Главная Промышленная автоматика. а формуле (А.21) - / с Vj.k cos kz \ £ \/иА/ (А.35) sin fed что приводит к изменению уравнения (А.25), которое теперь примет вид Интегрируя выражение (А.ЗЗ) тем же методом, что и (А.27), получим модифицированное уравнение (А.28): Л / pd В матричной форме формулы (А.36) и (А.37) имеют вид
(А.37) (А.ЗВа) (А.386) ПРИЛОЖЕНИЕ Б Динамическая модель пьезоэлектрического преобразователя Рассмотрим кольцо преобразователя, расположенное под свечой зажигания. В соответствии с анализом приложения А предположим, что нижняя поверхность кольца не перемещается по отнощению к головке цилиндра. Введем эквивалентную массу М, равную сумме масс преобразователя и свечи зажигания. Предположим, что пружина соединяет эту массу с головкой цилиндра. Постоянная упругости этого соединения определяется параллельной комбинацией упругостей преобразователя (константа упругости Кт) и резьбового соединения свечи зажигания с головкой цилиндра (константа упругости Лв). Будем считать, что повышение давления в цилиндре обусловлено положительным полупериодом синусоидально изменяющейся силы Fp, действующей на свечу зажигания с частотой, равной половине частоты вращения двигателя. Пусть Fp - сила, действующая на преобразователь; М - масса преобразователя и свечи зажигания; Дэф - эффективная постоянная упругости преобразователя и свечи зажигания; Кэф=Кт+Ке. Предположение о синусоидальном законе изменения силы, вызывающей повышение давления в цилиндре, вносит некоторую погрешность в вычисления. Однако получаемое при этом математическое упрощение позволяет получить полезные сведения о механизме возникновения электрического напряжения на пьезоэлектрическом преобразователе. Итак, изменение давления в цилиндре аппроксимируется зависимостью цил = Ро sin (B.I) где Ро - максимально достигнутое давление в цилиндре во время рабочего цикла; р - частота, равная половине частоты вращения двигателя. 1оэтому Fp = Яц„, А=РоА sin р< = Fo sin р<, (Б.2) где А - площадь поверхности, на которую действуют газы в цилиндре, вызывая силу Fp; Fo-I максимальная сила, действующая на массу М. 2-Заказ № 626 Уравнение движения, описывающее смещение и, имеет вид Fp = Ми + АГэф" и + Х2и == F. IM = (/=о,/Л1) sin рг, где механическая резонансная частота Решение для и есть u = Ci sin Х< + С2 cos Х< +~г-STT Р-При начальных условиях ы(0)=0 и ы(0)=0 получим и (Б.4) примет вид 2 = 0; с,:- и = --I sm щ -- sinXrj. Х2-р2 В случае Xfi выражение (Б.5) упрощается до вида sin р/ Fp Ж(Х2 р2) ~ М(Х2 р2) Таким образом, выражение для скорости v есть V - и - PqA sin р dt [Ж(Х2-р2) J или v = vo cos pf, где Vo - максимально достигнутая скорость; "О" ,Af(X2 -Р2) Кроме того, исходя из (Б.7), (Б.8) и (Б.1), имеем Таким образом, скорость распространения волны сжатия поверхности преобразователя пропорциональна скорости изменения давления в цилиндре. .j • 790140 ТИТАНОВЫЙ АНАЛИЗАТОР ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ, ПРИМЕНЯЕМЫЙ НА АВТОМОБИЛЕ М- Дж. Эспер, Е. М. Логотетис, Дж. К. Чу. . . Форд Мотор Комшни АННОТАЦИЯ Свойство двуокиси титана - изменять сопротивление при изменении парциального давления кислорода использовали для разработки датчика-анализатора, определяющего отношение количества воздуха к количеству топлива в топливной смеси. Рассмотрены свойства Ti02, компоновка датчика и его эксплуатационные характеристики. Представлены также результаты динамометрических и дорожных испытаний характеристик датчика и его надежности. Автомобильная промышленность продолжает выделять значительные средства на" разработку трехкомпонентной каталитической системы, как на одну из числа возможных для выполнения правительственных рекомендаций по уменьшению загрязнения окружающей среды и экономии топлива. Основные характеристики этой системы и свойства трехкомпонентного катализатора, в частности, подробно освещены в нескольких статьях [1-6]. Основным элементом системы является датчик отношения количества воздуха к количеству топлива в рабочей смеси (В/Т-отношения), который используется в замкнутой системе регулирования с обратной связью для поддержания состава смеси в пределах узкого диапазона значений, соответствующих стехиометрическому составу. Необходимость строгого регулирования состава смеси • обусловлена, как следует из рис. 1, тем, что эффективность использования трехкомпонентного катализатора для одновременного удаления СО, НС и N0 очень возрастает при стекиометрическом составе смеси. Существующие системы основаны исключительно на использавании циркониевых датчиков В/Т-отношения [7-10]. Такой датчик, помещенный в выпускном трубопроводе и концевой выпускной трубе, чувствителен только к большим изменениям парциального давления кислорода роа в случае стехиометрического состава смеси (рис. 2). Вследствие большого и резкого роста ро, при стехиометрическом составе смеси ступенчато изменяется выходная характеристика циркониевого датчика, что обусловливает работу системы регулирования в пороговом режиме. Разработка другого датчика В/Т-отношения на двуокиси титана (Ti02) была начата и проводилась фирмой Форд Мотор Ком-пани в течение нескольких последних лет [11-14]. Уже первые 2* 35 0 1 2 3 4 5 6 7 8 [9] 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 0.0017 |