數(shù)控氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理與工作過(guò)程分析.pdf

1、氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)是利用高壓氣體在氣缸內(nèi)膨脹將壓力能轉(zhuǎn)化為其它形式機(jī)械能的動(dòng)力設(shè)備。它不消耗石油等化石燃料，無(wú)污染廢氣排放，作為汽車動(dòng)力，可以使汽車成為零排放的清潔交通工具。壓縮空氣能量傳遞方向是從高壓氣源到低壓尾氣，隨著能量轉(zhuǎn)化和不斷消耗，其壓力逐漸降低。高壓氣動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)的減壓方式和控制方法是氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)能量控制的關(guān)鍵。本文根據(jù)氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)，提出了一種新型數(shù)控氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，對(duì)其能量供給系統(tǒng)、工作過(guò)程及控制策略進(jìn)行了研

2、究。分析了動(dòng)力源與氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之間的高壓氣體減壓控制過(guò)程及氣動(dòng)系統(tǒng)能量變化的特性，在能量的供給系統(tǒng)中設(shè)置容積減壓和定量預(yù)噴系統(tǒng)，能有效提高壓縮空氣利用率。本文的主要內(nèi)容有： (1)論述了氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)組成和高壓氣體能量控制流程，研究了氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理及動(dòng)力分配形式，并對(duì)高壓氣體的制備及高壓空氣在氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)中的能量釋放特點(diǎn)進(jìn)行分析。 (2)從可用能損失的角度對(duì)高壓空氣減壓方式進(jìn)行了對(duì)比研究，得出在高壓氣體減壓過(guò)程中

3、合理利用容積減壓方式，可有效降低減壓過(guò)程中的可用能損失，提高高壓氣體的能量利用效率。 (3)為使高壓氣體壓力能能有效釋放，提出在進(jìn)入氣缸做功前應(yīng)用容積減壓預(yù)噴系統(tǒng)，并進(jìn)行了數(shù)控氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的理論設(shè)計(jì)及控制策略的研究，對(duì)預(yù)噴缸和工作缸的匹配進(jìn)行了理論分析，為預(yù)噴缸設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。 (4)對(duì)預(yù)噴過(guò)程和缸內(nèi)工作過(guò)程分別建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)不同進(jìn)氣壓力及不同負(fù)載情況下的缸內(nèi)氣體變化狀態(tài)及數(shù)控氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)做功能力進(jìn)行了仿真計(jì)算。