Регулятор давления ПР-1.5, страница 3

          Двигатели , имеющие дифференциальное уравнение вида ( 14 ) относятся к двигателям первого порядка ,  так как их динамические свойства характеризуются дифференциальным уравнением первого порядка .

          Тогда передаточная функция двигателя примет вид :

                                                      (15)

          Формула (15 ) показывает , что двигатель , описываемый этой передаточной функцией , является типовым апериодическим звеном .

[ 1. стр. 342-346 ] [3. стр. 25-30 , 186-190 , 242-259 ].

2.2  Выбор топливоподкачивающего электронасоса , определение его передаточной функции и обоснование выбора

Топливоподкачивающие насосы , устанавливаемые на карбюраторных двигателях , подразделяются на насосы с механическим и электрическим приводом . Недостатками диафрагменных насосов с механическим приводом является необходимость установки насоса на двигателе , что затрудняет приведение в действие насоса и увеличивает пожарную опасность , и необходимость ручной или ножной подкачки топлива в поплавковую камеру карбюратора , вследствие испарения топлива во время длительной остановки двигателя . Этих недостатков не имеют топливоподкачивающие электронасосы .

          В качестве электронасоса я выбираю топливоподкачивающий электронасос марки ЦТНЭ-36 .

2.2.1  Технические данные электронасоса ЦТНЭ-36 :

- частота вращения   n , об/мин       - 1050 ;

- диаметр плунжера d пл. , мм              - 8 ;

-  ход плунжера S пл. , мм                     - 8 ;

- производительность , мм ³ /цикл    - 338 ;

- коэффициент подачи насоса , h _н    - 0,7 ;

- напряжение питания , В                    - 12 ;

- входной сигнал , мА                 -   (0 – 5 ) .

2.2.2   Расчет передаточной функции электронасоса и обоснование его      выбора

          Цикловая подача топлива даже при неподвижном положении органа управления и заданном скоростном режиме не является строго постоянной во времени . Это свидетельствует о том , что зависимость выходной координаты топливоподающего электронасоса от её входной координаты должна быть выражена функцией :

g _ц   =  f ( h ; w _н ; t )   .                                                                           ( 16 )

          Зависимость цикловой подачи топлива от времени приводит к появлению в работе двигателя некоторой периодической составляющей крутящего момента . Эта периодическая составляющая при определенных условиях может оказывать заметное влияние на динамические свойства двигателя и поэтому должна быть учтена при изучении , например , резонансных явлений в системе автоматического регулирования двигателя внутреннего сгорания .

          Однако в задаче ,  связанной с оценкой динамических свойств двигателя, периодическую составляющую можно не учитывать и при квазистатическом подходе зависимость ( 16 ) примет более простой вид :

g _ц   =  f ( h ; w _н  )   .                                                                                 ( 17 )

После разложения  функции ( 16 ) в ряд Тейлора и последующей линеаризации :

                                           (18)

Если учесть , что кулачковый вал топливного насоса связан с коленчатым валом  двигателя передачей с постоянным передаточным отношением , то относительные значения координат , входящих в выражение  ( 18 ) получают вид :

j  =  ∆ w / w₀    = ∆w_н / w _{н о}  ;                                                          ( 19 )

g =  ∆ g _ц  /  g _{ц  о}      ;                                                                         ( 20 )

          h =  ∆ h  / h  _о      ;                                                                               ( 21 )

          где      w _{н о}  ; g _{ц  о} ; h  _о   -  соответственно угловая скорость кулачкового вала  топливного насоса , цикловая подача топлива и положение органа управления при выбранном равновесном ( установившимся ) режиме .

          После перехода к относительным координатам выражение ( 18 ) имеет вид :

К _q q   =  h    +   Q _j   j  ;                                                    (22 )

где К _q   - коэффициент самовыравнивания топливоподающей аппаратуры ;

                   Q _j - коэффициент усиления , показывающий эффективность воздействия  на топливоподающую аппаратуру двигателя изменения угловой скорости кулачкового вала топливного насоса .

          Статические свойства топливоподающей аппаратуры учитываются ее статическим уравнением  ( 22 ) . Это уравнение показывает , что любое изменение входных координат мгновенно  ( без запаздывания во времени ) должно приводить к соответствующему изменению выходной координаты  _ цикловой подачи топлива .

          Применительно к топливоподающей аппаратуре двигателя с учетом уравнения ( 22 ) дифференциальное уравнение имеет вид :

                                     (23)

Уравнение ( 23 ) в операторной форме :

                                  (24)

           где      - собственно оператор топливного насоса .

                                                (25)  

          Коэффициент , называемый  временем топливоподающей аппаратуры , характеризует инерционность . £  20 мс.

Коэффициент  ,называемый временем торможения или временем катаракта ,   характеризует     силы     гидравлического       сопротивления .

£ 0,83 × 10 ^–3 мс .

Коэффициент - безразмерный , называемый коэффициентом самовыравнивания , характеризует статические свойства  топливного насоса .

= 0,05 .

          Коэффициент - безразмерный , называемый коэффициентом усиления по угловой скорости кулачкового вала , характеризует эффективность воздействия на топливный насос изменения угловой скорости кулачкового вала . = 1,3 .

          Если принять  угловую скорость  кулачкового вала топливного насоса постоянной ( j = 0 ) , то уравнение  ( 23 ) примет вид :

                                                    (26)

          Математическое описание передаточной функции топливной аппаратуры  по перемещению рейки топливного насоса имеет вид :