一種對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口流量系數(shù)計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于柴油機(jī)氣道性能評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn) 氣口流量系數(shù)計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 因?qū)χ枚_程柴油機(jī)具備輕量化、緊湊、成本低、續(xù)航能力強(qiáng)等特點(diǎn)，目前在飛機(jī) 上得到廣泛應(yīng)用，對(duì)對(duì)置二沖程柴油機(jī)研發(fā)與設(shè)計(jì)提出新的要求，而換氣過(guò)程作為整個(gè)對(duì) 置二沖程柴油機(jī)工作過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)，換氣的好壞影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)燃燒過(guò)程， 而對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口直接影響整個(gè)換氣過(guò)程。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口的評(píng)價(jià)一直停留在流量的范圍內(nèi)，而在 進(jìn)行對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中因不同試驗(yàn)環(huán)境、壓力等因素影響無(wú)法進(jìn)行 進(jìn)氣口在相同條件下的對(duì)比，因此需要一種計(jì)算方法對(duì)進(jìn)氣口的流量進(jìn)行無(wú)量化，排除試 驗(yàn)環(huán)境、缸內(nèi)壓力因素影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口流量系數(shù)計(jì)算方法，以 解決對(duì)置二沖程柴油機(jī)不同結(jié)構(gòu)進(jìn)氣口以及不同型號(hào)對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口流量無(wú)量 綱對(duì)比問(wèn)題。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口流量系數(shù)計(jì)算方法，包括以下步驟：
[0007] 步驟1 :進(jìn)行對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣升程選取；
[0008] 步驟2 :進(jìn)行對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口穩(wěn)流試驗(yàn)，得出進(jìn)氣口每個(gè)升程實(shí)際質(zhì)量 流量I%、進(jìn)氣口壓力P、進(jìn)氣口密度P、大氣壓力P。；
[0009] 步驟3 :計(jì)算對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口流速v;
[0010] 步驟4 :計(jì)算對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口最小環(huán)帶面積A;
[0011] 步驟5 :計(jì)算進(jìn)氣口每個(gè)升程理論質(zhì)量流量mia ;
[0012] 步驟6 :計(jì)算進(jìn)氣口每個(gè)升程流量系數(shù)（K;
[0013] 步驟7 :確定實(shí)際曲軸轉(zhuǎn)角所對(duì)應(yīng)的流量系數(shù)；
[0014] 步驟8 :計(jì)算對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口綜合流量系數(shù)Φ8。
[0015] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì)：
[0016] 本發(fā)明排除了進(jìn)氣口在不同的試驗(yàn)環(huán)境、缸內(nèi)壓力因素對(duì)對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣 過(guò)程的影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口流量無(wú)量綱化，用于對(duì)置二沖程柴油機(jī)不同結(jié) 構(gòu)進(jìn)氣口以及不同型號(hào)對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口流量無(wú)量綱化對(duì)比，為對(duì)置二沖程柴油機(jī) 進(jìn)氣口優(yōu)化設(shè)計(jì)提供支持，并且本計(jì)算方法計(jì)算起來(lái)比較簡(jiǎn)單，非常容易掌握。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0018] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口流量系數(shù)計(jì)算方法的流程圖；
[0019] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述對(duì)置二沖程柴油機(jī)的升程示意圖；
[0020] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例所述對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口的截面積示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。
[0022] 下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0023] 本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)一個(gè)對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口流量系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，如圖1所 示，包括如下步驟：
[0024] 步驟1 :進(jìn)氣升程選取，如圖2所示，A為進(jìn)氣口剛剛?cè)P(guān)狀態(tài)，B為進(jìn)氣口剛剛?cè)?開(kāi)狀態(tài)，C為活塞底平面，活塞底平面C由A運(yùn)動(dòng)到B，每間隔1_為1個(gè)升程，當(dāng)活塞底平 面C運(yùn)動(dòng)到A時(shí)為0升程，當(dāng)活塞底平面C運(yùn)動(dòng)到B時(shí)為最大升程。
[0025] 步驟2 :進(jìn)行進(jìn)氣口的穩(wěn)流試驗(yàn)，得出進(jìn)氣口每個(gè)升程的實(shí)際質(zhì)量流量、進(jìn)氣口 壓力P、進(jìn)氣口密度P、大氣壓力P。。
[0026] 步驟3 :根據(jù)步驟2得到的每個(gè)升程的實(shí)際質(zhì)量流量、進(jìn)氣口壓力p、進(jìn)氣口密 度P、大氣壓力P。計(jì)算進(jìn)氣口流速，公式為進(jìn)氣口流速
[0027]
[0028] 步驟4 :計(jì)算進(jìn)氣口最小環(huán)帶面積A=ΣΑΖ，其中4為每個(gè)進(jìn)氣口內(nèi)部流通面積， 見(jiàn)圖3 ;
[0029] 步驟5 :將步驟3中進(jìn)氣口流速ν與步驟4中進(jìn)氣口最小環(huán)帶面積Α代入公式mia =PvA，得到進(jìn)氣口每個(gè)升程理論質(zhì)量流量mia。
[0030] 步驟6 :將步驟5)中得到的理論質(zhì)量流量!!^與步驟2)中測(cè)得的進(jìn)氣口每個(gè)升程 實(shí)際質(zhì)量流量代入公式么=得到進(jìn)氣口每個(gè)升程流量系數(shù)（K，k為正整數(shù)代表 !U母 每個(gè)升程序號(hào)。
