外文翻譯--內(nèi)燃機(jī)主動(dòng)衰減排氣閥門設(shè)計(jì)(中文)-其他專業(yè)-在線瀏覽
2025-03-24 09:57本頁面
【正文】 從概念上講，將可控閥應(yīng)用到排氣管上更加穩(wěn)健。它可以直接排放廢氣。理論上講，閥門是純阻性的，它不可能從氣 流中存儲(chǔ)能量。當(dāng)閥門的音速保持不變的時(shí)候，從而實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)消除噪音的效果。第二個(gè)圖 演示了如何通過改變閥門的阻力使之下降從而產(chǎn)生相反方向的波動(dòng)流。 基于這一理念，普瓦捷大學(xué)（一個(gè)執(zhí)法機(jī)關(guān)）正在研究開發(fā)噪聲衰減器。測(cè)試鉆機(jī)是配備了液壓制動(dòng)裝置的一個(gè)一百三十五立方厘米的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)從汽車。作為控制策略，一家 XLMS公司對(duì)前饋反饋控制系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。在反饋的情況下，一次諧波減少 20 分貝，二次諧波減少 5 分貝。產(chǎn)生的回壓要求比較低。 2 有源消聲器的發(fā)展 原理 理論上來講，如果在源和閥門間沒有電容器元件而在速度源氣流中插入主動(dòng)閥門， 像內(nèi)燃機(jī)是沒有效果的。電容元件可以使用管道或容器引入。 下圖 2是使用控制閥門來控制容器速度源的最簡(jiǎn)單系統(tǒng)。在排氣中，包含電容 C 的容器和具有可變電阻 R(t)的調(diào)節(jié)閥門相連。從源來的氣流在電容 C 和依時(shí)電阻 R(t)上發(fā)生分解。 圖 2 最簡(jiǎn)單的在內(nèi)燃 機(jī)，類似容器速度源上的主動(dòng)控制閥方案 由電氣等效電路得到閥門電阻變化： 整理式 (1)得： 通過閥門口得恒流為： 控制器按時(shí)間改變閥門阻力根據(jù)： 其中 R0是初始閥門阻力，同樣的結(jié)果可以通過在閥門后控制器最大限度減少壓力 UZ實(shí)現(xiàn)。首先，通過平衡容器閥門組合，可以控制從任意容器速度源來的氣流。 發(fā)動(dòng)機(jī)和消聲器的電氣等效模型 圖 2中的簡(jiǎn)單模 型，看上去不是很現(xiàn)實(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)，因此該模型將擴(kuò)大。 電路的左邊部分是發(fā)動(dòng)機(jī)模型。開關(guān)電阻上部設(shè)置代替進(jìn)氣門，下部設(shè)置代替排氣閥門。進(jìn)氣端連接到電壓源代表大氣壓力相當(dāng)于 100Kv。充電時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)。傳輸線 T代表消聲器通過管子連接發(fā)動(dòng)機(jī)。傳輸線 Tt代表尾管和連接 Ra的電阻電感，La對(duì)應(yīng)球形散熱阻抗。這種控制器只需設(shè)置主動(dòng)消聲器屬性。 圖 3裝有主動(dòng)噪聲控制閥門的內(nèi)燃機(jī)電氣模擬電路 原則上來講，發(fā)動(dòng)機(jī)的背壓通過選擇合適的緩沖空間電容器 C設(shè)置在任何希望的閥門上。 圖 4 圖 3電路中的模擬示意圖 模擬結(jié)果 在圖 3的電路中，介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)為 2021cm3的發(fā)動(dòng)機(jī)。背壓設(shè)置為 10KPa，導(dǎo)致了 12dm3的緩沖空間。反饋控制增益設(shè)置為 108。其實(shí)，這個(gè)圖沒有物理意義，這是個(gè)“恒溫”模擬。圖 5顯示了尾管的排氣壓力。發(fā)動(dòng)機(jī)如容器速度源動(dòng)作。在瞬間接通控制器后，背壓回到預(yù)置值 10kPa。閥門能按照頭位移單調(diào)增加閥門阻力。這對(duì)于如阻力特征按照位置角度變的蝴蝶閥是一種優(yōu)勢(shì)。另一中構(gòu)造，例如蝴蝶閥，會(huì)產(chǎn)生完全不同的電氣模擬電路。轉(zhuǎn)化器 Km通過永久磁電路中的音圈將當(dāng)前值轉(zhuǎn)換為力，力表現(xiàn)為閥體的大規(guī)模 m移動(dòng)，即電機(jī)線圈和閥門頭。阻尼器可以在磁路中構(gòu)造成短路線圈。閥門頭的氣流阻力取決于閥門頭位移，因此，必須將速度整合。整合的閥門表現(xiàn)為電壓與電容比值為 Xmax對(duì)應(yīng)零點(diǎn)和閥門關(guān)閉位置的距離。通過確定閥門 Xmax，可以考慮懸掛彈簧預(yù)緊力。當(dāng)開關(guān)激活時(shí)，電阻 1M使電流平滑。壓力源 B在 Vs中使用位移 x和容器速度來產(chǎn)生壓降p[8]。這個(gè)力通過回轉(zhuǎn) 1/s反饋給機(jī)械電路。發(fā)動(dòng)機(jī)作為源將由容器速度源代替，來節(jié)省計(jì)算量。該源產(chǎn)生對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的氣流，如圖 6所
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