中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名： 陈 波 学 号： 学院（系）： 机电工程学院车辆和动力工程系 专 业： 热能和动力工程 题 目： 基于单片机电磁驱动气门设计 综合成绩： 指导老师： 张艳岗 职称: 助教 1 月 7 日基于单片机电磁驱动气门设计节能、环境保护已成为现代内燃机进展专题。长久以来,大家一直在追求燃油、配气正确控制,来提升燃油经济性,降低环境污染。传统内燃机大全部实行不变配气定时，它只适应发动机某一常见转速。最有利配气定时需经过反复试验确定。汽车发动机实行可变气门驱动,使气门开启相位、气门开启连续角度、气门升程随发动机工况改变,能够改善怠速稳定性,增加低速下外特征扭矩,改善部分负荷燃油经济性和降低有害排放。相对于基于凸轮可变配气机构，无凸轮轴气门驱动(camshaftless valve actuation)取消了凸轮机构,不受凸轮型线限制，以电磁、电液、电气或其它方法驱动进排气门实现配气功效,能够柔性地调整配气定时和气门升程。其中以电磁驱动技术最为成熟(已经有装车试用报道)。本文实行最具代表性“双弹簧双电磁铁气门驱动方案”，设计基于单片机AT89S52 控制系统，实现气门开启相位和气门开启连续角度有效控制。一、基础情况和工作原理电磁驱动气门机构(Electromechanical valve Actuation，简称为 EMVA),现在 Aura Systems 企业、FEV 企业和通用汽车企业分别提出了工作原理基础相同实行双弹簧双电磁铁气门驱动方案,并进行了多年讨论。其中 Aura Systems和 FEV 电磁气门驱动机构已经装车试用。其结构示意图以下：工作原理：电磁气门驱动机构关键由两个相同电磁铁（共用一个衔铁，衔铁和气门焊接在一起），两个相同弹簧和气门组成。发动机不工作时，激磁线圈 1 和 2 均不通电，气门半开半闭；发动机开启时，气门驱动装置初始化，控制系统依据曲轴转角判定气门在这一时刻应有开关状态，使线圈 1 或 2 通电，电磁力克服弹簧力，将气门关闭或开启。气门处于开启状态时，线圈 1 不通电，线圈 2 则必需通电，使电磁力等于或大于弹簧力以保持气门开启。要关闭气门时，线圈 2 断电，衔铁和气门在弹簧力作用下向上运动；在气门靠近关闭位置时，线圈 1 通电，电磁力帮助气门（衔铁）快速至关闭位置；以后线圈 1 继续通电使气门保持在关闭状态。需要开启时，线圈 1 断电，衔铁和气门在弹簧力作用下向下运动。如此循环往复。二、系统模型浅析电磁驱动气门是一个经...
