某型弹用冲压发动机巡航段供油振荡的数值仿真

2006年4月第27卷 第2期

推 进 技 术

J OURNAL OF PRO PUL SI ON TECHNOLOGY

Apr 2006

V ol 27 No 2

某型弹用冲压发动机巡航段供油振荡的数值仿真

*

杨锡武,何保成,任凤升,王斌元,刘瑞杰

(航天科工集团公司31所,北京100074)

摘 要:为了研究某型弹用冲压发动机燃油控制系统在巡航段仿真试验中的供油振荡现象,利用AM ES i m 综合性仿真平台建立了整个燃油控制系统的模型,并进行了数值仿真。仿真结果表明:在主阀阻尼特性给定的情况下,通过匹配脉宽调制电磁阀和控制腔前液压节流孔的流量特性,并同时调整P I D 调节器参数,就能够有效抑制仿真试验中巡航段的供油振荡。结论可以满足工程分析需要。

关键词:冲压发动机;燃油控制系统;振荡;数值仿真中图分类号:V 233 2 文献标识码:A 文章编号:

1001 4055(2006)02 0158 04

* 收稿日期:

2005 06 24;修订日期:2005 10 12。

作者简介:杨锡武(1981 ),男,硕士生,研究领域为冲压发动机燃油控制系统的设计与仿真。

Nu m erical si m ul ation for ra m jet cruisi ng stage f uel s upplied oscillati on

YANG X i wu,HE B ao cheng ,REN Feng sheng ,WANG B i n yuan ,LI U Rui ji e

(T he 31st R esearch Inst .o f CAS I C ,B eiji ng 100074,China)

Abstrac t : T o i nvesti gate the phenom en about f ue l s upp lied osc ill ation of ra m j e t cruisi ng stage i n si m u l a ti on exper i m ent ,fue l contro l syste m w as f u lly m ode led w it h AM ES i m and nu m erica l si m ulati on w as carried out .T he resu lts show tha t f ue l-supp lied oscillati on can be e ffecti ve ly avo i ded by m atching flo w character i stics o f P WM electro m agne ti c valve w it h hydrauli c or ifice i n fron t of control cha mber and adj usti ng P I D para m eters when m a i n va lve da m p rati o is g i ven .Eng i nee ri ng ana l y si s can be sa ti sfi ed w ith this concl usion .

K ey word s : R am jet eng i ne ;Fue l contro l syste m;O scillati on ;Nume rical si m ulati on

1 引 言

飞航导弹武器系统的研制是在仿真试验、飞行试验及其它试验支持下的对整个系统的综合性研究和开发

[1]

。

随着仿真技术的发展,其在整个飞航导弹武器系统开发周期中的作用也愈来愈明显。某型冲压发动机燃油控制系统在巡航段的仿真试验中,出现供油振荡,并造成巡航马赫数波动的现象。本文利用法国I MAG I N E (伊梦境)公司开发的AMES i m 商用软件,完整地建立了整个燃油控制系统的模型。通过对该系统的数值仿真,分析出造成供油振荡的原因,并利用仿真进行了验证。

2 A M ESi m 综合性仿真平台

AM ES i m 由法国I M AG I N E (伊梦境)公司开发,

全称为Advanced M ode li n g Env ironm ent for Perfor m i n g S i m ulations of Eng i n eering Syste m s(高级工程系统仿真

建模环境),迄今已发展到4 2版本。

该软件具有友好的建模操作环境;具有标准化、规范化和图形化的二次开发平台AMESe;t 具有适合各个层次用户使用的多种建模方式:数学方程级(AM ESet)、方块图级、基本元素级和元件级(如HCD);具有动态仿真、稳态仿真、间断仿真、连续仿真,更兼有多参数批处理仿真运行模式;具有多种线性化分析工具、模态分析工具、频谱分析工具以及模型简化工具;具有与当前流行软件(M atlab &S i m u li n k 、Ada m s)连接的接口;而且,该软件突破性地实现了多学科领域(机械、液压、气动、热、电和磁等)的建模和仿真,使工程技术人员可以从繁琐的数学建模中解放出来,从而专注于物理系统本身的设计和优化。

第27卷 第2期某型弹用冲压发动机巡航段供油振荡的数值仿真

3 建模与仿真

3.1 燃油控制系统的组成、功能与工作原理

某型冲压发动机的燃油控制系统包括传感器、电

子控制器、燃油调节器、涡轮泵四大部件,此燃油控制

系统是按导弹的不同飞行条件、不同工作状态,提供

不同流量的压力燃油。即要保证发动机在加速爬高、

巡航等不同工作阶段下能可靠工作。

对于飞航导弹来说,平飞巡航是冲压发动机的主

要工作状态,此时,速度控制可以维持发动机贫油工

作,限制推力使之等于阻力。这样,既保证了发动机

的工作性能,又充分地利用了燃料贮备,从而有效地

发挥发动机的潜力[2]。该型燃油控制系统在巡航阶

段采用等马赫数控制,燃油调节器主阀利用P WM电

磁阀进行速度控制。系统方块图如图1所示。

F i g.1 Fuel con trol system b lock chart

3.2 冲压发动机 导弹联合体数学模型

根据参考文献[2],导弹的时间常数(推力对马

赫数的影响)长达数十秒至数百秒,而发动机的时间

常数(燃油流量对推力的影响)仅为数十毫秒,两者

相差很大。这就是说,冲压发动机工作状态的变化不

可能对导弹产生迅速的影响;相反,导弹飞行速度的

改变就立即使发动机工作状态改变,因此,在发动机

-导弹联合体中,发动机的动态过程可以忽略不计。

因此,联合体数学模型可以简化为

T w d M a

d t

+M a=K qmf q mf+f(1)

式中T w是导弹时间常数,q mf是燃油流量,K q

m f

是燃油流量到马赫数的传递系数为,f为干扰项和各种未建模动态的综合。实际应用中,利用已有数据进行系统辨识就可以得到由一阶惯性环节表征的发动机 导弹联合体仿真模型。

3.3 基于AMESi m仿真模型的建立

3.

3.1 AMES i m建模步骤

(1)Sketch m ode(草图模式):在这个模式下,首先利用方块图级建模方法建立电子控制器和发动机 导弹联合体模型;再利用元件级建模方法建立计量活门模型;最后,利用AMESi m的列表编辑器(Table ed itor)建立数字比较器和计数器模型,进而构成V/W 转换电路模型,并选择脉宽调制电磁阀和连接管路,建立仿真模型如图2所示。

F i g.2 Fue l con trolling syste m m ode l

其中,输入为给定巡航马赫数,两路反馈信号分别是实际飞行马赫数和实际燃油流量。

(2)Subm odelm ode(子模型模式):在这个模式下,确定各个部件对应的子模型,通常条件下,我们一般选择Pre m ier subm odel(首选模型)。

(3)Para m eter m ode(参数模式):在这个模式下,可以定义各个部件的参数,如PI D参数、主阀阻尼系数及其放油窗口的大小等;其中,主阀阻尼系数及其放油窗口的大小根据实际系统以及试验数据选取;其中,PI D调节器参数如下定义:K p=100,T i=10,T d= 0 001;给定巡航马赫数为3。

(4)Run m ode(运行模式):在这个模式下,可以设置运行时间、仿真模式、仿真通讯时间(Co mm un i cati o n i n terva l ti m e)等仿真参数。根据模型的具体特点,模型仿真时间设为4s;脉宽调制电磁阀的频率设为50H z,仿真通讯时间定为0 001s;仿真模式选择动态仿真(Dyna m ic run)。

