Достаточно полно вопросы оптимизации управления клапаном газораспределения раскрыты в работах Н. Д. Гриценко [16, 17, 105]. Ес­ли рассматривать перемещение клапана как движение материальной точки без связи с особенностями протекания рабочего процесса в дви­гателе, то имеет смысл оптимизация управления по критериям энергозатрат и быстродействия.

Силовые эпюры оптимальных по этим критериям управлений для прямого и обратного ходов клапана при одинаковых значениях величины управляющей силы показаны на рис. 2.22.

В теории оптимальных процессов JI0 доказана невозможность оптимизации одновременно по энергозатратам и быстродействию, по­этому в практике необходимо стремиться к такому управлению, кото­рое, являясь компромиссом, в определенной степени удовлетворяло бы обоим критериям. Предпринимались ряд попыток построить гидропри­вод дроссельного типа, обладающий характеристиками, близкими к оптимальным.

На рис. 2.23 приведена схема гидропривода [105], в какой-то ме­ре реализующая оптимальное управление клапаном с одновременной, хотя и частичной, рекуперацией его кинематической энергии. Движе­ние клапана на начальном и конечном участках обеспечивается давле­нием жидкости в управляющей магистрали 1. которая соединяется с надплунжерным пространством через каналы 2, а также отверстия 3 и 4.

Соответствующая минимуму энергозатрат на перемещение кла­пана эпюра 1 представляет собой S—образную кривую, форма которой зависит от величины и вида сопротивлений. Если силы сопротивления зависят от скорости движения клапана, то управление, оптимальное по энергии, затраченной на преодоление этого сопротивления, носит нели­нейный и ударный характер [16]. Оптимальное по быстродействию

На участке основного хода надплунжерное пространство пере­ключается с управляющей магистрали на аккумуляторную полость S. Таким образом, на участке основного хода открытие клапана осуществ­ляется за счет энергии давления жидкости в аккумуляторе 5, в то время как в процессе закрытия клапана происходит накопление энергии в ак­кумуляторе с последующей его подзарядкой от магистрали питания в период верхнего выстоя плунжера.