Những thông số đầu vào Input Parameters Hộp thoại dữ liệu đầu vào của biên áp suất như được thể hiện trên hình 2.1, có thể được kết nối bằng 3 cách: + Kích đôi vào phần tử.. Những thông
Trang 11 MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
Động cơ Diesel nói chung được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vựccủa cuộc sống Kể từ khi ra đời cho đến nay, qua nhiều công cuộc cải cách côngnghiệp đã làm cho việc cải tiến và thiết kế mới ra những hệ thống, bộ phận nhằmgiúp động cơ Diesel thích hợp hơn trong thời điểm hiện đại ngày nay, cụ thể như làphải tiết kiệm nhiên liệu, hạn chế tối thiểu việc gây ô nhiễm môi trường ,…
Một trong những hệ thống ảnh hưởng không nhỏ đến các chỉ tiêu đó là hệthống nhiên liệu và cụ thể là việc phun nhiên liệu Để cải tiến và thiết kế mới ra các
hệ thống và bộ phận thì đòi hỏi người thiết kế phải tính toán rất nhiều dựa vàonhững kiến thức chuyên ngành đã có Hiện nay với sự phát triển của lĩnh vực côngnghệ thông tin và cụ thể là tin học thì việc tính toán chỉ còn nhờ vào máy tính, cònngười thiết kế chỉ việc dựa vào những kiến thức chuyên ngành động lực để lập trìnhban đầu cho máy tính, và phần mềm Hydsim (Hydraulic Simulation) không là ngoại
lệ
Đề tài là việc ứng dụng phần mềm trên để mô phỏng-tính toán hệ thốngnhiên liệu của động cơ Diesel có tên Kubota RX125-2X-NB-GE Phần mềm nàyđược xây dựng trên cơ sở là thuyết động lực học và dao động chất lỏng của những
hệ thống đa phần tử Có nhiều cách để ứng dụng phần mềm này, ta có thể kết nốicác biểu tượng và sau đó nhập các thông số đầu vào của các chi tiết và lấy ra cácthông số của việc phun nhiên liệu để khảo sát và kiểm nghiệm hoặc là ngược lại để
có nhanh các thông số chính xác của các chi tiết cần thiết kế
Từ việc mô phỏng, tính toán việc phun nhiên liệu của động cơ Kubota nóiriêng, tức là hệ thống nhiên liệu Diesel, ta có thể mở rộng ứng dụng của phần mềm
ra cho hệ thống nhiên liệu dùng xăng hoặc các loại nhiên liệu thay thế khác, và rộnghơn nữa là phân tích động lực học của những hệ thống thủy lực và thủy cơ
Mô phỏng ở đây không đơn thuần là mô phỏng bằng các biểu tượng (icon)
mà đề tài này nói lên việc mô phỏng để tính toán-thiết kế cho việc phun nhiên liệu,điều này rất thuận lợi cho công việc tính toán và thiết kế nhanh cho việc phun của
hệ thống nhiên liệu Diesel mà kết quả lại rất chính xác
Trang 2Đề tài là sự ứng dụng công nghệ phần mềm tin học vào lĩnh vực thủy lực-cơkhí nhằm giải quyết công việc nhanh, chính xác, từ đó làm giảm cường độ lao độngcho cán bộ kỹ thuật, một điều rất hữu ích trong thời điểm công nghiệp phát triển cầnnhiều thời gian hiện nay
2 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM HYDSIM
2.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM
Hydsim là một chương trình phân tích động lực học của những hệ thống thuỷlực và thuỷ cơ Nó được xây dựng trên cơ sở thuyết động lực học và dao động chấtlỏng của những hệ thống đa phần tử Lĩnh vực ứng dụng chính của Hydsim là môphỏng việc phun nhiên liệu Chủ yếu, chương trình được phát triển để mô phỏngnhững hệ thống phun nhiên liệu Diesel Tuy nhiên, Hydsim cũng có thể ứng dụngmột cách dễ dàng trong việc mô phỏng cho những hệ thống phun nhiên liệu xănghay nhiên liệu thay thế khác (như cồn) Hơn thế nữa, chương trình cũng hữu íchtrong nhiều lĩnh vực liên quan đến việc phân tích động lực học của những hệ thốngthủy lực hoặc cơ khí Chẳng hạn như việc mô phỏng động lực học của những thiết
bị điều khiển thuỷ lực-cơ khí cũng như sự dao động trong quá trình truyền động
Hydsim là một công cụ được kết hợp trong không gian làm việc của AVLvới cách xử lý và đồ hoạ thân thiện với người sử dụng Sự thể hiện hai chiều của môhình Hydsim cung cấp một cái nhìn tổng quát về hệ thống được định nghĩa bởingười sử dụng Một cách cơ bản, mỗi phần tử riêng biệt của hệ thống được thể hiệnbằng một biểu tượng (icon) trên màn hình GUI Những biểu tượng này có thể đượckết nối một cách cơ khí hoặc một cách thuỷ lực hoặc một cách lôgic GUI điềukhiển quy trình xây dựng mô hình và không cho phép những liên kết không phù hợpcũng như những đặc điểm kỹ thuật đầu vào không hợp lí