(5)运行仿真:仿真结果如图3,图4所示。

Fig.3 R elationsh i p bet w een M ach and fue l flo w

159

推 进 技 术2006

年

F i g.4 Re l ation s h ip between m ai n valve

disp lace m ent and P WM signal

(6)仿真结果分析:从图3,图4明显可以看出由于计量活门位移的振荡,导致了燃油流量的振荡,造成了飞行马赫数的波动;此时,脉宽调制信号的占空比也小于50%。通过分析可以确定:(a)主阀阻尼特性;(b)PI D调节器;(c)脉宽调制电磁阀与控制腔前的液压节流孔的流量特性,这三个因素如果设置不当都可能造成供油振荡。由于主阀的阻尼特性是由试验确定的,所以,抑制供油振荡只能通过调整后两者来完成。

3.3.2 结论的仿真验证

(1)不改变PI D调节器参数,仅改变脉宽调制电磁阀与控制腔前的液压节流孔的流量特性。

利用AMES i m仿真方式中的Batch r un(批处理方式),返回到Para m eter m ode(参数模式),将脉宽调制电磁阀与控制腔前的液压节流孔的流量特性按照表1设置;选择Batch r un方式,运行仿真。仿真结果图5所示。

Tab le1 Flo w ch arac ter istics of P WM soleno i d op erated

va l ve and hydrau lic orif i ce(Q/(l/m i n, p=1M a)

Fl ow characteristis label No.1No.2No.3No.4 P WM valve 1.2 1.31.8 3.8

H yd rau lic ori fi ce0.60.7512

Fig.5 E ffect of d ifferent f l ow rate to mach

可见,脉宽调制电磁阀的流量越大,系统的加速性越好,但同时也更容易引起供油振荡和巡航马赫数的波动。

(2)不改变脉宽调制电磁阀与控制腔前的液压节流孔的流量特性(取脉宽调制电磁阀与控制腔前的液压节流孔的流量特性列表中的第二组数据,见表2),仅改变PI D调节器参数。根据工程实际,巡航段中,微分调节器作用并不明显,取给定值(T d= 0 001)即可,因此,只调节PI两个调节器参数。

T ab le2 PID para m eters ad just m en t

PI para m eter No.1No.2No.3No.4 K

p

100101010

T i101010020再次运行批处理仿真,结果如图6

所示。

Fig.6 E ffect of d ifferen t P I para m eters toM ach

比较图6中四次仿真曲线可以确定,只有比例系数和积分系数的取值处于一定范围内时,系统的巡航马赫数才可能不发生波动。根据仿真曲线和工程实际,取K p=5,T i=11,T d=0 001,重新进行仿真,结果见图7~10

。

Fig.7 R elationsh i p b et w een m ai n valve

d isp lac

e m ent and fue l flo w

显然,通过合理匹配脉宽调制电磁阀与控制腔前的液压节流孔的流量特性,并对PI D参数进行相应调整,就可以实现对巡航段供油振荡的抑制;此时,脉宽调制信号的占空比为50%,计量活门位移保持稳定,

160

第27卷 第2期某型弹用冲压发动机巡航段供油振荡的数值仿真

F i g .8 Re l ation s h ip between M ach and fu el f l

ow

F i g .9 Re l ation s h ip between m ai n valve

disp lace m ent and pwm

signal

F ig .10 P WM signal at ba l an ce point

燃油流量达到要求,实现了巡航段的等马赫数控制。

4 结 论

本文利用AMES i m 建立了具有电液控制特性的

某型冲压发动机燃油控制系统的综合仿真模型,对巡航段供油振荡的原因进行了数值分析,得到了如下结论:

(1)脉宽调制电磁阀的流量特性对系统供油量的变化速度有重要影响;

(2)脉宽调制电磁阀与控制腔前的液压节流孔的流量特性和PI D 参数是一对控制系统供油状态的耦合因素;

(3)利用AMES i m 强大的多领域建模特性,建立多学科相交叉的物理实体模型是可行的,其强大的绘图能力以及多样化的仿真方式对于工程分析有着十分重要的意义。参考文献:

[1] 王东木.导弹控制系统仿真技术[J].系统仿真学报,

2001,13(1).

[2] 刘兴洲.飞航导弹动力装置(上)[M ].北京:宇航出版

社,1992.

[3] 秦继荣,沈安俊.现代直流伺服控制技术及其系统设计

[M ].北京:机械工业出版社,1993.

[4] 蒋 彬,蔡长青.液压调速系统的脉宽调制控制[J].液

压与气动,2002,23(9).

[5] 马 静,王镛根.某导弹燃油调节器的建模及仿真研究

[J].计算机仿真,2003,20(9).

[6] 任凤升,谢光华.液体冲压发动机数字电子控制系统

[J].推进技术,2002,23(1).(REN F eng sheng ,X IE G uang hua .D i g ita l electronic contro l sy stem o f a li qu i d fuel

ram jet eng ine[J].Journal of Propu lsion T echnology,2002,23(1).)

[7] 杨树军,荆崇波.脉宽调制数字比例溢流阀研究[J].液

压与气动,2005,25(3).

(编辑:张奕春)

161

汽车《发动机电控供油系统》知识要点

汽车发动机构造与维修 第五章汽油喷射式供给系 汽油机燃料供给方式有化油器式和喷射式两种，它们的任务都是根据进气量配制相应空燃比和数量的可燃混合气进入气缸，以满足发动机不同工况的要求。 一、喷射式汽油供给系统与化油器式汽泊供给系统相比较，有如下优点： 1．能提高发动机的最大功率 2．耗油量低，经济性能 3．减小了排放污染 4．改善了发动机的低温起动性。 5．怠速平稳，工况过渡圆滑，工作可靠，灵敏度高 二、燃曲喷射系统的分类 1．按喷射装置的控制方式分类 1)机械控制式燃油喷射系统 2)机电混合控制式燃油喷射系统 3)电子控制式燃油喷射系统 2．按燃油喷射位置分类 1)缸内喷射 缸内喷射是指将汽油直接喷人气缸内。缸内喷射需要较高的喷射压力(3Mpa-4MPa). 2)缸外喷射 缸外喷射是指将汽油喷在进气管道相应部位，缸外喷射采用低压. 3.按喷油器安装部位分类 缸外喷射按喷油器安装部位又可分为单点喷射(SPl)和多点喷射(MPl)。 1)单点喷射 2)多点喷射 多点喷射是赘每缸进气门前分别设置一喷油器，实行各缸分别供油。 4．按燃油喷射方式分类 按汽油喷射方式不同可分为连续喷射和间歇喷射。 1)连续喷射 2)间歇喷射 顺序喷射：各缸喷油器按发动机的工作顺序，在各缸排气行程上止点前某一曲轴转角顺序轮流喷射,发动机每转两转，各缸喷油器各喷一次油。 分组喷射：所有气缸的喷油g2分成几组交替喷油，发动机ECU分路控制每组喷油器，同一组中的喷油罪同时喷油。 同时喷射：所有气缸的喷油器同时开启同时关闭，发动机ECU用一个喷油器指令控制所有喷油器同时动作。 5．按空气量的检测方式分类 电控汽油喷射系统按对空气量的检测方式不同可分为歧管压力计量式(D型)和空气流量计量式(L型)。 1)D型电控汽油喷射系统 该系统通过进气歧管绝对压力传感器检测进气歧管绝对压力来测量发动机吸人的空气量. 2)L型电控汽油喷射系统 该系统通过各种空气流量计检测空气流量来测量发动机吸人的空气量，实行对空燃比的精确控制。 三. 电控汽油喷射系统的组成和工作原理

