Dongfeng S1100A
3.1.3.1 Sơ đồ giải thuật của phương pháp mô phỏng
Khi thực hiện quá trình mô phỏng một vấn đề, chúng ta phải hiểu rõ cấu trúc giải thuật của quá trình mô phỏng để vạch ra phương hướng tính toán đúng các vấn đề mà mình mong muốn.
3.1.3.2 Xây dựng sơ đồ hệ thống nhiên liệu và liệt kê các phần tử cần thiết để mô phỏng
Hình 3.8 Kết cấu của đối tượng cần mô phỏng
1-Cam, 2-Con đội con lăn, 3-Piston Plunger, 4-Sự rò rỉ giữa pittông và xianh bơm cao áp, 5-Cửa nạp, 6-Van cao áp, 7- Buồng sau van cao áp, 8- Buồng trước van cao áp, 9-
Đường ống cao áp, 10-Đường ống dẫn dầu trong thân vòi phun, 11-Khoang chuyển tiếp, 12-Đường ống dẫn dầu trong thân kim phun, 13- Buồng nâng kim phun, 14-Lỗ phun, 15- Kim phun, 16-Sự rò rỉ giữa kim phun và thân, 17-Lò xo kim phun và áp suất của khoang
dầu hồi.
Đối với bơm cao áp, kết cấu của nó bao gồm: Cam lồi (1) quay nhờ trục dẫn động làm cho piston (3) chuyển động tịnh tiến lên xuống. Khoảng không gian phía trên đỉnh piston và xilanh là buồng áp suất (8). Nhiên liệu từ khoang ngoài xilanh (biên áp suất) đi vào buồng (8) khi piston đi xuống và khi piston đi lên sẽ nén nhiên liệu đạt áp suất cao làm mở van cao áp (6) đi vào buồng phía sau van cao áp (7), từ đây nhiên liệu đi vào đường ống cao áp (9) rồi đi đến vòi phun. Một phần nhiên liệu
Vòi phun bao gồm: Dầu có áp suất cao sẽ được đưa vào vòi phun từ đường dầu cao áp (9), dầu sẽ theo đường ống dọc thân vòi phun (10) đến khoang chuyển tiếp (11) ròi đến buồng nâng kim phun (13). Dầu sẽ được gia áp và đến khi áp suất ở buồng này thắng lực của lò xo kim phun và áp lực dầu từ khoang dầu hồi (17) thì kim phun sẽ được nhấc lên và dầu sẽ được phun qua lỗ phun (14). Đồng thời lúc này một phần nhỏ dầu sẽ rò rỉ qua khe hở hình vành khăn giữa kim phun và thân vòi phun (16), đi ngược lên khoang chứa dầu hồi và dầu này sẽ theo ống hồi về bầu lọc. Lúc này, áp suất trong buồng kim phun sẽ giảm và đến khi áp lực trong khoang này nhỏ hơn lực của lò xo kim phun và áp lực dầu từ khoang dầu hồi thì kim phun sẽ đóng lỗ phun lại. Chấm dứt một lần phun.
3.1.3.3 Xây dựng mô hình hệ thống nhiên liệu động cơ Dongfeng S1100A
Sau khi đã phân tích kết cấu của các thiết bị cần mô phỏng thì ta chọn các phần tử tương ứng để đưa vào màn hình làm việc, dùng các liên kết để kết nối chúng lại và đó là mô hình của hệ thống nhiên liệu cần mô phỏng. Các phần tử được chọn như sau:
Với bơm cao áp.
Phần tử trong kết cấu thực: Phần tử chọn tương ứng:
Cam lồi. Cam/ Cam profile.
Piston plunger. Bơm/ Bơm piston plunger.
Rò rỉ của bộ đôi piston và xilanh bơm cao áp. Rò rỉ/ Sự rò rỉ số 1. Áp suất của nhiên liệu vào tại cửa nạp. Biên/ Biên áp suất.
Cửa tràn nhiên liệu. Cửa/ Cửa nạp-tràn thẳng hàng. Buồng trước van cao áp. Thể tích/ Thể tích tiêu chuẩn. Van cao áp có vành giảm áp. Van/ Van cao áp có vành giảm áp. Buồng sau van cao áp. Thể tích/ Thể tích tiêu chuẩn.
Với đường ống cao áp.
Đường ống cao áp. Đường ống/ Đường ống Laplace.
Phần tử trong kết cấu thực: Phần tử chọn tương ứng:
Đường ống dọc theo thân vòi phun. Đường ống/ Đường ống Laplace. Khoang chuyển tiếp. Thể tích/ Thể tích tiêu chuẩn. Đường ống xiên dẫn dầu đến Buồng nâng kim
phun số 1.
Đường ống/ Đường ống Laplace.
Đường ống xiên dẫn dầu đến Buồng nâng kim phun số 2.
Đường ống/ Đường ống Laplace.
Đường ống xiên dẫn dầu đến Buồng nâng kim phun số 3.