2.1.1 Tạo mô hình trong không gian hai chiều
Mục đích của sự trình bày mô hình Hydsim hai chiều là cung cấp một cáinhìn chung của hệ thống được định nghĩa bởi người sử dụng Một cách cơ bản, mỗiphần tử riêng biệt của hệ thống được trình bày bằng một biểu tượng trên màn hìnhGUI Những biểu tượng này chứa đựng những hình ảnh dưới dạng giản đồ củanhững phần tử vật lý Những biểu tượng này được kết nối bằng những đường thẳng
Trang 3có mũi tên màu đỏ hoặc màu xanh Màu đỏ thể hiện liên kết cơ khí (lò xo hoặc bộgiảm chấn) và màu xanh da trời thể hiện liên kết thủy lực (hướng dòng chảy) Một
số phần tử khác có thể được kết nối bằng đường màu xanh lá cây (liên kết đặc biệt)
2.1.2 Nhập thông số ban đầu
Để làm điều này, phải kích đôi vào một biểu tượng được chọn bằng chuộttrái, hoặc có thể được mở ra bằng cách kích sáng biểu tượng với chuột trái, sau đókích chuột phải để mở menu rồi chọn “Properties” (Những tính chất), lúc đó hộpthoại đầu vào sẽ hiện ra Thêm vào nữa, bằng cách mở những hộp thoại khác nhau
từ thanh menu, người sử dụng có thể ghi rõ những điều kiện ban đầu, những thông
số đầu ra theo yêu cầu và định nghĩa một trong những thông số khác liên quan đếnphần tử Những tính chất của liên kết cơ khí cũng được ghi rõ giống như vậy Liênkết thuỷ lực và liên kết đặc biệt không có những tính chất được định nghĩa bởingười sử dụng
+ Run: chạy bình thường
+ Run Sets: chạy hàng loạt phép tính với Data Sets (những tập hợp dữ liệu) + Restart: bắt đầu lại hệ thống được lưu trước đó
Lưu ý : Việc chạy Hydsim chỉ có thể được bắt đầu nếu tất cả những dữ liệu
cần thiết được cung cấp chính xác Thêm vào nữa, hàng loạt phép kiểm tra tínhtương thích giữa các dữ liệu được thực hiện bởi GUI trước khi việc tính toán bắtđầu Nếu việc tính toán không thể được bắt đầu thì một thông báo lỗi được đưa ra
Nếu không có thông báo lỗi nào xuất hiện trên màn hình GUI, thì Hydsimbắt đầu chạy mô hình Trạng thái thật sự của quá trình mô phỏng được thể hiệntrong cửa sổ “Simulation Status” (Trạng thái mô phỏng) và cửa sổ này tự động xuấthiện nếu quá trình mô phỏng thành công Trong suốt quá trình tính toán, nhữngthông báo lỗi được hiển thị cụ thể trong cửa sổ này Những thông báo này được lưu
Trang 4trong một tệp tin và có thể xem được bằng cách nhấn nút “View Logfile” trong cửa
sổ trạng thái mô phỏng hoặc menu PullDown/ Simulation Cuối cùng thì nên sửdụng tuỳ chọn này sau mỗi lần bắt đầu chương trình (đặc biệt với một mô hìnhkhác) Bất cứ một hỏng hóc phần chính nào được gây ra bởi một lỗi thời gian chạyhoặc vi phạm sự tương thích các dữ liệu sẽ ngay lập tức được ghi lại ở đây
2.1.4 Bộ xử lý PP2
Bộ xử lí PP2 có thể được kết nối trực tiếp từ GUI để xem những biểu đồ haichiều của kết quả Công cụ PP2 được sử dụng để đánh giá kết quả của việc môphỏng Hydsim Những kết quả có thể được vẽ biểu đồ như là một hàm theo thờigian (nếu thích hợp) và góc quay hoặc góc tham chiếu Những thông số đầu ra theoyêu cầu phải được chọn bởi người sử dụng trong bộ xử lý GUI từ danh sách đượcđịnh nghĩa trước có sẵn cho mỗi phần tử
Mỗi phần tử có một tập hợp những kết quả được định nghĩa trước, nó (nếuđược chọn bởi người sử dụng) được lưu trong một tệp tin đơn lẻ Ascii Trong mặcđịnh, những dữ liệu được lưu ở dạng tệp tin GIDas Thông tin điều khiển được lưutrong tệp tin *.ppd Nội dung của nó được thể hiện trong cửa sổ cây phần tử đượctích hợp trong PP2 Đối với việc chạy tối ưu hoá, một tệp tin thể hiện quá trình tínhlặp đi lặp lại cũng được tạo ra Đầu ra của những kết quả có hiệu lực trong lĩnh vựcthời gian, lĩnh vực góc tham chiếu hoặc góc quay (nếu có liên quan)
Những kết quả mô phỏng tiêu biểu cho những phần tử thuỷ lực là:
+ Áp suất
+ Lưu lượng thể tích hoặc lưu lượng khối lượng
+ Lượng tích luỹ (Thể tích)
+ Lực thuỷ lực
+ Tiết diện lưu thông
+ Hệ số lưu lượng/ hệ số cản trở dòng chảy
+ Những yếu tố của hiện tượng sủi bọt khí
Đối với những phần tử cơ khí, những kết quả mô phỏng tiêu biểu là:
+ Toạ độ chuyển vị, vận tốc, gia tốc
+ Lực và mômen động lực học
Trang 5+ Những thông số động học.
