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研究生:楊惇灝
研究生(外文):Tun-Hao Yang
論文名稱:應用新式磁流變液可變氣閥之引擎動態模擬
論文名稱(外文):Engine dynamic simulation with new magnetorheological variable inlet valve
指導教授:蕭耀榮蕭耀榮引用關係
口試委員:郭文化陳立文蕭耀榮
口試日期:2016-07-29
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
畢業學年度:104
語文別:中文
中文關鍵詞:電子氣閥、磁流變液、氣閥正時、氣閥升程
外文關鍵詞:Electromagnetic ValveMagneto-Rheological FluidVVTVVL
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隨著科技蓬勃發展,各項科技日益進步,但是人類在享受科技帶來便利的同時也造成了許多能源的耗竭;有鑑於此,各家車廠分別研發了各項節能的引擎技術。其中,以高自由度的連續可變正時與升程系統最為重要。本研究以第一代新型磁流變液電子氣閥作為基礎,利用其高自由度之優點,在引擎2000 rpm至6000 rpm,分析在不同氣閥升程與不同正時的條件下,引擎容積效率與性能之變化。另外,應用磁流變液原理提出第二代新型磁流變液電子氣閥,改善第一代電子氣閥之缺點,並且進行動態模擬。
由引擎動態模擬結果顯示,在低轉速時氣閥正時不變,氣閥升程量對引擎容積效率影響不大,相差小於1%;但是在中高轉速之下,氣閥升程量會影響容積效率,升程量越小,容積效率也就越小,轉速5000 rpm時,容積效率相差大約2%。在氣閥正時方面,單獨調整氣閥開啟角度,能減少氣閥重疊角,低轉速時能有效增加引擎容積效率大約4%。
Engine performance can be improved by many different ways. Among these methods, electronic control of variable valve timing and lift id a good way to improve engine volumetric efficiency and performance. This research is going to do the engine dynamic simulation with new magnetorheological variable inlet valve to analyze the varieties of different valve timing and lifts on the engine volumetric efficiency and performance. The results show that at the low speed, valve lift have no significant effects to engine performance and volumetric efficiency, but as the engine speed increase, valve lift will effects the performance and volumetric efficiency. On the other hand, early opening of inlet valve at the low speed will decrease the valve overlapping angle, which can increase the engine performance and volumetric efficiency significantly.
摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 文獻回顧 2
1.4 論文架構與綱要 8
第二章 第一代磁流變液電子氣閥特性 9
2.1 第一代新型磁流變液電子氣閥 9
2.1.1 第一代新型磁流變液電子氣閥構造 9
2.1.2 第一代新型磁流變液電子氣閥作動原理 11
2.1.3 磁流變液原理 14
2.2 動態引擎模組 15
2.3 凸輪動態實驗 17
2.3.1測試平台與設備 18
2.3.2 動態測試程序 20
2.3.3 測試結果與比較 20
2.4 活塞阻力實驗 22
2.4.1 活塞阻力實驗平台與設備 22
2.4.2 實驗結果 24
第三章 第一代磁流變液電子氣閥動態模擬 25
3.1 第一代磁流變液電子氣閥可變升程引擎動態模擬 25
3.2 第一代磁流變液電子氣閥可變正時引擎動態模擬 30
3.3 第一代綜合可變正時與升程之動態模擬 38
3.4 第一代磁流變液電子氣閥與市售技術比較 42
第四章 第二代新型磁流變液電子氣閥 44
4.1 第二代新型磁流變液電子氣閥機構 44
4.2 第二代新型電子氣閥作動模式 45
4.3 動態模擬分析 48
第五章 結論與未來展望 53
5.1 結論 53
5.2 未來展望 53
參考文獻 55
符號彙編 57
1.歐盟法規 https://zh.wikipedia.org/wiki/欧洲汽车尾气排放标准
2.Yaojung Shiao, Wen-Shin Cheng, “Performance Investigation of an SI Engine with Variable Valve Timing and Lift Based on Magneto-Rheological Valve”, The International Multi-Conference on Engineering and Technology Innovation 2015 (IMETI2015), Kaohsiung, Taiwan, Oct.30-Nov.3, 2015.
3.Ly Vinh Dat and Yaojung Shiao, “Optimization intake valve timing in camless engine with electromagnetic valvetrain”, Journal of Engineering Technology and Education, Vol.9, No. 0, pp.368-373, Jan. 2013.
4.Alessandro di Gaeta, Veniero Giglio and Giuseppe Police, “Model-based Decoupling Control of a Magnet Engine Valve Actuator ”,”SAE technical paper series, 2009 ”
5.P.K. Wong and K.W. Mok, “Design and Modeling of a Novel Electromechanical Fully Variable Valve System”,” SAE technical paper series, 2008”
6.Zongxuan Sun and Xin He, “Development and Control of Electro-hydraulic Fully Flexible Valve Actuation System for Diesel Combustion Research”,” SAE technical paper series, 2007”
7.FIAT MultiAir 系統http://news.u-car.com.tw/10269.html
8.Zheng David Lou, Shao Wen, Jianhua Qian, and Huaiping Xu.” Camless Variable Valve Actuator with Two Discrete Lifts”,” SAE technical paper series, 2015”
9.Nissan VVEL系統http://www.nissanglobal.com/EN/TECHNOLOGY/OVERVIEW/vvel.html
10.BMW VANOS http://www.bmw.com/com/en/insights/technology/technology_guide/articles/vanos_double_vanos.html
11.Masayoshi Hattori, Takashi Inoue and Zenichiro Mashiki, Akihiko Takenaka, Haruyuki Urushihata and Seiji Morino, Takayuki Inohara,“Development of Variable Valve Timing System Controlled by Electric Motor”,” SAE technical paper series,2008, pp.985-990”
12.W. W. Pulkrabek, Engineering Fundamentals of the Internal Combustion Engine, 2nd Ed., vol. 126, no. 1. Prentice Hall, Inc., 2004, p. 198.
13.蕭耀榮、許文賢,四行程引擎可變汽門正時最佳化分析,碩士論文,國立台北科技大學,台北市,93
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