约束活塞型内燃式水泵阀式配流系统工作特性研究

提出约束活塞型内燃式水泵的概念并阐述其工作原理,建立了阀式配流系统的动力模型。给出约束活塞型内燃式水泵主体部分及进水阀和出水阀的动力方程,并对该阀式配流系统的工作特性进行仿真研究。结果表明:阀式配流系统缸内压力在进水阀和出水阀打开的瞬时有较大的阶跃和脉动,出水阀阀片的移动速度在缸内压力最大时达到最大,在缸内压力最小时达到最小;在阀的固有频率(即约束活塞型内燃式水泵工作频率的3倍)附近,阀的容积效率最低。

三缸内燃式水泵的动力性仿真

针对传统的活塞式内燃机-柱塞泵系统的缺点,研制了三缸内燃式水泵(ICWP)。阐述了三缸ICWP的工作原理,建立了系统的运动学、动力学模型,并对其动力性进行了仿真。与活塞式内燃机-柱塞泵系统相比,三缸ICWP输出压力全工况改善20.67%～87.67%,输出流量在全工况基本没有变化,有效功率全工况改善20.67%～87.67%。

CPICP阀式配流系统工作特性的实验研究

提出了约束活塞型内燃式水泵的概念和它的工作原理,对其阀式配流系统进行了动力分析。为了证实仿真模型可以作为约束活塞型内燃式水泵性能分析和其它系统性能比较的依据,对其阀式配流系统的工作特性进行了实验研究,并对此阀式配流系统工作特性的实验结果和仿真结果进行了对比分析,分析结果发现误差在6%以内。实验表明,在油门开度相同的情况下,随着转速的增加,出水阀的压力变化平稳,而出水阀的流量明显增加;在转速相同的情况下,随着油门开度的加大,出水阀的压力明显增加,而出水阀的流量变化不大。实验结果与仿真结果非常接近,可以说明有关的理论分析计算是正确的,仿真模型可以作为约束活塞型内燃式水泵性能分析和其它系统性能比较的依据。

三缸CPICP曲柄连杆机构的优化

建立了三缸约束活塞型内燃式水泵曲柄连杆机构的优化模型,通过Matlab语言程序对其进行优化设计。对优化前后的结果进行分析,优化后曲柄连杆机构的质量减少了33.58%,摩擦功率损失减少了26.60%。并对此系统进行了仿真分析,与优化前的有效功率相比,改善非常明显。从而验证了三缸约束活塞型内燃式水泵曲柄连杆机构的优化模型的正确性与精确性。