Việc xử lý những dữ liệu được thực hiện bởi PP2, nó cho phép tạo ra nhữngbiểu đồ một cách tự động hoá linh hoạt bằng cách sử dụng những bản mẫu đã đượcđịnh nghĩa trước (có trong Hydsim hoặc được tạo ra bởi người sử dụng) cũng nhưtạo ra những đồ thị, biểu đồ ảnh hưởng lẫn nhau
2.1.5 Bộ xử lý PP3 (Post-Processor PP3)
Bộ xử lý 3D là một công cụ minh hoạ 3 chiều Nó cũng có thể được kết nối
từ GUI hoặc trực tiếp từ “Menu PullDown/ Simulation”, bằng cách mở cửa sổ
“Nozzle Flow” với lệnh “Animation/ Nozzle Flow” và kích nút “Show” ở đó Công
cụ PP3 được sử dụng để minh hoạ dòng chảy qua vòi phun và qua lỗ phun Để chạy
nó một cách thành công, sự mô phỏng Hydsim phải được thực hiện trước Nhữngphần tử vòi phun SAC, VCO cơ bản và mở rộng có thể được làm cho sinh động.Đối với những hệ thống phun thường, minh hoạ hiển thị độ nhấc kim phun, sự daođộng áp suất trong ống dẫn nhiên liệu, khoang vòi phun, khoang trước các lỗ phun,
áp suất trên đường hồi dầu, sự rò rỉ qua phần dẫn hướng kim phun, góc côn tiaphun, chiều dài tia phun (độ xuyên sâu của tia phun), độ mạnh tia phun (nếu đượctính toán)
2.2 GIỚI THIỆU CÁC NHÓM PHẦN TỬ TRONG PHẦN MỀM
Mô hình hệ thống trong Hydsim bao gồm những phần tử thuỷ lực, phần tử cơkhí, phần tử có mục đích chung khác nhau Những phần tử được gộp lại thành từngnhóm dựa trên loại và chức năng của nó Bằng cách này, Hydsim có 16 nhóm phần
tử mà tên của nó được liệt kê trong menu Element (phần tử) của cửa sổ không gianlàm việc AVL Cụ thể, chúng bao gồm:
Trang 6* Van phân phối;
* Van thể tích không đổi (Van tràn);
* Van một chiều nắp van bi;
* Van một chiều nắp van côn
+ Nhóm tiết lưu:
Trang 7* Được điều khiển theo thời gian;
* Được điều khiển theo độ nhấc (hành trình);
* Tiết diện lưu thông là hàm theo thời gian/góc quay;
* Áp suất là hàm theo lưu lượng
* Vòi phun SAC mô hình cơ bản;
* Vòi phun VCO mô hình cơ bản;
* Vòi phun SAC mô hình mở rộng;
* Vòi phun VCO mô hình mở rộng;
* Vòi phun có vành đai RSN
+ Nhóm kim phun:
* Tiêu chuẩn (cổ điển);
* Tiêu chuẩn (hiện đại);
Trang 8biểu tượng tương ứng của phần tử sẽ được đặt vào cửa sổ mô hình Để thuận lợi choviệc tìm hiểu, ta lần lượt đi sâu vào các phần tử đặc trưng cho hệ thống nhiên liệucủa động cơ Kubota RX125-2X-NB-GE.
2.2.1 Nhóm phần tử biên
Những phần tử Biên trong Hydsim được sử dụng để xác định các điều kiện
biên của một hệ thống Nhóm phần tử Biên bao gồm 4 phần tử:
+ Biên áp suất (Pressure Boundary)
+ Biên lưu lượng (Flow Rate Boundary)
+ Biên cơ khí (Mechanical Boundary)
+ Biên thuỷ cơ (Hydromechanical Boundary)
Nguyên tắc chung của việc xác định các giá trị của Biên là:
+ Những giá trị trung gian sẽ được tính bằng phép toán nội suy
+ Nếu phép tính vượt quá miền xác định thì giá trị tính cuối cùng sẽđược giữ làm hằng số cho các phép tính tiếp sau đó Điều này sẽ xảy ra nếu tronghộp thoại “Điều khiển phép tính” (Calculation Control): thời gian giữa hai phép tínhđược thiết lập lâu hơn điều kiện biên
+ Nếu miền xác định (Time, Reference angle) cho những điều kiệnbiên bắt đầu khởi động chậm hơn so với việc tính toán thì những giá trị biên tronghàng thứ nhất sẽ được dùng
+ Nếu điều kiện biên được giữ là hằng số trong suốt quá trình tínhtoán thì nó phải được xác định chỉ một lần (cho phạm vi tính toán nhập vào)
Những dữ liệu có thể được nhập bằng cách nhập trực tiếp bằng cách đánhtrực tiếp dữ liệu vào các cột tương ứng Kích hoạt vùng dữ liệu đầu vào bằng cáchkích nó hai lần, sau đó nhập giá trị yêu cầu Có thể thêm các hàng mới bằng cáchnhấn thanh “Chèn hang” (Insert row), bỏ hàng bằng cách nhấn thanh “Bỏ hàng”(Remove row) Hoặc tải từ tệp tin có sẵn bằng cách nhấn thanh “Tải” (Load) Saubước này, một cửa sổ lựa chọn tệp tin xuất hiện, ta xác định tệp tin cần tải ở đây
Bảng dữ liệu có thể được lưu ở những trang riêng bằng cách nhần thanh
“Lưu” (Store) Khi đó một cửa sổ lựa chọn tệp tin xuất hiện, tại đây nhập tên tệp tincần lưu
Trang 92.2.1.1 Biên áp suất (Pressure Boundary)
Biểu tượng phần tử:
Định nghĩa: Phần tử này dùng để định nghĩa áp suất cho những liên
kết bên ngoài (những biên) của hệ thống như là mộthàm theo thời gian hoặc góc quay
Điểm kết nối: Điểm tiêu chuẩn: 8 điểm , Điểm đặc biệt: 0
Áp suất ở tất cả các điểm kết nối đều giống nhau
Lưu ý: Hướng liên kết thuỷ lực luôn là hướng x.
a Những thông số đầu vào (Input Parameters)
Hộp thoại dữ liệu đầu vào của biên áp suất như được thể hiện trên hình 2.1,
có thể được kết nối bằng 3 cách:
+ Kích đôi vào phần tử
+ Kích sáng phần tử, trên Menu Pulldown chọn Element/Properties
+ Kích chuột phải vào phần tử làm xuất hiện thanh Menu Pulldown, từ đâychọn Properties
Hình 2.1 Hộp thoại dữ liệu đầu vào của phần tử biên áp suất
b Những thông số đầu ra (Output Parameters)
Đường dẫn: Element/ Store Results
Hộp thoại những thông số đầu ra của phần tử biên áp suất được thể hiện ởhình 2.2 dưới đây
Trang 10Hình 2.2 Hộp thoại những thông số đầu ra của phần tử biên áp suất
Để kích hoạt thông số đầu ra, đánh dấu tích vào hộp nằm góc trái của tênthông số
Áp suất thực trong Biên áp suất
Lưu ý: Đối với phần tử biên áp suất thì dữ liệu đầu vào, đầu ra giống nhau.
