于AMESim的CNG发动机高压减压阀建模与分析

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1、200(7年9月机床与液压Sep,2以n第35卷第9期MACHINETOOL&HYDRAULICSVol.35N0.9基于AMESim的CNG发动机高压减压阀建模与分析’陈飞，孙仁云，王波，姚时音(西华大学汽牟与交通工在学院，成都610039)摘要:建立了天然气发动机高压减压阀的AMESim模型。对该模型的建立过程进行了详细的阐述，并且进行了静态和动态仿真，得到了静态特性曲线和动态特性曲线，同时通过对这些曲线的分析，阐述了模型与实际天然气高压减压阀在静态和动态特性上的差异。这种差异主要表现在对实际的夭然气高压减

2、压阀建模时的理想化上，但是这些存在的差异并未改变其总体的态势。仿真结果表明这个模型是可以接受的。关健词:天然气发动机;高压减压阀;AMESim;建模d3M4}&.*,TH138.52+1&Itlt9iRINeA文童编号:1001一3881(2007)9一195一2ModelingandAnalysisofHighPressureReducerValveofCNG-engineBasedonAMESimCHENFei,SUNRenyun,WANGBo,YAOShiyin(SchoolofVehicle&Trans

3、portationEngineering,XihuaUniversity,Chengdu610039,China)Abstract;ThemodelingofhighpressurereducervalveofCNG-enginebasedonAMESimwasintroduced.Thestaticanddynamicperformancesofthevalveweresimulated,thestaticenddynamiccurveswereobtained.Thedifferencesofthestat

4、icanddynamicper-fortnancesbetweenthemodelandthehighpressurereducervalveofCNG-engine~analyzed.Itisshownthemainreasonforthedifferencesisthatsomesecondaspectswereignored,buttheestablishedmodelcansimulatethechangeoftheperformances.Keywords,CNG-,叩ne;Hi沙pressurere

5、ducervalve;AMESim;Modeling_预混合式天然气发动机工作所需要的天然气为低改变阀芯与阀座之间的节流面积，从而保持出口压力压天然气，必须经过多级减压过程，天然气高压减压的稳定。阀就是将高压气瓶输出的天然气减压到较安全的中低2天然气高压减压阀的建模压，以降低对其后各机构和管路系统密封性及零部件天然气高压减压阀采用AMESim软件(Advanced需压强度的要求。一般经过高压减压后的天然气的压ModelingEnvironmentforPerformingSimulationsofEngi-力在

6、0.5一1.2MPa范围内。neeringSystem)进行建模，AMESi二为流体动力(流，减压阁工作原理体及气体)、机械、热流体和控制系统提供了一个完天然气高压减压善、优越的仿真环境及最灵活的解决方案。相对于基阀主要包括:阀芯、于传统的流量连续性方程、力平衡构建的模型来说，阀座、阀体、橡胶膜AMESim软件建模更加精确，实用性更强。模型如图片、平衡弹簧、调节2所示。弹簧、顶杆等，如图11421-镖ara(vAtlmflt9c)所示。整个机构中压3-控制信号刁一气体管路体积力调节弹簧、橡胶膜甸5一低压腔B到平

7、衡片通过顶杆作用在阀腔C的节流小孔‘一平衡腔c《包括平芯上的力、平衡弹簧ri,24衡弹黄)，‘速度基准作用于阀芯上的力，.-阀运动部件质f块乡一低压腔t,三者保持平衡，并由i0-阔芯和阁座姐合I-调节弹簧2-顶杆3-橡(包括高压腔)这些元件构成一个闭U一者压力调节器胶膜片4-阀座5-阀芯括调节弹侧)环调节系统。当进人确气压基准6-平衡弹簧A一高压腔︸出节流口气体减压阀的高压气B一低压腔C一平衡腔件数飞Ati4*18体压力和流量发生变图1天然气高压减压阀化时或当输出气体压图2天然气高压减压阀模型力和输出流量发生变

8、化时，阀芯受力平衡被破坏，在此模型包括AMESim中的气压、机械模型库中的橡胶膜片、调节弹簧和平衡弹簧的作用下上下移动，甚金项目:四川省重点学科建设项目(编号:SZD0410一1)万方数据·196·机床与掖压第35卷子模型。依据天然气高压减压阀的具休的物理结构、性以及设计的合理性，多11.73211.730工作原理、研究时关心的现象等选择尽量简化的数学这些问题所反映出的设窦11.728