Đường ống/ Đường ống Laplace.
Buồng nâng kim phun. Thể tích/ Thể tích tiêu chuẩn.
Kim phun. Kim phun/ Kim phun tiêu chuẩn loại
mô hình cổ điển.
Vòi phun. Vòi phun/ Vòi phun VCO cơ bản.
Rò rỉ giữa kim phun và thân vòi phun. Rò rỉ/ Sự rò rỉ số 2. Áp suất dầu hồi+ lò xo kim phun. Biên/ Biên thủy cơ.
Áp suất buồng cháy Biên/ Biên áp suất.
Khi đã xác định được các phần tử tương ứng, ta tiến hành tạo mô hình khối của các thiết bị trong hệ thống nhiên liệu.
3.1.3.4 Tạo mô hình khối bơm cao áp
Đầu tiên ta chọn vào phần tử “Cam” ở trong tab “Elements” và nhấp đôi chuột vào phần tử “Cam lồi”. Lúc này, ở góc trái phía trên trong cửa sổ “không gian làm việc- Workspace window” sẽ xuất hiện biểu tượng của phần tử “Cam lồi”, nhấp và giữ chuột trái để di chuyển biểu tượng đến nơi cần thiết, sau đó đổi tên cho phần tử này (từ “Cam profile” thành “Cam lồi”).
Tương tự như trên, ta tạo biểu tượng cho các phần tử tiếp theo.
- Tạo phần tử “Piston plunger” từ nhóm “Pump/ Piston plunger”.
- Tạo phần tử “Rò rỉ số 1” từ nhóm “Leakage/ Annular gap”.
- Tạo phần tử “Buồng áp suất” trước van cao áp, sau van cao áp từ nhóm “Volume/ Standard”.
- Tạo phần tử “Van cao áp có vành giảm áp” từ nhóm “Valve/ Constant volume”.
- Tạo phần tử “Áp suất đầu vào của nhiên liệu” từ nhóm “Boundary/ Pressure”.
Tiếp theo, ta dùng các liên kết để kết nối các phần tử lại.
- Dùng “Liên kết cơ khí” để nối “Cam lồi” với “Piston plunger”.
- Dùng “Liên kết thủy lực” để nối các cặp phần tử theo thứ tự sau : Piston plunger Buồng trước van cao áp Sự rò rỉ số 1 Áp suất của nhiên liệu ở đầu vào Cửa nạp- Cửa tràn Buồng trước van cao áp Van cao áp có vành giảm áp Buồng sau van cao áp.
3.1.3.5 Tạo mô hình khối đường ống cao áp
- Tạo phần tử “Đường ống cao áp” từ nhóm “Line/ Laplace”.
3.1.3.6 Tạo mô hình khối vòi phun
- Tạo phần tử “Đường ống dọc thân vòi phun” từ nhóm “Line/ Laplace”. - Tạo phần tử “Khoang chuyển tiếp” từ nhóm “Volume/ Standard”.
- Tạo phần tử ba “Đường ống dẫn dầu đến buồng nâng kim phun” từ nhóm “Line/ Laplace”.
- Tạo phần tử “Buồng nâng kim phun” từ nhóm “Volume/Standard”. - Tạo phần tử “Kim phun” từ nhóm “Needle/ Standard (obsolete model)”. - Tạo phần tử “Vòi phun” từ nhóm “Nozzle/ VCO (Basic model)”.
- Tạo phần tử “Sự rò rỉ số 2” từ nhóm “Leakage/ Annular gap”.
- Tạo phần tử “Áp suất dầu hồi+ lò xo kim phun” từ nhóm “Biên thủy cơ”(Boundary/ Hydromechanical).
Tiếp theo ta dùng các liên kết để kết nối các phần tử lại.
- Dùng “Liên kết thủy lực” để nối các phần tử theo thứ tự sau: Đường ống dọc thân vòi phun Khoang chuyển tiếp Ba đường ống dẫn dầu đến khoang
nâng kim phun Buồng nâng kim phun 3 phần tử sau (Vòi phun VCO cơ bản, Sự rò rỉ số 2, Kim phun).
- Dùng “Liên kết thủy lực” để nối “Sự rò rỉ số 2” với “Biên thủy cơ”. - Dùng “Liên kết cơ khí” để nối “Biên thủy cơ” với “Kim phun”.
- Dùng “Liên kết đặc biệt” để nối “Vòi phun VCO cơ bản” với “Kim phun”, “Kim phun” với “Sự rò rỉ số 2”.
3.1.3.6 Tạo mô hình khối buồng cháy
- Tạo phần tử “Biên áp suất” của buồng cháy từ nhóm “Boundary/ Pressure”.
3.1.3.7 Kết nối các khối mô hình thành mô hình mô phỏng hệ thống nhiên liệu
- Dùng liên kết thủy lực để kết nối các khối mô hình theo thứ tự sau: Bơm cao áp Đường ống cao áp Vòi phun Buồng cháy.