航空发动机隐身性之尾喷管技术分析

航空发动机隐身性之尾喷管技术分析 邱朝 （飞行器动力工程西安航空学院阎良10021） 摘要：随着航空科技的不断发展和未来战场的需求，对于飞机的各种性能也要求的越来越高，本文主要针对于航空发动机隐身方面的技术分析，通过对比国内外航空发动机隐身的原理和方法，从而对未来航空发动机隐身技术发展的方向做出了一个准确的推测。 Analysis of stealthy technology for aeroengine and exhuast nozzle Abstract:company with aero-technology constantly congress and fultural battlefield.It’s advanced require for a kind of airplane’s performance.The acticle mainly point the aspect in which stealthy technology analysis of aeroengine.Passed by comparing with home and abroad aeroengine stealthy priciple and method.Thus make a accurate prediction about aeroengine stealthy technology direction of development. 前言： 飞机隐身技术是指以减小飞机的电、光、声等可探测特征，来提高其突防和生存能力的一种技术。美国第一批采用隐身技术的B-1B战略轰炸机与老式B_52相比，速度提高两倍，载弹量增加5000，但其雷达反射面积仅为其100，不到1平方米。而随后研制的B-2轰炸机，其探测特性只有百万分之一的数量级，在雷达光屏上的反映，只相当于一个飞行中的蜂鸟，因而具有很强的突防、作战和生存能力。发展发动机隐身技术是实现飞机隐身的重要一环，其内容函盖减小发动机可观察部件的探测反射特征、降噪和红外抑制技术，而对于尾喷管的改造则能很大程度上改善整体发动机的隐身性能。 1尾喷管的作用和类型 在涡轮风扇发动机上，喷管的主要作用是使发动机排出的燃气继续膨胀，

柴油机燃料供给系统练习题

柴油机燃料供给系统试题 一、填空题 1.柴油机混合气的形成和燃烧过程可按曲轴转角划分为（备燃期）、 （速燃期）、（缓燃期）和（后燃期）四个阶段。 2．柴油机燃料供给系统有四部分组成：（燃油供给）、（空气供给）、（混合气形成装置）和（废气排出装置） 3．柴油机的混合气的着火方式是（压燃式）。 4．国产A型泵由（泵油机构）、（供油量调节机构）、（驱动机构）和（泵体）等四个部分构成。 5．喷油泵的传动机构由（凸轮轴）和（挺住组件）组成。 6．喷油泵的凸轮轴是由（曲轴）通过（定时齿轮）驱动的。 7．喷油泵的供油量主要决定于（柱塞）的位置，另外还受齿条的影响。 8．柴油机的最佳喷油提前角随供油量和曲轴转速的变化而变化，供油量越大，转速越高，则最佳供油提前角（越大）。 9．供油提前调节器的作用是按发动机（工况）的变化自动调节供油提前角，以改变发动机的性能。 10.针阀偶件包括（针阀）和（真阀体），柱塞偶件包括（柱塞）和（柱塞套），出油阀偶件包括（出油阀）和（出油阀座），它们都是相互配对，（不能）互换。 二、选择题 1．喷油器开始喷油时的喷油压力取决于（B ）。 A．高压油腔中的燃油压力 B．调压弹簧的预紧力 C．喷油器的喷孔数 D．喷油器的喷孔大小 2．四冲程柴油机的喷油泵凸轮轴的转速与曲轴转速的关系为（C ）。 A．1:l B．2:l C.1:2 D.4:1 3．孔式喷油器的喷油压力比轴针式喷油器的喷油压力（ A ）。 A．大 B．小 C．不一定 D．相同 4．在柴油机中，改变喷油泵柱塞与柱塞套的相对位置，则可改变喷油泵的（C ）。 A．供油时刻 B．供油压力 C．供油量 D．喷油锥角 5．喷油泵柱塞行程的大小取决于（B ）。 A．柱塞的长短 B．喷油泵凸轮的升程 C．喷油时间的长短 D．柱塞运行的时间 6．喷油泵柱塞的有效行程（ D）柱塞行程。 A．大于 B．小于 C．大于等于 D．小于等于 7．喷油泵是在（B ）内喷油的。 A．柱塞行程 B．柱塞有效行程 C．A、B均可 D．A、B不确定 8．柴油机喷油泵中的分泵数（B ）发动机的气缸数。 A．大于 B．等于 C．小于 D．不一定

发动机管理系统

发动机管理系统 Company Name 公司名 排名 研发中心 工厂 Bosch 博世 1 苏州 联合电子（上海、西安和无锡）、无锡博世威孚（柴油） Delphi 德尔福 2 上海 北京德尔福发动机、北京德尔福万源 Continental 大陆汽车 3 上海 原SiemensVDO 的芜湖、长春工厂；原Freescale 的天津工厂Magnetti Marelli 马瑞利 4 芜湖工厂、上海工厂 Visteon 伟世通 5 上海 重庆工厂 Hitachi 日立 6 Denso 电装 7 仅供Toyota Valeo 法雷奥 8 Eontronic 意昂神州 美国 北京总部、上海分部 TroiTec 锐意泰克 Vagon 华夏龙晖 阳光泰克 Woodward 伍得沃德 成都汪氏威特电喷 成都易控高科 中联汽车电子 无锡油泵油嘴研究所 美国MotoTron 公司是Woodward 公司的子公司，主要从事发动机电控 系统的开发与生产。该公司针对汽油发动机设计了一套完整的控制策略 快速开发平台，此平台从设计开发到生产贯穿一体，可有效地缩短开发 时间，加速产品化进程，降低开发费用。 美国精确技术公司(Accurate Technologies Inc)是车载嵌入式电控系统 ECU 开发、标定与测试工具技术的知名提供商。该公司的ECU 标定系统 (VISION)功能强大，好学易用，而且和Matlab/Simulink 开发平台无缝连接， 多年来被福特(Ford)汽车公司、德尔福公司(Delphi)、沃尔沃卡车公司等指 定为标准匹配标定系统。该公司的No-Hooks 软件是ECU 控制策略快速开 发领域的重大突破。用户只用标定文件(*.a2l 与*.hex 文件)，而不需要控制 策略源代码即可对控制逻辑进行修改。修改过的代码自动灌装进原来的 ECU 内进行测试运行。该技术已在美国、欧洲与日本得到了广泛的应用。 美国RMS(Rinehart Motion System)是一家专门从事功率驱动产品与方案 的公司。该公司提供或定制5-500KW 级应用于混动或纯电动控制系统、能 源贮藏系统和大功率设备的电机驱动器、静变流器、DC/DC, DC/AC, AC/DC 等产品。现有客户主要为军工、汽车或跑车、农业机械、工业控制 等行业的世界知名制造公司或主机厂。RMS 与意昂科技将为国内客户提供 产品技术、项目咨询、定制开发等服务。 美国Drivven, Inc, 公司自2003年起提供汽车控制和数据采集解决方案， 已经成为发动机和车辆电子系统开发新标准的领导者之一。基于FPGA 汽

汽车发动机管理系统检修

第8 次课模块一发动机管理系统的检修 项目1.8 发动机管理系统的仪器诊断? 目的要求掌握使用故障检测仪对发动机管理系统进行检测与诊断。 ? 教学重点使用故障检测仪对发动机管理系统进行检测与诊断。 ? 学习难点 使用故障检测仪对发动机管理系统进行检测与诊断。 ? 教具及工具 桑塔纳轿车 2辆，各种传感器若干，通用工具 2 套，万用表 2 块，汽车诊断仪 2 台。 ? 教学内容及时间安排（ 180分钟） 1. 问题的引入约 10 分钟 2．汽车电控系统诊断方法约 40 分钟 3．使用 1552 对上海大众桑塔纳 2000 型轿车进行检测与诊断 约 130 分钟

