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Copyright 1998 – 2010 Tencent. All Rights Reserved.0 ２ ９１ 第 １卷 １ ９年 第 ２期　 内 燃 机 工 程　 喷 油 泵 柱 塞 直 径 及 螺 旋 角对 柴 油 机　 调 速 系 统 动 态 过 程 的 影 响　 Ｉ 汪 海 渍 （ｆ近 照 ） 道 克 毒 ｔ 敬　 武 　 （ 汉 工学 院） 　 Ｔｈｅ ｈ ｎ啪 ｅｏ 。 　 ｆＰｌ ｎｇｅ 　 ｉ ｍ ｅ ｅ 　 ｎｄ　 ｅ ｉ ａ 　 ｕ ｒＤ ａ ｔｒａ ｌ 　ｏ 　 Ｈ ｌ ｃ ｌ Ａｎｇ ｅ ｆ ． ￣ ｏ 　 ａ ｎ 　 ｎ Ｄｙ ａ ｃＰ ｏ ｅ ｓ ｏ 　 ｎ ｉ ｅ Ｉ ｊ ｉ ｎ Ｐ ｘ ｐ ｏ 　 ｎ ｍｌ　 ｒ ｃ ｓ 　 ｆ Ｅ ｇｎ 　 ｐ ｅ 　 ｊ ｓｌ 　 ｙ ｔｍ　 ｍ Ｓ ｅ ｄ Ａｄ ｕ ｔ ｇ Ｓ ｓｅ ｎ 　 ｉｉｇ（ ｉ ｔｅｌｔｓ ｐ ｏｏ ｈ ｔ ａ　 ｓ 　 ｅ ｎ 　ｉ 　 ｎ Ｗａ ｇＨａｑｎ ｗ ｔ　ｈ 　ａｅ 　 ｈ ｔ） Ｄ ｏ Ｋｅ ｎ Ｄｏ ｇ Ｊ ｇ ｈ ｎ Ｉ ｓ ｔｔ　ｆ ｃ ｎ ｌｇ ） ｉ Ｔ ｕ ａ 　ｎ ｔｕ ｅｏ　 ｅｈ ｏｏ ｙ　 Ａｂｔ ｅ ｒ ］Ｉ 　 ｓ ａ ｅ， 　 ｔ ｍａｉ ｌ ｈ 　 ｈ ｃ ｍｏ ｅ　 ｒ ｅ ｌ ｐ ｅ 　ｄｕｔ ｇｓ ｔ ｉ ｆ ｄ ｓ　 ｉ ｙｅ ｓ ［ ｓ ａ ｔ ｎｔｉ ｐ ｐ ｒ ａｍａ ｅ ｔ ａ　 ｄ ｌｏ　 ｉ ｅ ｓ ｅｄ ａｊ ｓ ｎ 　 ｓ ｍ　 　 ｅ ｔ ｂ ｉｈｄ ａ 　 ｅ ｉ ｅ 　 　ｈｅｅ ｐｅ ｉ ｎ ｓ ｉ ｒ ｆｏ ｈ 　ｎｆ ｅ ｃ 　 ｆｐｌ ｎ ｒｄ ａ — ｇ －ｓａ ｌｓ ｅ 　 ｎｄ ｖ ｒｆ ｄ ｂｙ ｔ 　 ｘ ｒｍｅ ｔ． Ｈｅ ｅ ｒ ｍ，ｔ ｅ ｉ ｌｕ ｎ ｅ ｏ 　 ｕ ｅ 　 ｉ ｍｅ 　 ｅ　 ｄｈ ｌ ａ ａ ｇｅ ｎｄ ｎ ｍｉｐｏｅｓ ｆ ｎ ｉｅ ｐｅ　ｄｕｔ ｇｓ ｔｍ　　ｍｐ ａｉ ｌ 　 ａ ｉ 　 　 　 ｔｒ ｎ 　ｅ ｃｌ ｎ ｌｏ 　ｙ ａ ｃ ｒｃｓ ｏ ｅｇｎ　 ｅｄａｊｓｎ 　 ｓｅ ｉｅ ｈｔ ａｙ 　 ｓ ｉ ｙ ｓ ｃｌ ． ｓ ｃ ｎ ｌ￣ｄ ｂ 　 ￣ｌ ｏ　 ｍｐ ｔｒｓ ｏ ｍｕａｉ ． ｓ ａｙｅ　 ｙ ｍｅ ｒ　 ｆ ｏ ｕｅ　ｉ ｌｔ ｎ　 【 　 摘要１ 本文建立 了棠油机 调连 系统的数学摸 型，通过试验，验 证 了教 学模　 型 的 正确 性 。 在 此 基 础 上 ， 用计 算 机 体 真 的 方 法 ， 着 重 分析 了喷 油 泵柱 塞 直 径 聂 螺　 　 旋 角对 柴 油 机 调 速 过 程 的影 响 。 关 键 词 ：调 逮 系 统 ， 动 态 过 程 ， 柴 油 机　 ｙ ｏｄ：Ｓ ｅｄＡ ｊｓｎ　ｙｔ Ｄｙ ａ ｃ ｒｃｓ Ｄｉｓｌ ｎｉｅ ｉ ｅ 　 ｓ 　 Ｋｅｗ ｒｓ ｐｅ 　 ｄｕｔ ｇＳ ｓ ｍ， ｎｍｉ Ｐ ｏｅ ， ｅｅ Ｅ ｇｎ　 一 、 数 学 模 型 的 建 立　 １ ５ 塑车用柴 油机装用 Ｂ Ａ８ ＸＹ ｚ 本 文的研究对象 为 由６ ０ Ｑｔ Ｔ ０ ／００ Ｑ Ⅱ６ ６ Ｓ ８型 喷油 泵、 ｌ￣ ０ １０ 　 ＲＳ Ｇ２ ０型 水 力 测 功 机 组 成 的 柴 油 机 调 速 系 统 。 柴 油 机 调 建 系 统 的 调 速 过 程 　Ａ　 Ｖ 调 速 器 与 ８ ５ 而 研不 仅 与调 速 器 有 关 ， 且 与 喷 油泵 、 柴 油机 特 性 以及 外 界 负 荷 特 性 有关 。 