针对船用低速二冲程柴油机来说,排气控制所采用的形式主要为MAN公司的ME-C型以及W?rtsil?公司的Flex型智能化柴油机中所采用的电液驱动式排气阀驱动机构。近年来,随着国内船用低速机自主研发计划的开展,电液驱动式排气阀驱动机构已经成为低速机排气控制的主流。但我国自主设计的产品中还存在诸如大惯量气阀运动控制稳定性,复杂电液驱动系统动态特性等方面的问题尚未解决。针对上述问题国内开展的相关研究,通常都是通过仿真或开展单个循环的平台试验开展研究,受研究手段和试验平台的限制,仍然无法揭示气阀实际驱动过程中的参数影响特性和升程抖动不稳定等问题。本文基于340EF型低速二冲程柴油机,提出并设计一套可以实时模拟不同工况缸内压力和排气背压的二冲程低速柴油机排气驱动控制的试验台,通过台架方案设计,AMESim建模仿真,试验验证等方式研究系统驱动压力、空气弹簧压力等参数对排气驱动特性的影响。首先,以340EF型船用低速机的电液驱动式排气阀驱动系统为基础,设计一种实现缸压及排气背压模拟的阀控缸装置,用来实时模拟气阀运动过程中缸内压力及排气背压对排气阀影响,使气阀驱动在接近实际的动力学环境中工作,弥补单循环试验研究不足,并在此试验环境中开展多循环试验研究。其次,在AMESim软件中,搭建低速机排气控制试验台仿真模型,并完成25%、50%、75%及100%四负荷下排气阀驱动系统的标定。利用校核后的仿真模型,仿真分析系统驱动压力及空气弹簧压力对气阀开启相位、开启过程持续时间、气阀关闭相位及气阀稳定升程等气阀驱动特性的影响。再次,依据模型仿真相关结果,优化设计方案,搭建低速机排气控制试验台,具体包括,电液驱动式排气阀驱动机构、缸压及排气背压模拟装置、驱动油源、x PC控制及数据采集系统,并完成气阀升程测试的标定。最后,基于上述试验台架,开展无缸压模拟条件下及有缸压模拟条件下气阀运动特性的试验研究,探究气阀运动控制稳定性和动态特性,揭示动态特性的影响规律。相关研究成果为后续低速机气阀改进设计和排气控制所展开的研究提供理论参考及试验验证平台。