2.2.1.2 Biên cơ khí (Mechanical Boundary)
Biểu tượng phần tử:
tốc cho những liên kết bên ngoài (những biên) của hệthống như là một hàm theo thời gian hoặc góc quay.Những điểm kết nối: Điểm tiêu chuẩn: 8 điểm
Điểm đặc biệt: 0 Chuyển vị hoặc vận tốc ở tất cả các điểm kết nối đều giống nhau
Lưu ý : Một phần tử biên cơ khí chỉ xác định chuyển vị và vận tốc theo một
hướng nhất định nào đó Nếu cần xác định nhiều điều kiện biên cơ khí cho nhiềuhướng thì mỗi hướng phải dùng một biên cơ khí riêng biệt và được kết nối thôngqua những liên kết cơ khí đến những phần tử yêu cầu (hướng x, y, đều có thểđược)
Không thể xác định chuyển vị và vận tốc cho cùng một phần tử biên cơ khí.Nếu chuyển vị được xác định trong bảng thông số đầu vào thì vận tốc trong cùnghướng đó sẽ được tính nhờ phép vi phân chuyển vị theo thời gian Và ngược lại nếuvận tốc được xác định trong bảng thông số đầu vào thì chuyển vị trong cùng hướng
đã chọn sẽ tính được nhờ phép tích phân vận tốc theo thời gian
Trang 11Hai thành phần chuyển vị/ vận tốc sẽ được tính toán trong hướng đã chọntheo thời gian.
a Những thông số đầu vào (Input Parameters)
Hộp thoại dữ liệu đầu vào của biên cơ khí được thể hiện trên hình 2.3, có thểđược kết nối bằng 3 cách:
+ Kích đôi vào phần tử
+ Kích sáng phần tử, trên Menu Pulldown chọn Element/Properties
+ Kích chuột phải vào phần tử làm xuất hiện thanh Menu Pulldown, từ đâychọn Properties
Hình 2.3 Hộp thoại dữ liệu đầu vào của phần tử biên cơ khí
b Những thông số đầu ra (Output Parameters)
Đường dẫn: Element/ Store Results
Hộp thoại những thông số đầu ra của phần tử biên cơ khí được thể hiện trênhình 2.4
Hình 2.4 Hộp thoại những thông số đầu ra của phần tử biên cơ khí
Trang 12Để kích hoạt thông số đầu ra, đánh dấu tích vào hộp nằm góc trái của tênthông số Đối với phần tử Biên cơ khí, những thông số đầu vào, đầu ra giống nhau.
Lưu ý: Không kích hoạt những thông số đầu ra của những hướng nào đó
không được chọn ở hộp thoại dữ liệu đầu vào
2.2.2 Nhóm phần tử cam
Ta xét phần tử cam nghiêng (Cam profile) dẫn động bơm cao áp
Biểu tượng phần tử:
Định nghĩa: Phần tử này dùng để định nghĩa 1 cam nghiêng nhờ vào
gia tốc hoặc những dữ kiện về sự chuyển động của bộphận bị dẫn (truy theo những chuyển vị tịnh tiến liênxuống của bộ phận bị dẫn)
Điểm kết nối: Điểm tiêu chuẩn: 10 điểm (tất cả đều thuộc cơ khí)
Điểm đặc biệt: 0
Lưu ý: Ở phần dẫn động cam, những liên kết cơ khí trong tất cả ba hướng đều
có thể thực hiện được Hướng x, y biểu thị sự chuyển động tịnh tiến, vì vậy chỉ các
lò xo, giảm chấn loại tịnh tiến mới có thể được kết nối ở đây Hướng được kếthợp cho chuyển động quay và yêu cầu các lò xo, giảm chấn loại xoắn mới kết nốiđược
Ở phần được dẫn động bởi cam (đầu ra), liên kết cơ khí chỉ có thể được thiếtlập theo hướng x
Gia tốc, dữ liệu về độ nâng lên của cam nghiêng thể hiện gia tốc, độ nâng lêncủa tâm con lăn của bộ phận được dẫn động bởi cam Điều này qui định mối liên kếtcủa cam nghiêng và tâm con lăn là mối liên kết cứng Nếu có một cánh tay cân bằng
ở giữa thì gia tốc/ độ nâng lên của cam nghiêng phải được tính toán lại dựa trênhình học của cánh tay cân bằng
Mô hình cơ khí của phần tử Cam nghiêng với những liên kết có thể kết nốiđược thể hiện trên hình 2.5
Trang 13Hình 2.5 Mô hình cơ khí của phần tử cam nghiêng
a Những thông số đầu vào (Input Parameters)
Hộp thoại dữ liệu đầu vào của cam nghiêng được thể hiện trên hình 2.6 ở bêndưới, nó có thể được hiển thị bằng 3 cách :
+ Kích đôi vào phần tử
+ Kích sáng phần tử, trên Menu Pulldown chọn Element/ Properties
+ Kích chuột phải vào phần tử làm xuất hiện thanh Menu Pulldown, từ đâychọn Properties
Hình 2.6 Hộp thoại dữ liệu đầu vào của Cam nghiêng
Trang 14Lưu ý: Sự dịch chuyển lên xuống của bộ phận bị dẫn như là các dữ liệu ban
đầu Do đó phải sử dụng chúng với sự cẩn thận cao độ Nếu dữ liệu về sự dịchchuyển lên xuống không đủ chính xác thì các đạo hàm (để thu được vận tốc và giatốc) có thể chứa đựng những lỗi lớn và vì vậy kết quả phép tính sẽ không chính xác.Đường cong gia tốc của bộ phận bị dẫn phải được kiểm tra cẩn thận trong mỗi phéptoán
Những điểm trung gian của biên dạng cam được tính toán nhờ phép nội suytuyến nếu cần thiết
Biên dạng cam phải được ghi rõ cho những khoảng cách đều nhau của góctham chiếu như được đưa ra trong hộp thoại “Điều khiển tính toán” (Calculationcontrol) Tuy nhiên, nếu có nhiều hơn một vòng quay cam được xét đến trong khitính toán thì có khả năng phải định nghĩa biên dạng cam cho một vòng quay củatrục cam (3600
).