因此 ， 究 柴 油 机 调　速 系统 的调 速过程 仅研究诃 速器是不 够的，而应该研 究所有组 成柴 油机调 速系统 的各个子 系　统。 国内一些研 究文 章　 ，在建立柴 油机调速 系统数学 模型时，一般 是列写一个 调速器 运动　微 分方程， 另外将喷油 泵、柴油机 、工作机 合并 列写一个 微分方程 。这种研 究方法 的不足 之　 柱 　处 是诸 如 柱 塞直 径 、 塞 螺 旋 角 等 喷 油 泵 参 数对 柴 油 机调 遣 系统 掘 速 过 程 的 影 响就 无 法 得 知 。本 文 将 喷 油 泵 作 为 一 个 独 立 部件 列 出其 微 分 方 程 ， 以 考虑 喷 油 泵 参 数 对 动 态 过 程 的影 响　 。 柴 油机调 建系统 框 图如图 １所示。给 定一个 油泵 齿杆位 置ｚ ， 当外舁 负荷不变 时整个系　 保兢 处在 平 衡 状态 下 工 作 ， 齿 杆 位置 ｚ　 持 不 变 。 当 以 增量 形 式　 ＝Ｏ　 表 示 时 ， 相对 于　ｚ　 。 ｎ此 时 柴 油 机 曲 轴 转 速 增 量 Ａ ， 调 速 器 滑套 位 移 增 量 ＡＺ　柴 油 机 总 循 环供 油 增 量　 都 等 于 零 　 内 燃 机 工 程　 ２ ９１ 第 ｉ卷 １９ 年第 ２期　 当外 界 负荷 变 化 时 ， 系 统 平 衡 被 破 坏 。 假 定 负　 ， 荷减小，柴 油机转 速有正增量　 ＞０ 调 逮器　 敏感 元 件感 应此 转速 变化，调 速套筒位 移产生　 。 正 增 量　 ｚ＞ ０ 通 过 传 递 关 系 ， 使 齿 杆 位 移 产 　 生 一 个 使 油 量 为 负 增 量　 · Ｚ＜ ０ 从 　 ；　 ８ Ａ ， 　 ， 而喷油 泵的 总循环供油 量减少 ， ＜Ｏ 以减少　 图 １ 柴 油机 诃 速系 纺框 图　 输 出扭 矩 来 适 应 外 界 负 荷 的 变 化 。 使 柴 油 机 稳 　 　 定在一个 略 高于原平衡 转速 的新转速 下工作。 ． １ 调 述 普 运 动 微 分 方 程　 ｝ ；ｌ 根 据 牛 顿 第 二 定 错， 当 ｌ增 量 形 式 列 出 调遘 器 运 动 微 分 方 程 詹 ，霭 化 为 无 量 纲 形 式 ， 得 　 ｌ１到词 速 器 运动 微 分 方 程 【　 筇 ｏ ＝　 十　由十ｆ　 １　 （ ） 式中 ：１ ／ｏ 　 ｏ ｏ ／ｏ 　 —　ｚ ｚ 为 滑套无量 纲位 移增 量｜ 一 Ａ￣￣ 为 曲轴无量 纲 角速 度 增 量 ；，＝　 ｏ２ 　 　 　 ２　 　 ｏ Ｚ ／ Ｅ 为无量纲　 ｚ ／岛 为感 应元 件的感应 时间， ， ＝ｆ ／ Ｅ 为缓 冲时间 ， ，ｌ ＝且 ｏ２ 　值　 ｇ ｏ 　 为喷油泵 和调速器上 运动 部件 转换到调速 器 滑套方 向上的等 效质 量，ｋ ，Ｚ 、 ｚ为　 　滑套 位 移 和位 移 增 量 ， 　ｍｏ　 ／ ）岛 为 弹 簧 收复 力 ， Ｎ， ｊ 、 ∞ 为 曲 轴 角 速 度 及 其增 量 ， ｌｓ 　 喷 泵 调 器 成 粘 阻 系 ，· 　 Ｊ｛。争。 调 器 定 匿 ｓｍ ｒ （为 油 及 速 总 的 性 尼 数 Ｎ／｝＝一 　｛ ）为 速 稳性 　 ；ｍ）Ａ为 调速器 飞锤惯 性系 数，Ｎ· ｜Ｊ 为诃 速器各 弹簧 挟算 到滑套方 向 的 等 效 卧　素 ，５／ 　 ｒ ｍ。 以上式 中下标 ０表示 据 以计算偏 差的选定 平衡工况 点之值 。度 ，Ｎ／ 　 ２．