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气动-内燃混合动力系统旨在综合气动发动机和内燃机的特点,提高能量的利用率。气动-内燃混合动力具有诸多优点,但仍处于起步阶段,还有大量问题需要解决。气动-内燃混合动力可以有多种工作模式。为应对多种工况,不同工作模式切换必须依靠可变气门技术。目前可变气门技术研究热点主要集中在传统内燃机上,专门针对气动-内燃混合动力的可变气门研究还较少。本文首先介绍了气动-内燃混合动力的不同形式,分析了四种关键工作模式下气门控制策略。在仿真计算不同配气参数对气动-内燃混合动力气动工作模式性能影响的基础上,以低速工况下气动模式为例,设计开发了电液驱动可变气门原型样机,基于NI-CompactRIO平台开发了可变气门控制系统,最后对电液驱动可变气门进行了初步的试验分析。结果表明,电液驱动可变气门存在一定的响应延时,通过控制进油时间和保持时间,可以实现气门升程和正时的调整,满足气动模式常用转速范围工作要求。本文完成的具体工作内容如下:1、基于热力学理论,建立了气动-内燃混合动力系统气动模式工作过程数学模型,仿真计算了不同配气参数对混合动力系统气动模式性能的影响。2、根据仿真计算结果确定了可变气门满足气动模式最高转速1200r/min、进气持续角180℃A、最大气门升程5mm的性能指标。通过分析比较,确定了采用无复位弹簧的电液驱动可变气门方案。3、根据可变气门的总体方案,分别设计开发了可变气门的执行机构、液压系统、控制系统。并针对电磁阀控制进行了试验,确定了最佳控制参数。4、搭建了可变气门试验台架并进行了可变气门的初步试验。测试了可变气门系统的响应性能和不同进油压力、气门控制信号对可变气门性能的影响。测试结果表明可变气门性能符合设计要求,可以满足气动模式常用转速范围工作要求。