Hình 2.7 Dạng hình học của Cam nghiêng
b Những điều kiện ban đầu (Initial Conditions)
Đường dẫn: Element/ Initial Conditions
Hộp thoại những điều kiện ban đầu của phần tử Cam nghiêng được thể hiệntrên hình 2.8
Trang 15Hình 2.8 Hộp thoại những giá trị ban đầu của phần tử Cam nghiêng
Những giá trị ban đầu nếu không được ghi rõ trong hộp thoại “Những điều kiệnban đầu” của Cam nghiêng thì sẽ được thiết lập ở giá trị 0
c Những thông số đầu ra (Output Parameters)
Đường dẫn: Element/ Store Results
Hộp thoại những thông số đầu ra của phần tử Cam nghiêng được thể hiệntrên hình 2.9 như sau
Hình 2.9 Hộp thoại những thông số đầu ra của phần tử Cam nghiêng
Để kích hoạt thông số đầu ra, đánh dấu tích vào hộp nằm góc trái của tênthông số
Trang 16Lưu ý: Chuyển vị theo hướng x của biên dạng cam và vận tốc theo hướng x
của biên dạng cam, chuyển vị và vận tốc theo hướng x của đầu ra của Cam nghiêngthì không có giống như chuyển vị và vận tốc theo hướng x của bộ phận bị dẫn củacam (ví dụ như Piston plunger) bởi vì giữa chúng có một liên kết cơ khí Nếu liênkết cứng (phần lớn là cứng) thì cả chuyển vị và vận tốc đều như nhau (giữa cam với
bộ phận bị dẫn)
d Những thông tin thêm vào (Additional Information)
Để kết nối phần tử Cam nghiêng với phần tử Trục, cần thiết phải có 3 liênkết cơ khí (trong hướng x, y, w) như được thể hiện trên hình 2.10 như sau:
Hình 2.10 Liên kết giữa phần tử Cam nghiêng với phần tử Trục cứng
Để biểu thị một liên kết cứng (hầu hết là liên kết cứng) giữa cam và trục,những liên kết tương ứng phải có độ cứng rất cao (có thể so sánh với độ cứng củagối đỡ trục)
Phần tử Cam nghiêng có 3 bậc tự do Nếu cam nghiêng không có những liênkết cơ khí ở đầu vào thì những chuyển vị và vận tốc của tâm cam trong các hướng
x, y đều bằng 0
Cam nghiêng không có khối lượng và mômen quán tính Khối lượng vàmômen quán tính của nó có thể được thêm vào cho khối lượng và mômen quán tínhcủa phần tử được kết nối với nó như phần tử trục (Shaft)
2.2.3 Nhóm phần tử piston
Trang 17Ta chỉ xét piston tiêu chuẩn (standard piston) ở trong kim phun.
Tên phần tử: Piston tiêu chuẩn (standard piston)
Biểu tượng phần tử:
Định nghĩa: Phần tử này dùng để định nghĩa 1 Piston tiêu chuẩn
Những điểm kết nối: Điểm tiêu chuẩn : 9 điểm (7 cơ khí, 1 thuỷ lực, 1 mục
đích chung) Điểm đặc biệt: 3 điểm
Lưu ý: Tất cả những liên kết tiêu chuẩn có thể được định nghĩa chỉ trong
hướng x
Đối với điểm kết nối mục đích chung, loại liên kết (thuỷ lực hoặc cơ khí) đượcchỉ rõ bởi loại đường mà liên kết này được thiết lập với nó Sau khi được địnhnghĩa, loại liên kết không thể thay đổi được nữa
Piston tiêu chuẩn có thể chỉ có một liên kết thuỷ lực ở mỗi điểm kết thúc (đầuvào và đầu ra)
Mô hình cơ khí của phần tử Piston tiêu chuẩn với những liên kết có thể kết nốivới nó được thể hiện trên hình 2.11 như sau:
Hình 2.11 Mô hình cơ khí của phần tử Piston
a Những thông số đầu vào (Input Parameters)
Trang 18Hộp thoại những dữ liệu đầu vào của piston tiêu chuẩn được thể hiện trênhình 2.12 ở dưới đây, có thể được kết nối bằng 3 cách :
+ Kích đôi vào phần tử
+ Kích sáng phần tử, trên Menu Pulldown chọn Element/Properties
+ Kích chuột phải vào phần tử làm xuất hiện thanh Menu Pulldown, từ đâychọn Properties
Hình 2.12 Hộp thoại những dữ liệu đầu vào của phần tử Piston tiêu chuẩn
b Những điều kiện ban đầu (Initial Conditions)
Đường dẫn: Element/ Initial Conditions
Hộp thoại những giá trị ban đầu của phần tử Piston tiêu chuẩn được thể hiệntrên hình 2.13
Hình 2.13 Hộp thoại những giá trị ban đầu của phần tử Piston tiêu chuẩn
c Thay đổi thông số (Modify Parameter)
Đường dẫn: Element/ Modify
Trang 19Hộp thoại những thông số có thể thay đổi được thể hiện trên hình 2.14.
