發(fā)布時間：2017-08-04 15:20

  本文關(guān)鍵詞：四沖程單活塞式液壓自由活塞發(fā)動機運動特性優(yōu)化研究

  更多相關(guān)文章： 四沖程液壓自由活塞發(fā)動機 動力學(xué)方程 不對稱運動特性 仿真 優(yōu)化

【摘要】：液壓自由活塞發(fā)動機是一種內(nèi)燃機活塞與液壓泵活塞直接相連,將燃料化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為液壓能輸出的新型動力裝置。作為完美契合液壓復(fù)合驅(qū)動的動力裝置,它結(jié)構(gòu)簡單,具有可變的壓縮比,燃料適應(yīng)性廣；而液壓系統(tǒng)易于實現(xiàn)能量回收。因此,液壓自由活塞發(fā)動機尤其適應(yīng)于頻繁起停的行走機械。本論文以雙缸四沖程單活塞式液壓自由活塞發(fā)動機為研究對象,針對測試試驗結(jié)果中壓縮比不足的問題展開研究,建立活塞組件的動力學(xué)方程,分析單活塞式液壓自由活塞發(fā)動機不對稱運動的機理,建立系統(tǒng)的仿真模型,分析單活塞式液壓自由活塞發(fā)動機的運動特性以及外部參數(shù)對發(fā)動機性能的影響規(guī)律,在此基礎(chǔ)上提出系統(tǒng)的優(yōu)化方案。論文內(nèi)容分6章,結(jié)構(gòu)安排如下：第一章,介紹了液壓自由活塞發(fā)動機的技術(shù)背景以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,闡述自由活塞發(fā)動機的動特性對發(fā)動機穩(wěn)定工作的重要性,指明了本文的研究意義。第二章,詳細(xì)介紹四沖程單活塞式液壓自由活塞發(fā)動機的工作原理以及試驗測試平臺,開展相關(guān)性能試驗研究,指出其中存在的問題,明確本文的研究內(nèi)容。第三章,建立活塞組件的動力學(xué)方程,研究單活塞式液壓自由活塞發(fā)動機活塞組件運動關(guān)于上止點不對稱的機理,分析了發(fā)動機運行的穩(wěn)定性。第四章,建立自由活塞發(fā)動機的仿真模型,分析活塞組件的運動特性與發(fā)動機的輸出特性,研究外部參數(shù)對發(fā)動機性能的影響規(guī)律。第五章,針對原發(fā)動機存在的問題進行優(yōu)化設(shè)計,提出利用齒輪齒條結(jié)構(gòu)消除翻轉(zhuǎn)力矩的優(yōu)化方案,改進壓縮腔的結(jié)構(gòu),并根據(jù)能量平衡原理優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)。第六章,總結(jié)了全文的主要研究工作和成果,對未來的研究工作和方向進行了展望。
【關(guān)鍵詞】：四沖程液壓自由活塞發(fā)動機 動力學(xué)方程 不對稱運動特性 仿真 優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK401
【目錄】：

• 致謝4-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 1 緒論12-29
• 摘要12
• 1.1 課題研究背景和意義12-18
• 1.1.1 課題研究背景12-14
• 1.1.2 復(fù)合驅(qū)動技術(shù)14-17
• 1.1.3 液壓自由活塞發(fā)動機的獨特優(yōu)勢及其研究意義17-18
• 1.2 自由活塞發(fā)動機的發(fā)展歷程18-20
• 1.3 液壓自由活塞發(fā)動機的研究現(xiàn)狀20-26
• 1.3.1 二沖程液壓自由活塞發(fā)動機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21-24
• 1.3.2 四沖程液壓自由活塞發(fā)動機研究現(xiàn)狀24-26
• 1.4 液壓自由活塞發(fā)動機運動特性的研究概況26-28
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)28-29
• 2 四沖程單活塞式HFPE的原理與試驗研究29-42
• 摘要29
• 2.1 單活塞式HFPE的結(jié)構(gòu)和工作原理29-32
• 2.1.1 基本工作過程(PPM模式)30-31
• 2.1.2 連續(xù)工作模式31
• 2.1.3 “失火”復(fù)位模式31
• 2.1.4 起動過程31-32
• 2.2 四沖程單活塞HFPE性能測試平臺32-35
• 2.2.1 柴油機模塊33-34
• 2.2.2 液壓系統(tǒng)34
• 2.2.3 數(shù)據(jù)采集及控制模塊34-35
• 2.3 HFPE性能測試試驗結(jié)果分析35-41
• 2.4 本章小結(jié)41-42
• 3 單活塞式HFPE運動特性分析42-55
• 摘要42
• 3.1 單活塞式HFPE的數(shù)學(xué)模型42-47
• 3.1.1 活塞組件動力學(xué)模型42-43
• 3.1.2 熱力學(xué)模型43-46
• 3.1.3 液壓腔壓力模型46-47
• 3.2 活塞組件運動特性分析47-54
• 3.2.1 基本運動形式的確定47-49
• 3.2.2 HFPE運動不對稱性分析49-53
• 3.2.3 穩(wěn)定性分析53-54
• 3.3 本章小結(jié)54-55
• 4 單活塞式HFPE運動特性仿真研究55-67
• 摘要55
• 4.1 仿真模型與仿真參數(shù)55-57
• 4.2 初始參數(shù)下單活塞式HFPE的性能分析57-60
• 4.2.1 運動特性分析57-59
• 4.2.2 壓力-流量特性分析59-60
• 4.3 外部參數(shù)對HFPE性能的影響規(guī)律60-66
• 4.3.1 活塞組件質(zhì)量的影響規(guī)律61-62
• 4.3.2 壓縮蓄能器壓力的影響規(guī)律62-63
• 4.3.3 負(fù)載壓力的影響63-64
• 4.3.4 循環(huán)噴油量的影響規(guī)律64
• 4.3.5 噴油位置的影響規(guī)律64-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 5 雙缸單活塞式HFPE優(yōu)化設(shè)計67-80
• 摘要67
• 5.1 單活塞式HFPE的優(yōu)化方案67-72
• 5.2 壓縮腔結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計72-75
• 5.3 基本結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計75-79
• 5.4 本章小結(jié)79-80
• 6 總結(jié)與展望80-82
• 6.1 總結(jié)80
• 6.2 展望80-82
• 參考文獻82-86
• 作者簡介86

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 荊崇波;吳維;劉洪;苑士華;;液壓自由活塞發(fā)動機配流閥工作特性[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;2011年04期

2 吳維;苑士華;胡紀(jì)濱;;自由活塞極限位置的液壓節(jié)流控制[J];機械工程學(xué)報;2011年22期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李慶峰;自由活塞式內(nèi)燃發(fā)電機的研究[D];上海交通大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 胡濱;液壓自由活塞發(fā)動機噴油與氣門控制及壓縮特性研究[D];浙江大學(xué);2013年

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本文編號：620266