[0031] 步驟7:確定實(shí)際曲軸轉(zhuǎn)角所對(duì)應(yīng)的流量系數(shù)，即活塞在進(jìn)氣口開(kāi)啟與關(guān)閉范圍 內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，每個(gè)升程都對(duì)應(yīng)著實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)角，因此步驟6)中所得的每個(gè)升程流量 系數(shù)1就是相應(yīng)曲軸轉(zhuǎn)角的流量系數(shù)，再利用線(xiàn)性差分方法每隔一度計(jì)算曲軸轉(zhuǎn)角所對(duì) 應(yīng)的流量系數(shù)Φρi代表每個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角度數(shù)。
[0032] 步驟8 :計(jì)算對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口綜合流量系數(shù)Φ_，通過(guò)將步驟 7所得的進(jìn)氣口開(kāi)啟與關(guān)閉范圍內(nèi)每個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角所對(duì)應(yīng)的流量系數(shù)<^代入公式
，得到對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口綜合流量系數(shù)Φ s，公式中α、β分別表示進(jìn)氣口開(kāi)啟與關(guān)閉時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角，X表示曲軸轉(zhuǎn)角變量，φχ表示 曲軸轉(zhuǎn)角變量與流量系數(shù)之間的函數(shù)，表示第i度曲軸轉(zhuǎn)角所對(duì)應(yīng)的流量系數(shù)，Φ1+1表 示第i+Ι度曲軸轉(zhuǎn)角所對(duì)應(yīng)的流量系數(shù)。
[0033] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口流量系數(shù)計(jì)算方法，其特征在于包括如下步驟： 1) 進(jìn)行對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣升程的選取；2) 進(jìn)行進(jìn)氣口的穩(wěn)流試驗(yàn)，得出進(jìn)氣口每個(gè)升程實(shí)際質(zhì)量流量、進(jìn)氣口壓力p、進(jìn)氣 口密度P、大氣壓力P。； 3) 根據(jù)步驟2)得到的結(jié)果按照如下公式計(jì)算進(jìn)氣口流速V， 4) 計(jì)算對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口最小環(huán)帶面積A ; 5) 根據(jù)步驟3)中得到的進(jìn)氣口流速v和步驟4)中得到的進(jìn)氣口最小環(huán)帶面積A，計(jì) 算進(jìn)氣口每個(gè)升程的理論質(zhì)量流量mia ; 6)將步驟5)中得到的!!^與步驟2)中測(cè)得的進(jìn)氣口每個(gè)升程實(shí)際質(zhì)量流量代入公 式，得到進(jìn)氣口每個(gè)升程流量系數(shù)Φρ k為正整數(shù)代表每個(gè)升程序號(hào)； 7) 確定實(shí)際曲軸轉(zhuǎn)角所對(duì)應(yīng)的流量系數(shù)，即活塞在進(jìn)氣口開(kāi)啟與關(guān)閉范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)， 每個(gè)升程都對(duì)應(yīng)著實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)角，因此步驟6)中所得的每個(gè)升程流量系數(shù)（^就 是相應(yīng)曲軸轉(zhuǎn)角的流量系數(shù)，再利用線(xiàn)性差分方法每隔一度計(jì)算曲軸轉(zhuǎn)角所對(duì)應(yīng)的流量系 數(shù)Φρ i代表每個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角度數(shù)； 8) 通過(guò)將步驟7)所得的進(jìn)氣口開(kāi)啟與關(guān)閉范圍內(nèi)每個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角所對(duì)應(yīng)的流量系數(shù) (^代入公式公式中α、β分別表示進(jìn)氣口 開(kāi)啟與關(guān)閉時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角，X表示曲軸轉(zhuǎn)角變量，巾：!表示曲軸轉(zhuǎn)角變量與流量系數(shù)之間的 函數(shù)，表示第i度曲軸轉(zhuǎn)角所對(duì)應(yīng)的流量系數(shù)，Φ 1+1表示第i+Ι度曲軸轉(zhuǎn)角所對(duì)應(yīng)的流 量系數(shù)，得到對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口綜合流量系數(shù)Φ s。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口流量系數(shù)計(jì)算方法，其特征在于： 所述步驟4)中進(jìn)氣口最小環(huán)帶面積A = ，其中~為每個(gè)進(jìn)氣口內(nèi)部流通面積。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口流量系數(shù)計(jì)算方法，其特征在 于：在步驟5)中將進(jìn)氣口流速ν與進(jìn)氣口最小環(huán)帶面積Α代入公式mia = ρ νΑ，得到進(jìn)氣 口每個(gè)升程理論質(zhì)量流量mia。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口流量系數(shù)計(jì)算方法，基于對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口穩(wěn)流試驗(yàn)所測(cè)得質(zhì)量流量與氣體壓力，通過(guò)利用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口理論流速與理論流量計(jì)算，得出對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣每個(gè)升程流量系數(shù)，并采用選取的對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣升程與實(shí)際曲軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系計(jì)算對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口綜合流量系數(shù)。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口流量無(wú)量綱化，排除了不同的試驗(yàn)環(huán)境、缸內(nèi)壓力因素對(duì)對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣過(guò)程的影響，解決對(duì)置二沖程柴油機(jī)不同結(jié)構(gòu)進(jìn)氣口以及不同型號(hào)對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口流量無(wú)量綱整體對(duì)比問(wèn)題，為對(duì)置二沖程柴油機(jī)進(jìn)氣口設(shè)計(jì)提供支持。
【IPC分類(lèi)】G06F17/50
【公開(kāi)號(hào)】CN105335589
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510934679
【發(fā)明人】王雷, 王子玉, 姜莉, 李耀宗, 白洪林, 尹艷君, 強(qiáng)永平, 朱偉青
【申請(qǐng)人】中國(guó)北方發(fā)動(dòng)機(jī)研究所(天津)
【公開(kāi)日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年12月14日