Hình 2.14 Hộp thoại những thông số có thể thay đổi của phần tử Piston tiêu chuẩn
Những thông số có thể thay đổi được của phần tử Piston tiêu chuẩn bao gồm:
+ Khối lượng dịch chuyển (Moving mass) Đơn vị: kg+ Diện tích tiết diện ngang ở điểm cuối đầu vào (cross-sectional area
at input end) Đơn vị: m2
+ Diện tích tiết diện ngang ở điểm cuối đầu ra (cross-sectional area atoutput end) Đơn vị: m2
+ Lực ma sát Culông (Coulomb friction force) Đơn vị: N + Hành trình Piston (Piston standard) Đơn vị: m
+ Đường kính piston ở điểm cuối đầu vào (Piston diameter at inputend) Đơn vị: m
+ Đường kính piston ở điểm cuối đầu ra (Piston diameter at outputend) Đơn vị: m
Để thay đổi thông số, đánh dấu tích vào nút tuỳ chọn ở bên trái của thông sốcần thay đổi Nhấn thanh “Chỉnh sửa ” (Modify ) để thay đổi thông số, khi đóphải định nghĩa “Bảng thay đổi thông số” (Modification Table)
d Những thông số đầu ra (Output Parameters)
Đường dẫn: Element/ Store Results
Hộp thoại những thông số đầu ra của phần tử Piston tiêu chuẩn được thể hiệntrên hình 2.15
Trang 20Hình 2.15 Hộp thoại những thông số đầu ra của phần tử Piston tiêu chuẩn
Để kích hoạt thông số đầu ra, đánh dấu tích vào hộp nằm góc trái của tênthông số
2.2.4 Nhóm phần tử thể tích
Ta chỉ xét thể tích tiêu chuẩn (standard volume)
Biểu tượng phần tử:
của 1 bình phân phối cứng (không biến dạng)
lực).Điểm đặc biệt: 0
Lưu ý: Phần tử Thể tích tiêu chuẩn có thể có một hình dạng bất kỳ Nếu phần
tử thể tích được kết nối với những phần tử thuộc loại piston thì thể tích của nó làmột biến số và Hydsim sẽ tính toán sự biến đổi này Nếu thể tích ban đầu bị nén bởichuyển động của piston, Hydsim sẽ dừng ngay việc tính toán và báo lỗi
Giản đồ phần tử Thể tích tiêu chuẩn được thể hiện trên hình 2.16
Hình 2.16 Giản đồ phần tử Bình phân phối tiêu chuẩn
a Những thông số đầu vào (Input Parameters)
Trang 21Hộp thoại những dữ liệu đầu vào của phần tử Thể tích tiêu chuẩn được thểhiện trên hình 2.17 dưới đây, có thể được kết nối bằng 3 cách:
+ Kích đôi vào phần tử
+ Kích sáng phần tử, trên Menu Pulldown chọn Element/Properties
+ Kích chuột phải vào phần tử làm xuất hiện thanh Menu Pulldown, từ đâychọn Properties
Hình 2.17 Hộp thoại những dữ liệu đầu vào của phần tử Thể tích tiêu chuẩn
+ Những tính chất của chất lỏng (Fluid Properties)
Loại: Thanh Nhấn thanh này để ghi rõ các tính chất của chất lỏng cục bộ
b Những điều kiện ban đầu (Initial Conditions)
Đường dẫn: Element/ Initial Conditions
Hộp thoại những giá trị ban đầu của phần tử Bình phân phối tiêu chuẩn đượcthể hiện trên hình 2.18 như sau:
Hình 2.18 Hộp thoại giá trị ban đầu của phần tử Thể tích tiêu chuẩn
Mô tả điều kiện ban đầu:
+ Áp suất (Pressure) Đơn vị: Pa
Trang 22Ghi rõ áp suất ban đầu trong phần tử Thể tích khi bắt đầu tính toán Tất cảnhững phần tử khác kết nối với phần tử Thể tích sẽ nhận giá trị áp suất ban đầu này.
Lưu ý: Để bắt đầu phép toán từ trạng thái cân bằng, tất cả những phần tử
thuỷ lực kết nối với phần tử Thể tích phải có cùng áp suất ban đầu Nếu áp suất banđầu không được ghi rõ, nó sẽ được tự động thiết lập giá trị 0
c Thông số có thể thay đổi được (Modifiable Parameter)
Đường dẫn: Element/ Modify
Hộp thoại những thông số có thể thay đổi của phần tử Bình phân phối tiêuchuẩn được thể hiện trên hình 2.19
Hình 2.19 Hộp thoại những thông số thay đổi được của phần tử Thể tích tiêu chuẩn
Thông số có thể thay đổi được của phần tử Bình phân phối là áp suất hơi(Vapour Pressure)
Để thay đổi thông số, đánh dấu tích vào nút tuỳ chọn ở bên trái của thông sốcần thay đổi Nhấn nút “Modify ” (sửa đổi ) để thay đổi thông số, khi đó phảiđịnh nghĩa “Bảng thay đổi thông số” (Modification Table)
d Những tính chất của chất lỏng cục bộ (Local Fluid Properties)
Phần tử Thể tích có thể sở hữu những tính chất của chất lỏng riêng cho nó,những tính chất này, nếu được định nghĩa, sẽ thay thế những tính chất của chất lỏngchung, bằng cách nhấn nút “Những tính chất của chất lỏng” (Fluid properties) tronghộp thoại đầu vào
Hộp thoại những tính chất chất lỏng cục bộ cho mọi phần tử thuỷ lực códạng như trên hình 2.20
Trang 23Hình 2.20 Hộp thoại Những tính chất chất lỏng cục bộ
Trong hộp thoại “Những tính chất của chất lỏng cục bộ”, người sử dụng cóthể chọn một trong ba tuỳ chọn (option):
Những tính chất của chất lỏng chung (hằng số hoặc biến số)
(Global (constant or variable) fluid properties)
Khi chọn tự chọn này, những tính chất của chất lỏng sẽ được lấy ra từbảng “Những tính chất của chất lỏng chung” (Global fluid properties)
Những tính chất của chất lỏng cục bộ (hằng số)
(Local (constant) fluid properties)
Khi chọn tự chọn này, cần phải ghi rõ bốn thông số bằng hằng số củachất lỏng trong phần tử bình phân phối
+ Môđun đàn hồi [N/m2]+ Khối lượng riêng của chất lỏng [kg/m3]+ Hệ số nhớt động học [m2/s]
+ Sức căng mặt ngoài [N/m]
Những tính chất của chất lỏng cục bộ (biến số)
(Local (variable) fluid properties)
Trang 24Khi chọn tự chọn này, những giá trị được trình bày thành bảng củatính chất chất lỏng như là một hàm của áp suất phải được ghi rõ chonhững tính chất sau:
+ Môđun đàn hồi: E = f (p)+ Khối lượng riêng của chất lỏng: = f(p)+ Hệ số nhớt động học: = f(p)
+ Sức căng mặt ngoài: = f(p)Những giá trị trung gian của tính chất chất lỏng sẽ được nội suy tuyến Việcngoại suy dữ liệu không được thực hiện như là trong trường hợp tính chất chất lỏngchung Nếu áp suất trong bình phân phối giảm xuống thấp hơn giá trị áp suất bénhất được cho trong hàng đầu tiên của bảng thì những giá trị E, , , trong hàngđầu tiên sẽ được dùng Tương tự, nếu áp suất trong phần tử bình phân phối vượt quá
giá trị áp suất cao nhất cho trong hàng cuối cùng của bảng thì những giá trị E, , ,
trong hàng cuối cùng sẽ được sử dụng Những giá trị áp suất cho trong bảng củanhững tính chất chất lỏng phải được sắp xếp theo thứ tự tăng dần
e Những thông số đầu ra (Output Parameters)
Đường dẫn: Element/ Store Results
Hộp thoại những thông số đầu ra của phần tử Thể tích tiêu chuẩn được thểhiện trên hình 2.21 như sau:
Hình 2.21 Hộp thoại những thông số đầu ra của phần tử Thể tích tiêu chuẩn
Để kích hoạt thông số đầu ra, đánh dấu tíc vào hộp nằm góc trái của tênthông số
2.2.5 Nhóm phần tử đường ống
Trang 25Ta chỉ xét đường ống Laplace (Laplace line).
