某坦克发动机调速性能的模拟计算

。
并 且避 免 了 数值 积 分 中的 小
不 均 匀度
、
范 围振 荡 定 调 速率
对 某 坦 克发动 机调 速系 统 的稳 态 与动态 性 能 和调 速器 稳 定 系 数 瞬 时调 速 率
、
稳
、
过渡 时 间 等 参 数 进行 了模拟 计 算
。
计 算模 型
收稿 日 期 作 者简 介
Α
!∀∀∀
一
∀
一
!
Ι
过渡 时间等参数进行 了模 拟 计 算 调 速 性能
,
显 示这种 方法 可 以用 于 坦 克发动机 调 速 性
能的 研 究 Α 关 键 词 坦 克发 动机
中 图 分 类号
Α
模拟
Α
计算
ΧΔ Ε!
文 献 标 识码
Φ
∀
引言
在坦 克车 辆行 驶过 程 中
,
地 理条 件及 其 负荷通 常在 较 大 的范 围 内 变化
,
。
。
为 了稳 定 发 动
,
机 最低 空 转转 速
、
限 制最 高 转速
。
以及 能 够 随 着外 界 负 荷 的 改变 自动 调 节供 油量
坦 克柴
油 机 普遍 装 有 机 械离 心 式 全程 调 速 器 个 闭环 的 调 速 系 统 新 的 平 衡 状态
。
调 速器 与 喷 油泵
,
、
柴 油机
、
车辆
、
负 荷共 同 组 成 一
油 门 开 度 反 映 了车 辆使 用 人 员 对 调 速 器 起 作 模 型 的特 点是
Β
本文 发展 了一 个车 辆柴 油 机调 速性 能 的 模 拟 模 型
, ,
以柴
油 机 标 定工况 点 的油 门 开 度 和调 速器 齿杆 位置 为基准
置 与 油 门 开 度 和 发 动 机 转 速联 系 起来 方程 用两 个 一 阶微分 方 程表 示 数
,
一‘
一
8
2 41+ % − ∗
1 函 数 变 化 范 围与 4 2 ( 函 数 基 本 相 似
。
,
见图!
,
但是 它 具 有很 好 的连 续 性
一厂
,
这对 于数
值 求解 极 其有 益
应用
2 41+ % − 2
函数
二Α 一
,
≅ 公式 > !
成为
评 定 调 速 器 动 态 性 能 的主要 指标 是 瞬 时调 速 率 和 过 渡 时 间
,
。
并且 大 大减 少 试 验
,
以 往 的 柴 油 机 调 速 性能 模 型
,
通 常是 建 立 调 速器 齿杆 位 置 与 发 动 机 转 速 之 间 的 函
数关系
【 Γ 卜#
或 者直 接 求 解 调 速 系 统 的 二 阶微分 运 动方 程
,
。
在 实 际 使用 中
,
调 速 器 齿 杆位 置
Α
是 由油 门 开 度和 发 动 机转 速 ! 个 因 素决 定 的 用 的 转速 的 限定
!
一
,
、
Μ
3 Ο Ο ς :, Ω
> ∀≅
踢 是 发 动 机 标 定 转速
。 。
稳 定调
调 速器 动 力 学 模 型
在动 态 工 况
Ξ
,
调 速 器 除 了受 到 支 持 力 与 恢 复力 之 外
,
8
,
还 承 受 齿杆
。
、
、
弹子 运 动 的干 摩 擦
力 和 液体 的 阻 尼 力 相反
Ξ
,
将 其 换算至 齿杆 处 分 别 用 ∗ 和 只 表 示 ∗ 始 终 与 齿杆 运 动速 度 的 方 向 Ξ 卜 一 山 4 − Ψ 一 二 二 一Ψ 一 Ψ 一 4( 等于 一 日 2 1 , ≅ 只 可 以表 示 , ≅ 齿杆 的 运 动方程 为 万
等于
4。
油 门全 开
+
,
处于 最 大位 置
一
位置 Χ 时 =
,
尸 点 相 对标 定 工 况 点 变 化 了 >Χ =
,
,
Μ )
= Χ ≅
,
使调 速 弹簧拉 力减 小
,
+ = Χ
。
。
当油 门 处 于 某 一 中 间
,
齿杆 向 右 移 动
到 某一 位置
4 相 对标 定工 况 点移 动 了 >
。一
Α
≅
,
调 速 弹簧 的伸 长 量 表 示 为
,
4 Φ :
Β Α
(
2
,
4Η 2
(
,
就可 以
。
Η 应用 公 式 4 2 求 出调速 器齿 杆 位置
然后 由 喷油泵 供油特 性 曲线得 到 发动 机循 环 供 油 量
第
期
毕 小平 等 坦 克发 动 机 调速 性 能 的 模 拟计 算
、
?
