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最大活塞行程情況下的容積效率和指示效率計算公式根據我試驗數據擬合得到局部活塞行程情況下。而相對指示效率是相同工況和轉速下部分行程指示效率與最大行程指示效率之比。試驗研究發現,提出相對容積效率和相對指示效率的概念。相對容積效率是局部行程的容積效率同相同工況與轉速下最大行程容積效率之比。空壓機工況對相對容積效率和相對指示效率的影響可以忽略不計。
研究的空壓機為五缸變排量搖板式空壓機。圖1給出了空壓機模型關系圖。首先建立控制閥數學模型從而確定搖板箱壓力Pw隨排氣壓力Pd和吸氣壓力Ps變化規律,其排量可以在每轉10cm3156cm3范圍內無級變化。根據變排量空壓機的控制機理和結構特點。然后建立空壓機運動部件動力學模型確定活塞行程Sp與排氣壓力、吸氣壓力、搖板箱壓力和空壓機轉速Nc關系,再通過壓縮過程模型由排氣壓力、吸氣壓力、吸氣溫度、活塞行程和空壓機轉速來確定空壓機制冷劑流量Mr和排氣溫度,這樣以上三個模型就組成了變排量空壓機的穩態模型。
活塞行程減小時摩擦力矩與吸氣壓力形成的力矩同向,行程增大時摩擦力矩與吸氣壓力形成的力矩反向,所以行程增大時臨界吸氣壓力(活塞行程剛要增大時的吸氣壓力)Ps,變排量空壓機由于活塞行程減小時運動部件(如軸套同主軸之間)摩擦力矩與活塞行程增大時相反。根據我研究發現。cu大于行程減小時臨界吸氣壓力Ps,cd當Ps,cd≤Ps≤Ps,cu空壓機出現了一個“調節滯區”活塞行程Sp不會發生變化。根據控制閥的數學模型和運動部件動力學模型,可以計算出不同排氣壓力、空壓機轉速和搖板角下行程增加和行程減小時臨界吸氣壓力