Biểu tượng phần tử:
dẫn, ống tuýp) Cách giải phương trình đường ống(không kể đến tổn thất ma sát) được đề xuất bởiKroller khi sử dụng phép biến đổi Laplace Lượngtăng ma sát động được tính bằng phương phápMelcher
Những điểm kết nối: Điểm tiêu chuẩn: 2 điểm (tất cả đều thuộc thuỷ lực)
Điểm đặc biệt: 0 Chỉ định nghĩa được một và chỉ một liên kết thuỷ lực
ở mỗi đầu vào và đầu ra
Lưu ý: Nếu phần “Những tính chất của chất lỏng cục bộ” có hiệu lực (tức
được kích chọn) thì vận tốc âm thanh cục bộ, hệ số nhớt và khối lượng riêng củachất lỏng trong phần tử đường ống sẽ được tính toán ngay khi bắt đầu phép tính dựatrên áp suất ban đầu ở điểm cuối đầu vào, đầu ra của đường ống Ngược lại (mặcđịnh) thì “Những tính chất của chất lỏng chung” sẽ được sử dụng “Đường ốngLaplace” có thể chỉ làm việc với những tính chất chất lỏng bằng hằng số Nếunhững tính chất của chất lỏng được thiết lập ở dạng thay đổi (các thông số nêu trên
là biến số) thì các thông số này sẽ được lấy giá trị trung bình khi bắt đầu phép toán
và được giữ bằng hằng số sau đó
Giản đồ của đường ống Laplace với sự mở rộng/ co lại tại hai đầu đườngống được thể hiện trên hình 2.22
Trang 26Hình 2.22 Dạng hình học của đường ống Laplace
a Những thông số đầu vào (Input Parameters)
Hộp thoại dữ liệu đầu vào của phần tử đường ống Laplace được thể hiện trênhình 2.23 ở bên dưới, có thể được kết nối bằng 3 cách:
+ Kích đôi vào phần tử
+ Kích sáng phần tử, trên Menu Pulldown chọn Element/Properties
+ Kích chuột phải vào phần tử làm xuất hiện thanh Menu Pulldown, từ đâychọn Properties
Hình 2.23 Hộp thoại những dữ liệu đầu vào của đường ống Laplace
+ Những tính chất của chất lỏng (Fluid Properties)
Loại: NútNhấn nút này để ghi rõ các tính chất của chất lỏng cục bộ vào bảng hiển thị
b Những điều kiện ban đầu (Initial Conditions)
Trang 27Đường dẫn: Element/ Initial Conditions.
Hộp thoại những điều kiện ban đầu của phần tử đường ống Laplace được thểhiện trên hình 2.24
Hình 2.24 Hộp thoại những giá trị ban đầu của đường ống Laplace
Mô tả điều kiện ban đầu:
+ Lưu lượng dòng chảy ở điểm cuối đầu vào (Flow Rate at input end)
Đơn vị: Lưu lượng thể tích m s
3
+ Lưu lượng dòng chảy ở điểm cuối đầu ra (Flow Rate at output end)
Đơn vị: Lưu lượng thể tích m s
c Thay đổi thông số (Modify Parameter)
Đường dẫn: Element/ Modify
Hộp thoại những thông số có thể thay đổi của đường ống Laplace được thể
hiện trên hình 2.25.
Hình 2.25 Hộp thoại những thông số có thể thay đổi của đường ống Laplace
Trang 28Để thay đổi thông số, đánh dấu tích vào nút tuỳ chọn ở bên trái của thông sốcần thay đổi Nhấn thanh bar “Thay đổi ” (Modify ) để thay đổi thông số, khi phảiđịnh nghĩa “Bảng thay đổi thông số” (Modification Table).