应 用 调 速 器 静 力学 模型 可 以 求 出 调 速 器稳 定 系数
一Ξ
8
,
,
、
, 、
8
,
,
,
、
Α
、,
・
嗡
Ξ − 4 Ξ 4 − 4 − , 人 冷 二 0 一 尸 一 以’ 4 1 ( > 污 一关> 合≅ 2 。 ” “任 ≅ “ 一 弓 ” Ψ群 , Ζ 一 −尸 ∋ − 5 −
,
,
Υ
8
,
8
嗡
,
、
,
,
、
・
‘
式 中 厂是 液 体 阻 尼 系数
求解
,
Α
,
” ; 是 换算 至 齿杆 处 的 运 动 件 当量 质 量
, ,
2 函 数 41 ( 函 数
。
小 范 围振 荡 速 率 瞬 时调 速 率
、 。
使 调 速 器动力学方程 能够 方便地应用数值积 分 方 法求解 并 且 避 免 了计 算 结 果 的 对该 坦 克发动 机 调速 系统的稳态与 动态 工况 和 调速 器 稳 定 系数 不 均匀度 稳 定调
、
、
,
,
、
8
分咎典六 ( Ν( ∀
Υ
8
,
扭 是 发动 机 按 调 速 特 性 工 作 的 最 高转 速
。
稳 定调 速 率定 义为
(
Ε
一(
刀
)
,
,
八八。
,
式中
8
Α
(
#
是 突 卸 负荷 前 的 转速
Β
从 是 突 卸负 荷 后 的 稳定 转 速 Β
速 率 反 映 标定 工 况 时 的空 转转 速 相对 于 全 负荷 的 转速波 动 情 况
第
! ∀∀
卷
第 期 年# 月
装 甲 兵工 程 学 院 学报
∃
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6 7
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8
!∀ ∀ 】
某 坦 克 发动 机 调 速 性 能 的模 拟 计 算
毕 小平
摘
Α
陈
策
马志 雄
, ,
,
将 发 动 机任 一 工 况 的 调 速 器 齿杆 位
调 速器 动 力 学
函
+ % − ∗
建 立 了 调 速器 静 力学 和 动 力学 方程
4
,
,
引 入 了连 续 性 函 数 2 1
函 数代 替非 连续 性 函 数 4 2 ( 1
、
使 调 速 器 动 力学 方程 能 够 方 便地 应用 数值 积 分 方 法 求 解
,
,
凡 是 标 定 工 况 齿杆位 置
。
调 速 弹簧 作 用 在
点
的拉 力 换算 到 齿杆 处 称 为恢 复力
弹子 离心 力作 用 在 Φ 点 的轴 向 分 力 凡 换算 到 齿杆 处 称
为支持 力 尸
8
调 速 器 静 力 学模 型
在 发动 机 的 稳 定 工 况 态
,
,
当 油 门开 度和 发动 机转 速 保 持不 变
一
‘“ Ν 4 >
) Μ
。
一4
式中
Α
嚼
。
= Χ > 一Χ ≅ =
>≅
瓦是 标 定 工 况 点调 速 弹簧 的伸 长量
戈 气 (
曰
从 。 一 Π 日 妙
8
:
Ο (
三 仿
图
∀
! 、
、 亡
Ο (
调 速 器 结 构示 意 图
∗
图#
, ,
∃
& %
,,
∋ ( ) 函数 %
发动 机 采用
空行 程 为 瓜 以表 示 为
况点 弹 子 中 心 饶 花 盘 中 心的 回 转 半径
2 ≅ 将 公 式 4 , 代 入 公式 4 2
・
=
: ?
由公 式 4 , 2
一
? 。1
【 6 4Α Β
=
一Α Β
2 一 臼Χ
,
一刁
2 Δ 石万Γ
0
Χ 咬
卿
、
4Ε 2
4Ε 2
可 以 得到
。