Camless engine valve train for gasoline engines particularly port injection engines offer major improvements over traditional system with fixed valve timing and lift, in terms of efficiency, maximum torque and power, and emissions. Electromagnetic driven valve actuators are very promising in this context, but there are significant control problems. The use of displacement sensor could add extra cost to the camless engine. In this work, a moving coil actuator driven valve train was designed and prototyped and a 1D single-cylinder internal combustion engine model was built to investigate the benefit of without throttle by adopting such camless valve train using Ricardo WAVE under full load operating conditions. A novel low-cost sensor named linear actuator position sensor (LAPS) based on flux linkage change on search coil was constructed in LabVIEW by using current, voltage and proximity sensors to detect the valve lift. The measurement of valve lift and current was reported to prove the feasibility of the camless valve train. The valve lift was used for the single-cylinder engine model and the simulation shows that the peak overall engine efficiency using camless valve train reaches 38.2% and the peak torque increases by 5 Nm compared conventional throttled engine under full load operating conditions. The LAPS model was validated by the experimental valve lift and the high accuracy indicates that the LAPS can be adopted for future development of camless valve train for spark ignition IC engines.

用于汽油发动机的无凸轮发动机气门机构，尤其是进气道喷射发动机，与具有固定气门正时和升程的传统系统相比，在效率、最大扭矩和功率以及排放方面进行了重大改进。电磁驱动的阀门执行器在这方面很有前途，但存在严重的控制问题。位移传感器的使用会增加无凸轮发动机的额外成本。在这项工作中，设计和制作了动圈执行器驱动的气门机构，并建立了一个一维单缸内燃机模型，以研究在全负荷工况下使用 Ricardo WAVE 采用这种无凸轮气门机构而无需节气门的好处。在LabVIEW中使用电流、电压和接近传感器检测气门升程，构建了一种基于搜索线圈磁链变化的新型低成本传感器，称为线性致动器位置传感器（LAPS）。据报道，气门升程和电流的测量证明了无凸轮气门机构的可行性。气门升程用于单缸发动机模型，仿真表明，在全负荷工况下，使用无凸轮气门机构的发动机总效率峰值达到 38.2%，峰值扭矩比传统节流发动机增加 5 Nm。LAPS 模型通过气门升程实验得到验证，高精度表明 LAPS 可用于未来火花点火 IC 发动机无凸轮气门机构的开发。电压和接近传感器来检测气门升程。据报道，气门升程和电流的测量证明了无凸轮气门机构的可行性。气门升程用于单缸发动机模型，仿真表明，在全负荷工况下，使用无凸轮气门机构的发动机总效率峰值达到 38.2%，峰值扭矩比传统节流发动机增加 5 Nm。LAPS 模型通过气门升程实验得到验证，高精度表明 LAPS 可用于未来火花点火内燃机无凸轮配气机构的开发。电压和接近传感器来检测气门升程。据报道，气门升程和电流的测量证明了无凸轮气门机构的可行性。气门升程用于单缸发动机模型，仿真表明，在全负荷工况下，使用无凸轮气门机构的发动机总效率峰值达到 38.2%，峰值扭矩比传统节流发动机增加 5 Nm。LAPS 模型通过气门升程实验得到验证，高精度表明 LAPS 可用于未来火花点火 IC 发动机无凸轮气门机构的开发。气门升程用于单缸发动机模型，仿真表明，在全负荷工况下，使用无凸轮气门机构的发动机总效率峰值达到 38.2%，峰值扭矩比传统节流发动机增加 5 Nm。LAPS 模型通过气门升程实验得到验证，高精度表明 LAPS 可用于未来火花点火 IC 发动机无凸轮气门机构的开发。气门升程用于单缸发动机模型，仿真表明，在全负荷工况下，使用无凸轮气门机构的发动机总效率峰值达到 38.2%，峰值扭矩比传统节流发动机增加 5 Nm。LAPS 模型通过气门升程实验得到验证，高精度表明 LAPS 可用于未来火花点火内燃机无凸轮配气机构的开发。