发动机的加速率

发动机的加速率可以视为发动机每秒加速相对于全速的 百分率。在全速,满载扭矩的情况下,加速率是衡量发动机 调节性能的一项重要指标。尽管对加速率在100%/s以上的发 动机一般能做到满意的调节,但对一个加速只能达到50%/s 的发动机来说,调节却很难稳定。高的加速率常用于离合器 联接的船用发动机上,这种发动机为了减轻重量和节约油耗 装着小飞轮。 

计算加速率的方法在4.4.6节瞬变响应部分加以说明。

发动机模型的典型例子

讨论一下带动一台标准发电机的十六缸柴油机。 

总转动惯量I=270kg·m²; 

全负荷功率D=1500kw;

最高(同步)转速t=1200r/min,0₀=126rad/s; 

16缸、四冲程; 

从空载至满载调速器杆移动—15mm。

按点火滞后公式

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全负荷担矩

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加速率

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扭矩调节器杆位移增益

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扭 矩 / 速 度 曲 线 斜 率

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从发动机负荷特性 曲线看,约为-27Nmes/rad

带自动调压器的发电机载荷为

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因此,在载荷不变的情况下(△GL=0), 根 据 公 式 ( 8 ) 得出发动机的传递函数为:

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由这个方程式所表示的频率响应如图1-4所示;

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除在极低频率外,发动机实际上可以看成一个积分器。 这意味着发动机的速度会受到飞车的限制,但实际上,发动 机的转速要远远的超过飞车限值,机件才会损坏。 

同时可以清楚地看到点火延迟的影响。这表现为在频率 约为1.5Hz以上时,相位滞后随频率增加而迅速增大。在频 率低 于上 述的附 加相 位滞 后区间 内的 频率时 ,如果调节器的 增益没有显著偏移,那么点火延迟会使调节系统非常不稳定。

很显然,发生在调速器一发动机连接杆等处的其它滞后 和延迟,对总的响应和稳定性有类似的影响。

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