教学内容组织与过程设计备注

课程引入（约10分钟） 汽车电控系统诊断方法（约40分钟） 一、汽车故障诊断新技术 2.3.1案例法 传统的故障诊断中大部分是（，基于规则推理）、（，模式推理）的专家系统技术的研究。由于这些传统的专家系统是基于模型化驱动的（基于模型的诊断方法使用诊断对象的结构、行为和功能模型等深知识进行诊断推理），在模型的构建、信息的获取、信息的处理方面存在严重不足，有一些难以克服的缺点，如系统领域知识的规则提取困难；规则库、模式库的创建和管理复杂艰巨；推理过程中规则与模式难以准确选取等。 整个汽车故障诊断系统主要由知识库、故障案例库、征兆数据库和推理系统构成。其中主要部分的内容和功能描述如下： a）知识库。问题求解的知识、经验的集合，主要由专家提供，包括

汽车故障的分类信息及不同种类故障需要的各种关键特征属性及其权值,并以此构建故障案例库和征兆数据库。 b）故障案例库。由用户根据汽车故障日志和维修日志等历史数据填写的关于汽车故障的各种信息 ,是存储案例和产生新案例的仓库,为新问题的解决提供参考依据。 c）征兆数据库。汽车发生故障时经过数据采集的故障征兆数据 信息 ,是指故障发生的潜在特征 ,即故障发生时汽车运行状态发生的变 化,通常是故障发生时以汽车运行状态参数表示的特征属性。 d）推理系统。整个系统的核心，由案例检索、匹配，案例调整、 学习组成。它决定了诊断效率的高低以及对知识处理的高低 ,实现从已 有的案例集中找到与当前故障问题最为相似的案例 ,并提供相应的解决 方案（即故障维修方案）。同时不断获取新知识和改进旧知识 , 生成 新的维修方案 ,并按一定的存储策略添加到案例库中。这样 ,通过不断 地学习新案例和修改案例库中的旧案例 ,使案例库得到扩充和完善。 2.3.2 故障树分析法 故障树分析法—（）是一种将系统故障形成原因按树枝状逐级细化的图形演绎方法，是 60 年代发展起来的用于大系统可靠性、安全性分析和风险评价的一种方法。它通过对可能造成系统故障的各种因素（包括硬件、软件、环境、人为因素等）进行分析，画出逻辑框图（即故障树），再对系统中发生的故障事件，作由总体至部分按树枝状逐级细化的分析，并对系统在方案与初步设计阶段进行可靠性、安全性分析，常用于系统的故障分析、预测和诊断，找出系统的薄弱环节，以便在设计、制造和使用中采取相应的改进措施。 基于故障树的诊断 ,采用面向对象的基于故障树的框架和广义规则的混合知识表示 ,把整个故障树当作一个对象 ,把故障树上所有子、父结点间形成的广义规则封装在一个独立的框架内 ,如某故障树上有结点异常 ,则启动与该故障树对应的框架 ,诊断时只把该框架内的广义规则调入内存 ,提高了诊断速度 .此外 ,该方法还可诊断多故障,因为在推理过程中采用反向遍历搜索 ,可找出所有故障及可能故障的部件 .对可能故障的部件 ,按照其与顶事件形成的通路的权值的大小进行排序 ,权值最大的元素其优先级最高 ,有利于诊断信息不足条件下的对故障源的最优搜索 ,为故障预测和快速维修指明方向 . 2.3.3 专家系统 专家系统是一种基于特定领域内大量知识与经验的智能程序系统，应用人工智能技术模拟人类专家求解问题的思维过程解决领域内的各种问题，是人工智能的一个重要分支。

《汽车发动机管理系统》A卷

2019—2020学年 第二学期期末考试试题 《发动机管理系统故障诊断与维修》试卷 A 卷 一、填空题（共10题，每空1分，共20分） 1、汽车故障按丧失工作能力程度进行分类，要分为___________ 和____________。 2、汽车故障的变化规律可分为3个阶段，早期故障期、_________________ 和___________。 3、凸轮轴位置传感器可分为____________、 ____________和光电式三种类型。 4.无分电器点火线圈与一般点火线圈不同，其___________ 与___________没有连接，为互感作用。 5、汽车每行驶___________公里或1至2年，应更换___________滤清器。 6、电控燃油喷射系统按进气量的计算方式不同可分为___________和________型两种。 7、排气再循环控制系统的作用是 。 8、电控燃油喷射系统由 、 、 三个子系统组成。 9、电控燃油喷射系统的类型按喷射时序分类可分为_________________ 、______________ 和______________________三种。 10、电控共轨喷射系统中有一条公共油管，用___________向共轨中泵油，用电磁阀进行压力调节并由压力传感器反馈控制。 二、选择题（共10题，每题2分，共20分） 1、下列哪项不是电控发动机的优点（ ）。 A 、良好的起动性能 B 、加速性能好 C 、功率大 D 、减速减油或断油 2、火花塞属于点火系统当中的（ ）。 A 、执行器 B 、传感器 C 、既是执行器又是传感器 D 、控制开关 3、以下哪项是汽车起动困难的机械方面的原因（ ）。 A 、气缸压缩压力不足 B 、高压火不足 C 、个别重要传感器有故障 D 、起动机故障 4、当汽车处于早期故障期也就是汽车的磨合期时，此时的汽车诊断一般是（ ）。 A 、总成损坏 B 、材料老化 C 、机械磨损 D 、电子元件损坏 5、标准OBD —II 诊断插座上有（ ）个插孔。 A 、16 B 、14 C 、12 D 、15 6、气缸内最高压缩压力点的出现在上止点后（ ）曲轴转角内为最佳。 A 、20°～25° B 、30°～35° C 、10°～15° D 、15°～25° 7 、影响初级线圈通过电流的时间长短的主要因素有（ ）。 A 、发动机转速和温度 B 、发动机转速和蓄电池电压 C 、发动机转速和负荷 D 、发动机转速和温度 8.电子控制柴油机系统在加注燃油时不小心误加汽油，会造成（ ）损坏。 A 、喷油器 B 、高压泵 C 、低压泵 D 、燃油泵 9.发动机不能起动，无着车迹象时，应首先进行（ ）。 A 、检查喷油器及电路 B 、检查高压火花 C 、解码仪读取故障码 D 、传感器 10.锥体形涡流发生器存在于以下（ ）空气流量传感器中。 A 、叶片式 B 、卡门旋涡式 C 、热线式 D 、热膜式 三、判断题（正确的在括号内画√，错的画×每题2分,共20分） 1.（ ）能较方便排除的故障，或不影响行驶的故障称为一般故障。 2.（ ）混合气的分配均匀性好是电控发动机的优点之一。