柴 油 机 、 工 作 机 运 动 徽 分 方 程　 Ｄ　 ｅ ｒ） ｍｂ 再 根据 达兰 贝尔 （ Ａｌ ｏ ］ 原理 ， 以增量 形式列 出柴油机 、工作机运 动微分方 程 后， 　 　化 为 无 量 纲 形 式 ， 可 得 如 下方 程 ： 　 Ｌ　 ＝ — ａ 　 ｒ ＿ｔ ＝ ｇ ｒ　 ２） （ · 　 中ｒ— 　 　［ 。 柴 机体 式 ＿ｌ 　 ） 为油本 帆 　 咖 （ 。 ］柴　 ［　 为 ／ 　。 油 自衡数 一 。 ［ 。。 无纲数 　 （ · 　 ．］ 风 ｇ 　一 为量的　机平 系，。　） ／ ） ｂ为量 系， 　风 无纲工 ＝Ａ 。ｇ作 机 负 荷 词 整 变 亿 量 ｜ ｑ ｇ／　 为 柴 油 机 无 量 纲 总循 环供 油 量 增 量 ｝ Ｊ为 柴 油 机 和 工作 机　 ｇ ｍ。 ∞ ｇ 分别为 总循环供 油 量 及 其 增 量 ， 伽　 Ｇ总的转动惯量，ｋ ． ｝ｇ 、Ａ 。 ｐ ／ Ｙ，Ｆ —　 一　 ．为 机自 系数，· · 风　 日为 力测功 水压 及 量 ５ ｚ 为 ） 柴油 稳 Ｎｍｓ ， 水 Ｐ　 机出 力 其增 ， Ｉ ， 　 ｍｊ 为 ｍ。发 动 机 输 出 扭 矩 ， Ｎ· 　 。 水 力 测 功 机 阻力 矩 ， Ｎ· 　 ３．喷 油 泵 运 动 徽 分 方 程　 上 述 运 动 微分 方 程 就 是 将调 逮 套 筒位 移 增 量　 ｚ 与 喷 油 泵 总 循 环 供 油 量 增 量　 如 联 系 起 　 　来。 上 　 供 油 设 备 既 确 定 稳 定 工 况 的循 环 供 油 量 ， 又 确 定 当油 置 改 变 （ 一 循 环 与 下 一 循 环 不 同 ）时 调 建 过程 的 循 环 供 油 量 。 柴 油 机 的 供 油 过 程 很 复 杂 ，如 果 不 对 燃 油供 给 装 置 在 非稳 定 工 况　 其 　发生 的各种 现象作一 定的简化，就不 可能 制 定出可行 的谰逮 过程循 环供 油量计 算 方法。 中， 胄 ２ ９１ ， １ 卷 １９ 年 第 ２期　 内 燃 机 工 程　一 种 方 法 是 假 定 柴 油 机 在 非 稳 定 工 况下 的 循 环供 油 量 与 柴 油 机 在 稳 定 工 况 下 由燃 油供 给 装 置　静 态特性场所 确定 的循 环供油量 相等。这 种假设 带来 一定 的误 差。但 用这 种方法计 算得 到的　 更 　调 速过程 与试 验 的结果 相接近 ，尤其 是被研究 的参数离选 定平 衡工 况点很 小时 ， 是如 此　 。 　下 面 的分 析 就 建 立 在 这 一 假 设 上 。 ， 设 柱 塞直 径 为 ｄ 齿 圈节 径 为 Ｄ。 发 动 机在 标 定　工 况 下 工 作 时 ， 柱 塞 在 图 ２上 的 ｌ为柱 塞 套 上 进 油 孔　的 关 闭 点 ，柱 塞 在 图 ２上 的 ２为 进 油 孔 的 开 启 点 ， 柱　 ＼ ’ 　Ｉ 责　塞 有 效 行 程 为 ｌ到 ２间 的 距 离 。 当 齿 条 有 位 移 增 量 　 、　 Ｊ　 如ｒ 。 ：ｄ 时，柱塞旋转角 　 ／詈） ｚ．口 度为 ｛ ，这一角度相当于　 — 二　 塞 圆 动 詈 　） 　 的 长 此 　 告ｚ柱 外 转 了 · ／ 一 ·口 弧 ，　
喷油泵柱塞直径及螺旋角对柴油机调速系统动态过程的影响
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喷油泵柱塞直径及螺旋角对柴油机调速系统动态过程的影响
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