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

г Ас

Ар/г

pd е

(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

0.0049