Анализ динамических свойств двигателя в целом возможен, если известны динамические свойства каждого элемента, входящего в его структуру.
Одним из таких элементов является топливоподающая аппаратура, определяющая цикловую подачу топлива как на установившихся режимах работы, так и в переходном процессе, когда цикловая подача меняется во времени (от цикла к циклу).
Процесс топливоподачи в двигателях внутреннего сгорания чрезвычайно сложен, поэтому нельзя разработать приемлемые для повседневной практики методы расчета цикловой подачи топлива в переходных процессах без определенных упрощений тех или иных явлений, наблюдаемых при работе топливоподающей аппаратуры на неустановившихся режимах.
Один из таких методов основан на том, что предполагается равенство значений цикловой подачи топлива как при неустановившихся, так и при установившихся режимах работы двигателя, определяемых полем статических характеристик топливоподающей аппаратуры.
Такое предположение неминуемо приводит к определенной погрешности. Однако следует отметить, что сопоставление переходных процессов, полученных расчетным путем с использованием предлагаемого метода, с переходными процессами, найденными
в результате эксперимента, дает достаточно удовлетворительное схождение, в особенности при относительно малых отклонениях исследуемого параметра от его заданного равновесного значения.
В процессе работы внешним возмущающим воздействием в топливоподающей аппаратуре является перемещение ?h органа управления — рейки топливного насоса (управляющее воздействие). Однако статические характеристики, приведенные на рис. 43, показывают, что при расчетах цикловой подачи топлива необходимо учитывать не только перемещение ?h органа управления, но и изменение ??н скоростного режима топливного насоса. Следовательно,
После разложения функции (104) в ряд и последующей линеаризации
Если учесть, что кулачковый вал топливного насоса связан с коленчатым валом двигателя передачей с постоянным передаточным отношением, то относительные значения координат, входящих в выражение (105), будут
где ?н0; gн0; h0 — соответственно угловая скорость кулачкового вала топливного насоса, цикловая подача топлива и положение органа управления на выбранном равновесном (установившемся) режиме.
Последний показывает эффективность воздействия на топливоподающую аппаратуру дизеля изменения угловой скорости кулачкового вала топливного насоса.
Оценка динамических свойств дизеля как объекта регулирования угловой скорости коленчатого вала при помощи уравнения (107) весьма удобна, так как статические характеристики топливных насосов различных типов широко известны и их сравнительно легко можно получить экспериментальным путем.
После деления всех членов уравнения (107) на коэффициент самовыравнивания передаточные функции топливоподающей аппаратуры можно записать так:
удобном для построения структурной схемы (рис. 44).
|