航天发动机尾喷管材料的简介

航天发动机尾喷管材料的简介 ————高温合金 摘要：随着航天航空的迅速发展，对耐高温材料有了更高的要求，但是随着高温材料的发展，它们的加工问题也越来越严峻，急需相应工艺的发展，对高温材料的有效加工必将是高温材料今后有效利用的关键。 关键词：加工工艺，高温合金，切削，应用，发展。 一、零件的材料 火箭发动机喷管是用于火箭发动机的一种（通常是渐缩渐阔喷管）推力喷管。它用于膨胀并加速由燃烧室燃烧推进产生的燃气，使之达到超高音速。 喷嘴的外形：钟罩形或锥形。在一个高膨胀比的渐缩渐阔喷嘴中，燃烧室产生的高温气体通过一个开孔（喷口）排出。如果给喷嘴提供足够高的压力（高于围压的2.5至3倍），就会形成喷嘴阻流和超音速射流，大部分热能转化为动能，由此增加排气的速度。在海平面，发动机排气速度达到音速的十倍并不少见。一部分火箭推力来自燃烧室内压力的不平衡，但主要还是来自挤压喷嘴内壁的压力。排出气体膨胀（绝热）时对内壁的压力使火箭朝向一个方向运动，而尾气向相反的方向。 当火箭发动机运转以后，从燃烧室中喷出极高的温度与压力的气体，需要经过尾喷管对高温高压气体调整方向，从而使火箭达到超高音速的要求，所以鉴于如此高温，高压的恶劣环境，则对尾喷管的材料提出很高的要求，这种材料不但需要有极好的耐高温性，需要经受住2000摄氏度到3500摄氏度的高温，还需要有极好的耐冲击性，灼热表面的超高速加热的热冲击，还有高热引起的热梯度应力，有较好的刚度，耐氧化性，耐热疲劳性。 在如此恶劣的工作环境下，我们需要一种满足以上要求的材料，儿高温合金的出现满足了这个要求。 二、高温合金的分类、性能等 760℃高温材料变形高温合金 变形高温合金是指可以进行热、冷变形加工，工作温度范围-253～1320℃，具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标，具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能的一类合金。按其热处理工艺可分为固溶强化型合金和时效强化型合金。GH后第一位数字表示分类号即1、固溶强化型铁基合金 2、时效硬化型铁基合金 3、固溶强化型镍基合金 4、钴基合金 GH后，二，三，四位数字表示顺序号。

汽车发动机供油系统技术及原理详解

供油系统分为化油器和燃油喷射系统两种，但是就马力输出、燃油效率、废气污染等各方面来说，化油器比起燃油喷射系统可说是一无是处，所以我们可以说：化油器的时代已经过去，它已成为历史名词，无讨论的价值。所以，我们谈引擎供油系统就是单指燃油喷射系统。 喷油系统是由燃油输送系统、感应器系统、电脑控制系统所组成。它的工作原理简单来说就是利用汽油泵将汽油加压以後，从油箱送进高压油路，经过压力调整器的调节作用，使系统中的供油压力维持在2.0-2.5 ，也就是将送到喷油嘴的汽油压力保持在2.0-2.5。同时由各感应器将引擎的进气量及运转状态以电压讯号的形式传送到供油电脑 (ECU:Electronic Control Unit)，ECU根据这些电压讯号加以分析，算出所需的喷油量，也就是算出喷油嘴的喷油时间，然後再将喷油讯号传送到喷油嘴的线圈，喷油嘴接受喷油讯号後，将喷油阀打开，汽油便喷到进汽门前方的进气岐管内，再随着进汽门的打开进入汽缸内。 喷射系统的分类 一、依喷射(喷油嘴)位置分类： 1、节气阀体喷射式又称为单点，只使用一或二支喷油嘴，装在节气阀上方，以较低的压力喷出汽油，汽油与流经节气阀的空气形成混合气後，必须先通过进气歧管再由进汽门进入汽缸。但是油气流经进气歧管时，部份油气会在歧管壁附着，并且会因进气歧管的形状、长度不同而造成各缸混合气分配不均。因为油气从节气阀到汽缸必然会有的时间延迟，因此引擎加速时的反应会较慢。

2、进气口喷射式又称为多点喷射，每缸的进汽门口之前各有一支喷油嘴，对准进汽门，以2~5 的高压将汽油喷出，而与进气歧管的空气一起进入汽缸，形成混合气。如此一来进入各汽缸油气的混合比得以平均。 二、依喷油方式分类： 1、连续喷射，又称机械喷射式，喷油嘴在引擎运转时不断的喷油，而喷油量的控制是经由改变供油压力来达成。 2、程序喷射式，使用电子式喷油嘴，需要喷油时将喷油嘴的线圈通电，使柱塞因为磁力的作用而往上提升，喷油嘴便可喷油。喷油量是由喷油时间的长短来控制，单位是微秒(ms)。由于机械喷射已经是过时的设计，因此目前市面上的车种几乎都采用效率及经济性较佳的程序式喷射。而单点喷射除了价格较低、结构简单外，也无任何可和多点喷射媲美之处，况且它还有许多和化油器相同的缺点(效率低、各缸油气分配不均)，因此多点喷射(MPI)可说是现代喷射供油系统的主流。 三、依空气流量检测方式分类：进气量的检测方式分为直接和间接两大类，一种是以进气歧管绝对压力感应器(MAP Sensor：Manifold Absolute Pressure Sensor)测出的进气歧管压力和引擎转速间接计算求得。另一种则是以空气流量计直接测得。较常见的空气流量计有叁种：翼板式、热线式、卡鲁曼涡流式。目前市场上的ó种是以MAP及热线式空气流量计为大宗。 供油量的计算 供油量的多寡是以喷油嘴燃料喷射时间的长短来计算，供油电脑(ECU)根据空气流量、引擎转速、及各个感应器所提供的补偿讯号，利用原先设定的供油程式算出所需的供油时间，这个供油程式我们可以用图形的方式来表现。ECU所算出的燃料喷射时间是『基本喷射时间』、『补偿喷射时间』和『无效喷射时间』的

尾喷管

尾喷管 为了获得大的推力，排气必须具有很高的动能，这意味着具有很高的排气速度。喷管前后的落压比控制膨胀过程。当出口压力等于外界压力时，对于给定的发动机来说，就获得了最大得的推力。 尾喷管的功能可以概括如下： 2以最下小的总压损失把气流加速到很高的速度； 2使出口压力尽可能接近外界大气压力； 2允许加力燃烧室工作不影响主发动机工作，这就需要采用可调面积喷管； 2如果需要，可使涡扇发动机的核心气流与外涵气流混合； 2如果需要，可使推力反向和/或转向； 2如果需要，可抑制喷气噪声和红外辐射。 各种不同类型的尾喷管归结为两大类：一类为固定喷管，包括简单收敛喷管和高涵道比分开排气喷管；另一类为可调面积喷管，包括引射喷管、收敛-扩张喷管、塞式喷管以及各种不同类型的非轴对称喷管。 尾喷管类型的选择主要是根据发动机、飞机和任务的综合要求以及适当的权衡分析决定。 对尾喷管的研究主要集中在喷管的内特性和气动载荷两方面。在喷管的内特性方面所考虑的是喷管的推力系数和流量系数随喷管的流动损失、漏气量、冷却空气损失和气流分离损失的变化，供发动机性能计算用。在气动载荷研究方面，要估算作用在主喷管、副喷管调节和外鱼鳞片上的气动载荷，用于零件结构强度设计和作动系统设计。 在喷气发动机发展的初期，飞机大多是亚音速或低超音速的，此时一般采用固定的简单收敛喷管。70年代，高涵道比涡扇发动机采用了分开排气喷管。在早期的超音超音速飞机的涡喷发动机上采用引射喷管,允许不同流量的外部空气进入喷管,用以冷却,又使进气道与发动机流量匹配更好,底部阻力减小.随着飞行速度的提高，涡扇发动机装备了加力燃烧室，喷管落压比增大，研制出喉部和出口面积都可调的收敛-扩张喷管。这种喷管保证了加力燃烧室工作不影响主发动机工作，且在宽广的飞行范围内保持发动机性能最佳。普2惠公司F100加力式涡扇发动机上采用的平衡梁式收敛-扩张喷管是这类喷管的代表，它的主喷管调节鱼鳞片上的转轴由前端移到中部，在调节过程中可始终利用作用在鱼鳞片上

