Методика розрахунку об’ємного гідропривода впускного клапана пневмомотора

Autor: Lurye, Zinoviy, Avrunin, Grygoriy, Voronkov, Oleksandr, Nikitchenko, Іhor, Teslenko, Eduard, Nazarov, Artem, Serikova, Irina, Soloviov, Volodymyr, Tsenta, Yevhen, Moroz, Irene
Jazyk: ruština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Bulletin of Kharkov National Automobile and Highway University; № 89 (2020); 34
Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета; № 89 (2020); 34
Вісник Харківського національного автомобільно-дорожнього університету; № 89 (2020); 34
ISSN: 2219-5548
Popis: Introduction. Hybrid power plants with a pneumatic motor, which operates at low speeds, are widely used, and an internal combustion engine is used on the rest of the speed range. Due to limitations in the regulation of valve timing in standard mechanical engine valve actuators, the possibility of using a fluid power drive for the pneumatic motor inlet valve is considered. A feature of such a fluid power drive is the use of a directional control valve with electromagnetic proportional control, which, in combination with an electronic unit, provides flexible control of the phases of air distribution in a pneumatic motor. Problem. Based on the analysis of the literature and preliminary developments, the electro-hydraulic drive of the air distribution mechanism was selected at KhNAHU, which allows not only to improve the filling characteristics, but also to carry out 2 or 4-stroke operation of the hybrid power plant.Evaluation of the capabilities of modern hydraulic control systems for speed showed that throttling servo-valve and valve with proportional electromagnets have high-frequency and speed-adjustable ones. When choosing the latter as the intake valve actuator, a static calculation of the parameters of the pumping unit is necessary. Method. The basis for solving static problems in the field of a volume hydraulic drive is the Pascal law for the working fluid in a confined space, the continuity equation of the working fluid and the third law of Newtonian mechanics, as well as the dependences of power losses due to friction forces and leaks in the gaps of precision pairs. The practical results. The diameter and speed of the valve follower movement, the consumed flow rate of the working fluid at a given speed, the pump discharge pressure, the leakage of the working fluid in the slotted seal of the plunger and the friction force are determined. The results obtained are the basis for choosing a pump and hydraulic equipment for a particular fluid power drive and conducting further dynamic calculations in order to identify the amplitudes and nature of the oscillatory processes during opening, steady state and closing the inlet valve of the pneumatic motor.
Аннотация. Разработан объемный гидропривод толкателя впускного клапана пневмомотора гибридного двигателя автомобиля. В качестве привода толкателя использован гидрораспределитель с пропорциональным электромагнитным управлением. Проведен статический расчет объемного гидропривода, в результате которого определены параметры насосной установки и проведен анализ потерь на трение и утечек рабочей жидкости в гидроцилиндре толкателя и золотниковом гидрораспределителе. Полученные значения параметров планируются в качестве базовых для исследований динамики привода впускного клапана пневмомотора.
Вступ. Гібридні енергетичні установки з пневматичним двигуном-пневмомотором, який функціонує на малих частотах обертання, стають більш поширеними, а на іншому швидкісному діапазоні використовується двигун внутрішнього згоряння. У зв'язку з обмеженнями в регулюванні фаз газорозподілу в стандартних механічних приводах клапанів ДВЗ розглянута можливість застосування об'ємного гідропривода впускного клапана пневмомотора. Його особливістю є використання гідророзподільника з електромагнітним пропорційним керуванням, що забезпечує в комбінації з електронним блоком гнучке регулювання фаз розподілу повітря в пневмомоторі.Проблема.Проаналізувавши літературу та попередні напрацювання, в ХНАДУ був вибраний електрогідравлічний привід повітророзподільного механізму, що дозволяє не тільки поліпшити характеристики наповнення, а й здійснювати 2- або 4-тактну роботу гібридної енергетичної установки. Оцінка можливостей сучасних гідроприводів систем керування за швидкодією продемонструвала, що високочастотними та регульованими за швидкодією є дроселювальні електрогідророзподільники та гідророзподільники з пропорційними електромагнітами. Вибираючи останній як привід впускного клапана, необхідно здійснити статичний розрахунок параметрів насосної установки. Метод. В основі вирішення завдання статики щодо об'ємного гідропривода покладено закон Паскаля для робочої рідини в замкнутому просторі, рівняння нерозривності робочої рідини і третій закон механіки Ньютона, а також залежності втрат потужності сил тертя і витоків в зазорах прецизійних пар. Практичні результати. Визначено діаметр і швидкість переміщення штовхача клапана, споживана витрата робочої рідини за заданої швидкодії, тиск нагнітання насоса, витоки робочої рідини в щілинних ущільненнях штовхача і сили тертя. Отримані результати є підставою для вибору насоса і гідроапаратури для конкретного гідропривода та проведення подальших динамічних розрахунків з метою виявлення амплітуд і характеру протікання коливальних процесів в умовах відкриття, сталого режиму і закриття впускного клапана пневмомотора.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: