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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:鄒谷孝
研究生(外文):Ku-Hsiao Tsou
論文名稱:新型電子氣閥之設計與動態模擬分析
論文名稱(外文):Design of New Electromagnetic Valve System and Analysis of Valve Dynamics
指導教授:蕭耀榮蕭耀榮引用關係
口試委員:陳立文劉建章
口試日期:2009-07-22
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:車輛工程系所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:65
中文關鍵詞:電子氣閥氣閥動態可變氣門正時
外文關鍵詞:electromagnetic valvevalve dynamicsvariable valve timing
相關次數:
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傳統電子氣閥(electromagnetic valve)設計採取雙E型線圈組的設計,其氣門作動是靠線圈通電產生磁力吸引,推動氣閥開啟或關閉,若要將氣閥開啟或關閉,需將線圈通電,會消耗相當大的能量。故新型電子氣閥利用永久磁鐵設計,取代雙E型線圈組,可以有效的改善大量能量消耗問題。
本研究主要分為三個部份,第一部份為建立新型電子氣閥模型,包括磁路子系統、電子子系統、機械子系統。第二部份為新型電子氣閥動態及模擬分析,及汽缸內部氣體阻力與系統內部阻尼係數值的影響,並對新型電子氣閥系統失效進行分析。第三部分為針對新型電子氣閥設計進行改良,針對磁路走向、線圈設置、電樞結構設計等三方面,以增加對電樞作用力範圍,提高系統穩定。
Conventional electromagnetic valves usually adopt double E-coil design. Valve action is actuated by the magnetic force from the coils in order to drive valve open or close. By this way it consumes large energy to keep valve at open or closed position. Therefore, the double E-coil design is replaced by permanent magnet in new electromagnetic valve to improve energy consumption effectively.
This study is divided into three parts. The first part is to build new mathematic dynamic models for electromagnetic valve. These dynamic models include magnetic circuit subsystem, electronic subsystem and mechanical subsystem. The second part is to simulate and analyze the dynamic behaviors of the new electromagnetic valve. The impacts of cylinder gas force and damping coefficient are also discussed. Besides, there is also a failure analysis for the new electromagnetic valve system. The third part focuses on the improvement of the new electromagnetic valve, especially in the magnetic field, coil setup and armature structure. The improvement will increase the range of the attracting force for armature, and improve the system stability.
中文摘要i
英文摘要ii
誌謝iv
目錄v
表目錄vii
圖目錄viii
第一章緒論1
1.1研究背景與動機1
1.2研究目的3
1.3文獻回顧3
1.3.1永磁式電子氣閥設計研究4
1.3.2傳統電子氣閥控制方法6
1.3.3電子氣閥阻尼係數8
1.4研究方法與方向8
1.5論文大綱9
第二章新型電子氣閥動態模型推導10
2.1新型電子氣閥構造與作動方式11
2.2電子氣閥動態模式13
2.2.1磁路子系統13
2.2.2電子子系統20
2.2.3機械子系統20
2.3彈簧係數設定23
第三章新型電子氣閥控制設計25
3.1ㄇ型線圈組磁力分析26
3.2凸輪軸訊號設計27
3.3電子子系統暫態分析29
3.4新型電子氣閥動態模組30
3.4.1電壓控制與氣閥位移曲線 31
3.4.2氣閥關閉時加速度與速度曲線33
第四章新型電子氣閥動態模擬分析35
4.1汽缸內部氣體阻力對氣閥影響分析35
4.2機械子系統阻尼係數對氣閥影響分析37
4.2.1影響系統最大阻尼係數38
4.3系統失效分析39
4.3.1新型電子氣閥作用力分析 40
4.4新型電子氣閥改良設計42
4.4.1模型一42
4.4.2模型二44
4.4.3模型三47
4.4.4模型四49
4.4.5模型五52
4.5改良型作用力、系統模擬阻尼比較54
第五章結論與未來展望57
5.1新型電子氣閥電壓控制結論57
5.2汽缸內氣體阻力模擬結論57
5.3系統阻尼值的模擬結論58
5.4改良型設計結果與討論58
5.5未來展望59
參考文獻61
符號彙整64
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