德尔福小发动机管理系统

德尔福小发动机管理系统 服务手册 版本1.0

前言 关于德尔福公司 德尔福简介 德尔福是全球领先的移动电子和交通系统供应商，包括 动力总成系统、安全系统、转向系统、热系统以及控制 和防盗系统，电气/电子结构和车载娱乐技术。德尔福技 术不仅能满足和超越汽车行业的严格标准，也应用在计 算技术、通讯技术、消费附件、能源以及医药领域。 德尔福总部设在美国密西根州的特洛伊，全球雇员大约 146,600人，在34个国家拥有150个全资的加工制造中 心，2008年销售收入为181亿美元。 以上信息截止到2008年12月31日。 本手册仅作为主机厂车辆服务手册的支持材料。关于车辆服务的相关问题，包括发动机管理系统相关问题，服务人员应该联系主机厂的服务部门。

目录1.电喷系统介绍 1.1.什么是EMS？ 1.2.电喷系统的典型零部件 1.3.电喷系统和化油器对比 1.4.电喷系统零部件的连接 2.电喷系统零部件介绍 2.1.发动机控制器 (MT05) 2.1.1.零部件列表 2.1.2.工作原理概述 2.1. 3.外观 2.1.4.外型尺寸 2.1.5.标签及标识 2.1.6.控制器接口针脚定义 2.1.7.使用注意事项 2.1.8.安装要求 2.1.9.供电要求 2.1.10.温度要求 2.1.11.保养和维修 2.2.发动机控制器(MC21) 2.2.1.零部件列表 2.2.2.工作原理概述 2.2. 3.外观 2.2.4.标签及标识 2.2.5.控制器接口针脚定义 2.2.6.使用注意事项 2.2.7.安装要求 2.2.8.供电要求 2.2.9.温度要求 2.2.10.保养和维修 2.3.Multec 3和Multec 3.5喷油器 2.3.1.零部件列表 2.3.2.工作原理概述 2.3.3.外观 2.3.4.密封圈 2.3.5.密封圈的更换 2.3.6.推荐润滑剂 2.3.7.过电压 2.3.8.温度要求 2.3.9.燃油污染物 2.3.10.线束布置 2.3.11.使用注意事项 2.3.12.安装要求 2.3.13.更换方法 2.3.14.可替换性 2.3.15.喷油器堵塞 2.3.16.清洁方法 2.4.节气门体总成（带步进电机）

超燃冲压发动机原理与技术分析

本科毕业论文(设计) 题目：超燃冲压发动机原理与技术分析 学院：机电工程学院 专业：热能与动力工程系2010级热能2班 姓名：王俊 指导教师：刘世俭 2014年 5 月28 日

超燃冲压发动机原理与技术分析 The Principle and Technical Analysis of Scramjet Engine

摘要 通过对超燃冲压发动机的基本原理与特点的介绍，比较了世界主要国家在超燃冲压理论研究与工程实际中的一些成果；结合高超音速空气动力学以及流体力学的一些基本原理，阐述进气道、隔离段、燃烧室、尾喷管的设计并进行性能分析；列举目前投入应用的几种主流构型及其选择依据；分析主要参数对超燃冲压发动机的影响；最后综合阐述超燃冲压发动机的发展趋势以及用途。 关键词：超燃冲压发动机性能分析一体化设计热循环分析

Abstract: Introduction the basic principle and features of scramjet engine, comparison of major powerful countries’ theoretical researches and practical achievements on this project. Expound and analyses the design and property programmes of air inlet、isolator、combustion chamber、tailpipe nozzle with theories of hypersonic aerodynamics and hydrodynamics; Its application in several mainstream configuration and its choice; analysis of the effect of main parameters on the scramjet. Finally, the developing trend of integrated scramjet paper and uses Key words: scramjet engine property analysis integrating design Thermal cycle analys

汽车发动机配气机构

汽车发动机配气机构 配气机构的功用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜充量得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出；在压缩与膨胀行程中，保证燃烧室的密封。新鲜充量对于汽油机而言是汽油和空气的棍合气，对于柴油机而言是纯空气。 功用分组 各式配气机构中，按其功用都可分为气门组和气门传动组两大部分。气门组包括气门及与之相关联的零件，其组成与配气机构的型式基本无关。气门传动组、是从正时齿轮开始至推动气门动作的所有零件，其组成视配气机构的形式而有所不同，它的功用是定时驱动气门使其开闭。 气门顶置式配气机构 进气门和排气门都倒挂在气缸盖上，其组成如图3—1所示。气门组包括气门、气门导管、气门座、弹簧座、气门弹簧、锁片等零件；气门传动组一般由摇臂、摇臂轴、推杆、挺柱、凸轮轴和正时齿轮组成。 气门顶置式配气机构的工作情况是：当气缸的工作循环需要将气门打开进行换气时，由曲轴通过传动机构驱动凸轮轴旋转，使凸轮轴上的凸轮凸起部分通过挺柱、推杆、调整螺钉推动摇臂摆转，摇臂的另一端便向下推开气门，同时使弹簧进一步压缩。当凸轮的凸起部分的顶点转过挺柱以后，便逐渐减小了对挺柱的推力，气门在弹簧张力的作用下开度逐渐减小，直至最后关闭。压缩和做功行程中，气门在弹簧张力的作用下严密关闭。 气门顶置式配气机构根据凸轮轴的位置有以下三种型式： 三种凸轮轴位置型式(1)凸轮轴下置式配气机构；凸轮轴装在曲轴箱内，直接由凸轮轴正时齿轮与曲轴正时齿轮相啮合，由曲轴带动。气门传动组包括上述全部零件，其应用最为广泛。 (2)凸轮轴中置式配气机构：凸轮轴位于气缸体的上部。为了减小气门传动机构的往复运动的质量，对于高转速的发动机，可将凸轮轴的位置移到气缸体的上部，由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂而省去推杆。该形式的配气机构因曲轴与凸轮轴的中心线距离较远，一般要在中间加入一个中间齿轮(惰轮)。 (3)凸轮轴上置式配气机构：凸轮轴布置在气缸盖上。凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门，没有挺柱和推杆，使往复运动的质量大为减小，对凸轮轴和气门弹簧的要求也最低，因此它适用于高速强化发动机。 四行程发动机每完成一个工作循环，曲轴旋转两圈，各缸的进、排气门各开启一次，即凸轮轴只转一圈，所以曲轴与凸轮轴的传动比为2：1。

发动机的燃油系统

发动机的燃油系统 汽油机所用的燃料是汽油，在进入气缸之前，汽油和空气已形成可燃混合气。可燃混合气进入气缸内被压缩，在接近压缩终了时点火燃烧而膨胀作功。可见汽油机进入气缸的是可燃混合气，压缩的也是可燃混合气，燃烧作功后将废气排出。因此汽油供给系的任务是根据发动机的不同情况的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气，供入气缸，最后还要把燃烧后的废气排出气缸。 汽油及其使用性能 汽油是汽油机的燃料。汽油是石油制品，它是多种烃的混合物，其主要化学成分是碳(C)和氢(H)。汽油使用性能的好坏对发动机的动力性、经济性、可靠性和使用寿命都有很大的影响。因此，车用汽油需要满足许多要求。 化油器式发动机燃油系统 一、燃油系统的功用及组成 燃油系统的功用是根据发动机运转工况的需要，向发动机供给一定数量的、清洁的、雾化良好的汽油，以便与一定数量的空气混合形成可燃混合气。同时，燃油系统还需要储存相当数量的汽油，以保证汽车有相当远的续驶里程。化油器式发动机燃油系统中最重要的部件是化油器，它是实现燃油系统功用、完成可燃混合气配制的主要装置。此外，燃油系统还包括汽油箱、汽油滤清器、汽油泵、油气分离器、油管和燃油表等辅助装置。 二、可燃混合气的形成过程 汽车发动机的可燃混合气形成时间很短，从进气过程开始算起到压缩过程结束为止，总共也只有0.01～0.02s的时间。要在这样短的时间内形成均匀的可燃混合气，关键在于汽油的雾化和蒸发。所谓雾化就是将汽油分散成细小的油滴或油雾。良好的雾化可以大大增加汽油的蒸发表面积，从而提高汽油的蒸发速度。另外，混合气中汽油与空气的比例应符合发动机运转工况的需要。因此，混合气形成过程就是汽油雾化、蒸发以及与空气配比和混合的过程。 三、发动机运转工况对可燃混合气成分的要求 (一)可燃混合气成分的表示法可燃混合气中空气与燃油的比例称为可燃混合气成分或可燃混合气浓度，通常用过量空气系数和空燃比表示。 1.过量空气系数燃烧1kg燃油实际供给的空气质量与完全燃烧1kg燃油的化学计量空气质量之比为过量空气系数，记作φa。φa=1的可燃混合气称为理论混合气；φa＜1的称为浓混合气；φa＞1的则称为稀混合气。2.空燃比可燃混合气中空气质量与燃油质量之比为空燃比，记作σ 。按照化学反应方程式的当量关系，可

航空发动机构造

航空发动机构造 课堂测试-1 1.航空发动机的研究和发展工作具有那些特点？ 技术难度大；周期长；费用高 2.简述航空燃气涡轮发动机的作用。 是现代飞机与直升机的主要动力（少数轻型、小型飞机和直升机采用航空活塞式发动机），为飞机提供推进力，为直升机提供转动旋翼的功率。 3.航空燃气涡轮发动机包括哪几类？民航发动机主要采用哪种？ 涡喷、涡桨、涡扇、涡轴、桨扇、齿扇等；涡扇。 4.高涵道比民用涡扇发动机的涵道比范围是多少？ 5-12 课堂测试-2 1．发动机吊舱包括（进气道）、（整流罩）和（尾喷管）等。 2．对于民用飞机来说，动力装置的安装位置应该考虑到以下几点： 不影响进气道的效率；排气远离机身；容易接近，便于维护 3．在现代民用飞机上，发动机在飞机上的安装布局常见的有（翼下安装）、（翼下吊装和垂直尾翼安装）和（机身尾部安装）。 4．发动机安装节分两种：（主安装节）与（辅助安装节）。前者传递轴向力、径向力、扭矩，后者传递径向力、扭矩。一般主安装节装于（温度较低，靠近转子止推轴承处的压气机或风扇机匣上）上，辅助安装节装于（涡轮或喷管的外壳上）上。 5．涡轮喷气发动机的进气道可分为（亚音速）进气道和（超音速）进气道两大类。我国民航主要使用亚音速飞机，其发动机的进气道大多采用（亚音速）进气道。 6．通常在涡轮喷气和涡轮风扇发动机上采用（热空气）防冰的方式，在涡轮螺旋桨发动机上采用（电加热）防冰，或是两种结合的方式。 7．对于涡轮螺旋桨发动机来说，需要防冰的部位有（进气道）、（桨叶）和（进气锥）。 8．为了对吊舱进行通风冷却，一般把吊舱分成不同区域，各区之间靠（防火墙）隔开，以阻挡火焰的传播。9．发动机防火系统包括（火情探测）、（火情警告）和（灭火）三部分。 课堂测试-3 1.现代涡轮喷气发动机由（进气道）、（压气机）、（燃烧室）、（涡轮）、（尾喷管）五大部件和附件传动装置 与附属系统所组成。 2.发动机工作时，在所有的零部件上都作用着各种负荷。根据这些负荷的性质可以分为（气动）、（质量） 和（温度）三种。 3.航空燃气涡轮发动机主轴承均采用（滚动）轴承，其中（滚棒轴承）仅承受径向载荷，（滚珠轴承）可承 受径向载荷与轴向载荷。 4.转子上的止推支点除承受转子的（轴向）负荷、（径向）负荷外，还决定了转子相对于机匣的（轴向）位 置。因此每个转子有（一）个止推支点，一般置于温度较（低）的地方。 5.压气机转子轴和涡轮转子轴由（联轴器）连接形成发动机转子，分为（柔性联轴器）和（刚性联轴器）。 其中（柔性联轴器）允许涡轮转子相对压气机转子轴线有一定的偏斜角。 6.结合图3.9，简述发动机的减荷措施有哪些？这些措施是否会减少发动机推力？ 减荷措施：

汽车发动机配气机构培训课件

汽车发动机配气机构培训课件 顶置式配气机构气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑，曲轴与凸轮轴传动比为2:1；侧置式配气机构进排气门都布置在汽缸的一侧，结构简单、零件数目少，气门布置在同一侧导致燃烧室结构不紧凑、热量损失大、进气道曲折、进气阻力大，使发动机性能下降，已趋于淘汰。目前广泛采用的是顶置式配气机构，这里以顶置式配气机构为基础，按凸轮的布置位置介绍几种类型的配气机构。凸轮的轮廓如左图所示，其轮廓线是对称的，同名凸轮的轮廓线相同，异名凸轮的轮廓线是不相同的。使用一段时间后，由于凸轮的磨损，气门开启时间推迟，开启持续角减小，气门的升程有所降低，使发动机的进气量减少。凸轮的轮廓形状是由制造厂根据发动机工作需要设计的。在下置凸轮轴式配气机构和侧置凸轮轴式配气机构中，安装凸轮轴的座孔和压装在座孔内的凸轮轴轴承一般为整体式，为拆装方便，凸轮轴轴颈直径由前至后逐渐减小。在顶置凸轮轴式配气机构中，安装凸轮轴的座孔和凸轮轴轴承一般为剖分式，凸轮轴各轴颈直径相等。有些凸轮轴的轴颈上加工有不同形状的油槽或油孔，这些油槽或油孔用来储存润滑油或作为润滑油通道。为防止凸轮轴发生轴向窜动，凸轮轴都设有轴向定位装置。常见的凸轮轴轴向定位装置如下图所示1-正时齿轮 2-齿轮轮毅 3-齿轮固定螺母 4-止推凸缘 5-凸缘安装螺栓 6-隔圈挺杆的功用一般都是与凸轮轴直接接触，将凸轮的推力传给椎杆或气门，在有些发动机上它只是摇臂的一个支点，也有些发动机上投有挺杆。挺杆可分为普通挺杆和液力挺杆两种形式。挺杆普通挺杆一般应用在下置凸轮轴式配气机构或中置凸轮轴式配气机构中，常见普通挺杆的结构如左图所示。普通挺杆一般为筒式结构，在发动机工作时挺杆底部与凸轮接触，为使挺杆底部磨损均匀，挺杆底部的丁作面制成球面一、普通挺杆挺杆放置在导向孔内，挺杆导

汽车发动机燃油供给系统教案

燃油供给系统 任务一汽油发动机燃料供给系统 学习目标 1.了解汽油机燃油系统的发展 2.掌握电控发动机燃油供给系统组成原理 3.掌握汽油机燃油供给系统组成部件作用 1.汽油机燃油系统的发展 上个世纪60年代，汽车用燃油输送系统绝大多数仍采用构造简化的化油器。随着汽车工业的发展，汽车尾气排放带来的空气污染日益严重，西方各国都制定了汽车排放法规法案。同时受能源危机的冲击以及电子技术、计算机等飞速发展，促进了电子控制汽油机喷射发动机的诞生。1953年美国奔第克斯（Bendix）首先开发了电子喷射器，1957年正式问世。 传统的化油器存在诸如发生气阻、结冰、节气门响应不灵敏等现象，在多缸发动机中供油不匀,引起工作不稳、不利于大功率设计。为了弥补这些缺陷，早在上世纪30年代，汽油喷射系统就已在开始航空发动机的研究中被作为研究对象，经过10多年的深入研发，在1945年开始应用于军用战斗机上。它充分的消除了浮子式化油器不能完全适用军用战斗机作战工况的缺点，汽油喷射技术应运而生。 尽管汽油喷射技术有诸多优势，但由于其生产受当时社会生产力、生产工艺、技术的制约，其制造成本非常高，因此汽车用汽油喷射装置最初只能应用在数量很少的赛车上，它能满足赛车所要求的大发动机输出功率和灵敏的油门响应性能。到50年代末期，大多数赛车都已经采用了汽油喷射作为燃油输送系统。 汽油喷射应用于民用批量生产的轿车发动机上，实在1950-1953年高利阿特与哥特勃罗特两公司首先在2缸2冲程发动机上安装了汽油喷射（缸内喷射）装置。1957年奔驰公司又在4冲程发动机上才用了它。 由于各发动机制造商强调发动机输出功率的提高，为了确保全负荷时大扭矩输出特性，空燃比控制必然偏小，以提高喷油量，因此，对空燃比的控制精度也比较低。但是随着电子控制技术的发展、应用，电子燃油控制的各种有点渐渐显现出来，包括各种精细的补偿功能和良好的空燃比控制性、灵敏的节气门响应性、高功率的从输出。 另外，在电子技术方面，晶体管早已发明，但是由于成本高，性能不稳定，还不能很好地应用于汽车上。故奔第克斯在开发阶段应用真空管开发了计算机。在1957年发表时，正式晶体管开始实用化时代，因此，她开发的电子控制汽油喷射装置只在美国三大汽车公司之一的克莱斯勒汽车上装用。 2.电控汽油机燃油喷射系统的优缺点 汽油喷射系统的实质就是一种新型的汽油供油系统。化油器利用空气流动时在节气门上方的喉管处产生负压，将浮子室的汽油连续吸出，经过雾化后输送给发动机。汽油喷射系统则是通过采用大量的传感器感受各种工况，根据直接或间接检测的进气信号，经过计算机判断和分析，计算出燃烧时所需的汽油量，然后将加有一定压力的汽油经过喷油器喷出，以供发动机使用。 电控发动机系统取消了化油器供油系中的喉管，喷油位置在节气门下方，直接在进气门

航空发动机尾喷管

航空发动机尾喷管 中文名称：尾喷管 英文名称：nozzle 相关技术：传统的收敛/扩张喷管；新型矢量喷管；操纵机构设计 分类：发动机；尾喷管； 定义与概念： 尾喷管又称排气喷管、喷管或推力喷管。它是喷气发动机中使高压燃气（或空气）膨胀加速并以高速排出发动机的部件。 国外概况： 为了获得大的推力，排气必须具有很高的动能，这意味着具有很高的排气速度。喷管前后的落压比控制膨胀过程。当出口压力等于外界压力时，对于给定的发动机来说，就获得了最大得的推力。 尾喷管的功能可以概括如下： 2以最下小的总压损失把气流加速到很高的速度； 2使出口压力尽可能接近外界大气压力； 2允许加力燃烧室工作不影响主发动机工作，这就需要采用可调面积喷管； 2如果需要，可使涡扇发动机的核心气流与外涵气流混合； 2如果需要，可使推力反向和/或转向； 2如果需要，可抑制喷气噪声和红外辐射。 各种不同类型的尾喷管归结为两大类：一类为固定喷管，包括简单收敛喷管和高涵道比分开排气喷管；另一类为可调面积喷管，包括引射喷管、收敛-扩张喷管、塞式喷管以及各种不同类型的非轴对称喷管。 尾喷管类型的选择主要是根据发动机、飞机和任务的综合要求以及适当的权衡分析决定。 对尾喷管的研究主要集中在喷管的内特性和气动载荷两方面。在喷管的内特性方面所考虑的是喷管的推力系数和流量系数随喷管的流动损失、漏气量、冷却空气损失和气流分离损失的 变化，供发动机性能计算用。在气动载荷研究方面，要估算作用在主喷管、副喷管调节和外

鱼鳞片上的气动载荷，用于零件结构强度设计和作动系统设计。 在喷气发动机发展的初期，飞机大多是亚音速或低超音速的，此时一般采用固定的简单收敛喷管。70 年代，高涵道比涡扇发动机采用了分开排气喷管。在早期的超音超音速飞机的涡喷发动机上采用引射喷管,允许不同流量的外部空气进入喷管,用以冷却,又使进气道与 发动机流量匹配更好,底部阻力减小.随着飞行速度的提高，涡扇发动机装备了加力燃烧室，喷管落压比增大，研制出喉部和出口面积都可调的收敛-扩张喷管。这种喷管保证了加力燃 烧室工作不影响主发动机工作，且在宽广的飞行范围内保持发动机性能最佳。普2惠公司F 100 加力式涡扇发动机上采用的平衡梁式收敛-扩张喷管是这类喷管的代表，它的主喷管调 节鱼鳞片上的转轴由前端移到中部，在调节过程中可始终利用作用在鱼鳞片上的气动力平衡从而减轻操纵鱼鳞片的作动系统的重量。 为实现垂直起落动力装置,从50 年代开始研究转向喷管，它可以向下旋转90°或更多，以提供垂直升力或反推力。采用转向喷管的"飞马"发动机于1968 年装在"鹞"式飞机上投入 使用。 从70 年代开始，国外开始大力研究利用推力矢量控制技术来提高战斗机机动性。所谓推力矢量控制是指通过改变发动机尾喷流的方向,提供俯仰、偏航和横滚力矩以及反推力， 用于补充或取代常规由飞机气动力面产生的气动力进行飞行控制。 在70 年代进行的研究工作的基础上，美国在80 年代进行了带矢量喷管的发动机地面试验和飞机的飞行试验。首先，通用电气公司和普2 惠公司进行了带俯仰推力矢量和反推力功能的二元喷管试验。后来，这两家公司在二元矢量喷管的经验基础上，根据各自的F110 和F100 发动机的特点研制了具有俯仰和偏航推力矢量能力的轴对称推力矢量喷管AVEN 和P/ YBBN 并进行了试验。试验结果表明，喷管可以在360°范围内偏转± 20°，偏转角速度达 到60° -120°/s。 在成功地进行带矢量喷管的发动机的地面试验以后，为研究大迎角下过失速状态飞行特性和推力矢量飞机综合飞行/推进控制律，验证矢量喷管技术，评估推力矢量技术对飞机性能和作战效能的影响,从80 年代开始美国和德国实施了多项飞行试验计划,如F-15 短距起落 /机动性技术验证机(STOL/MTD) 、F-18 大迎角气动特性验证机(HARV) 、X-31 增强战斗机机动性验证机 (EFMD )、F-16 多轴推力矢量验证机(MATV) 和F-15 综合飞行器先进控制技术(ACTIVE)计划等。 俄罗斯从1980 年开始研究推力矢量技术。1985 年开始进行二元和轴对称矢量喷管的研制工作，并在苏-27 上进行了飞行试验。经比较后认为，轴对称矢量喷管较有前途，于是，便集中力量发展轴对称矢量喷管。 从90 年代开始，美国进行装二元矢量喷管的F119 发动机的工程研制，并于1997 年9 月装在F-22原型机上进行了首飞。F-22将于2004年左右具备初步作战能力。由于原来试验 的二元喷管在设计时没有更多考虑阻力、效率、重量、可靠性、维修性和成本，不适于生产型发动机。因此，取消了反推力能力。