d Những thông số đầu ra (Output Parameters)
Đường dẫn: Element/ Store Results
Hộp thoại những thông số đầu ra của đường ống Laplace được thể hiện trênhình 2.26
Hình 2.26 Hộp thoại những thông số đầu ra của đường ống Laplace
Để kích hoạt thông số đầu ra, đánh dấu tích vào hộp nằm góc trái của tênthông số
qua một khe hở hình khuyên giữa phần tử loạipiston (Piston, Plunger, Kim phun) và thànhxilanh
Những điểm kết nối: Điểm tiêu chuẩn: 2 điểm
Điểm đặc biệt: 2 điểm
Trang 29Lưu ý: Phần tử khe hở hình khuyên lấy những thông tin về chuyển vị và vận
tốc từ những phần tử loại piston thông qua những liên kết đặc biệt Một phần tử khe
hở hình khuyên có thể giải thích cho sự rò rỉ của một vài phần tử loại piston có cùngkích thước và vận tốc bằng nhau
Phần tử khe hở hình khuyên không những tính toán được lượng chất lỏng rò
rỉ qua khe hở piston-xylanh mà còn tính toán được lực ma sát nhớt sinh ra do lượngchất lỏng này chảy qua piston
Nếu phần tử khe hở hình khuyên được kết nối thông qua hai liên kết đặcbiệt đến hai phần tử loại piston thì sự rò rỉ được tính trong khe hở giữa hai pistonnày tức là chiều dài khe hở rò rỉ bằng sự chênh lệch về độ nâng của những pistonnày
a Những thông số đầu vào (Input Parameters)
Hộp thoại dữ liệu đầu vào của Khe hở hình khuyên được thể hiện trên hình2.27, có thể được kết nối bằng 3 cách :
+ Kích đôi vào phần tử
+ Kích sáng phần tử, trên Menu Pulldown chọn Element/Properties
+ Kích chuột phải vào phần tử làm xuất hiện thanh Menu Pulldown, từ đâychọn Properties
Hình 2.27 Hộp thoại những thông số đầu vào của “Khe hở hình khuyên”
+ Chiều dài khe hở (Gap length)
Trang 30Loại: Nút
Chọn giữa chiều dài khe hở bằng hằng số (bằng giá trị ban đầu) hoặc chiềudài khe hở thay đổi (bằng chiều dài ban đầu cộng với độ nâng của piston plunger)
Nếu piston plunger có một rãnh ngang và đường rò rỉ luôn luôn ở trạng thái
mở thì chiều dài khe hở là hằng số Còn nếu đường rò rỉ phụ thuộc vào vị trí pistonplunger thì ta phải chọn chiều dài khe hở thay đổi Trong trường hợp này, chiều dàikhe hở ban đầu Linit cũng phải được ghi rõ Và chiều dài khe hở thật sẽ được tínhtheo công thức sau:
init gap L x x
Ở đây:
Lgap - Chiều dài khe hở thật
Linit - Chiều dài khe hở ban đầu
xp - Chuyển vị của piston
xb - Chuyển vị của xylanh
Đối với những bơm nhiên liệu cơ khí, ta phải chọn chiều dài khe hở thay đổi.Lưu ý rằng chiều dài khe hở ban đầu Linit ph i có giá tr âm trong tr ải có giá trị âm trong trường hợp ị âm trong trường hợp ường hợp ng h p ợp chuy n v theo chi u d ển vị theo chiều dương của piston làm giảm chiều dài khe hở ị âm trong trường hợp ều dương của piston làm giảm chiều dài khe hở ương của piston làm giảm chiều dài khe hở ng c a piston l m gi m chi u d i khe h ủa piston làm giảm chiều dài khe hở àm giảm chiều dài khe hở ải có giá trị âm trong trường hợp ều dương của piston làm giảm chiều dài khe hở àm giảm chiều dài khe hở ở.
Hình 2.28 Chiều dài khe hở Piston plunger của Bơm cao áp
Trang 31b Thay đổi thông số (Modify Parameter)
Đường dẫn: Element/ Modify
Hộp thoại những thông số có thể thay đổi của phần tử khe hở hình khuyênđược thể hiện trên hình 2.29.
Hình 2.29 Hộp thoại những thông số có thể thay đổi của Khe hở hình khuyên
Để thay đổi thông số, đánh dấu tích vào nút tuỳ chọn ở bên trái của thông sốcần thay đổi Nhấn thanh bar “Thay đổi ” (Modify ) để thay đổi thông số, khi đóphải định nghĩa “Bảng thay đổi thông số” (Modification Table)
c Những thông số đầu ra (Output Parameters)
Đường dẫn: Element/ Store Results
Hộp thoại những thông số đầu ra của Khe hở hình khuyên được thể hiện trênhình 2.30
Hình 2.30 Hộp thoại những thông số đầu ra của Khe hở hình khuyên
Để kích hoạt thông số đầu ra, đánh dấu tích vào hộp nằm góc trái của tênthông số
d Mô hình sự rò rỉ (Leakage model)
Mô hình sự rò rỉ được xây dựng trên cơ sở định luật Hagen-Poiseuille Địnhluật này xét đến dòng chảy tầng trong khe hẹp Khi chất lỏng chảy qua khe hở hìnhkhuyên, ban đầu biên dạng vận tốc chất lỏng là đường thẳng (do áp suất chất lỏng
Trang 32chưa thay đổi) Khi đó vận tốc chất lỏng ở sát thành xylanh bằng vận tốc xylanh vàvận tốc chất lỏng ở sát thành piston sẽ bằng vận tốc piston Lớp chất lỏng sátxylanh tạo ra lực ma sát đáng kể lên những lớp chất lỏng khác về phía piston, vậntốc của những lớp chất lỏng này phải tăng dần vượt quá vận tốc của piston để thoảmãn định luật liên tục Những lớp biên tăng dần bề dày cho đến tâm của khe hở thìdừng lại Vì vậy biên dạng vận tốc lúc này có dạng parabol (do áp suất giảm dầndọc theo chiều dài khe hở) và nó giữ nguyên dọc theo hết chiều dài của khe hở(tham khảo hình 2.31).
Hình 2.31 Dòng chảy tầng trong Khe hở hình khuyên
Những điểm kết nối: Điểm tiêu chuẩn: 2 điểm (thuỷ lực).
Điểm đặc biệt: 1 điểm
Lưu ý: Vòi phun VCO cơ bản phải kết nối với một trong những phần tử Kim
phun (Needle) bởi liên kết đặc biệt
Vòi phun VCO cơ bản có thể sử dụng hoặc là một mô hình dòng chảy bênngoài (lưu lượng và tiết diện lưu thông được định nghĩa bởi người sử dụng) hoặc là
Trang 33mô hình dòng chảy bên trong (tiết diện lưu thông được tính toán bởi chương trình).
Mô hình Hydsim bên trong sử dụng một hệ số lưu lượng bằng hằng số ở đế kimphun và các lỗ vòi phun Mô hình dòng chảy được định nghĩa bởi người sử dụng đòihỏi tiết diện lưu thông hiệu dụng ở đầu vào hoặc lưu lượng qua vòi phun phải là mộthàm số theo độ nhấc kim phun
Những liên kết thuỷ lực đến phần tử Vòi phun VCO cơ bản không thể đượcđảo chiều: liên kết đầu vào tức liên kết đến khoang vòi phun (khoang có áp suất caophía dưới kim phun) và liên kết đầu ra tức liên kết đến khoang phun (tức là buồngcháy, thường được mô hình hoá bằng một điều kiện biên)
Mặt cắt ngang của phần tử Vòi phun VCO cơ bản với các lỗ phun và đế kimphun được thể hiện trên hình 2.32 sau
Hình 2.32 Dạng hình học của Vòi phun VCO cơ bản
a Thay đổi thông số (Modify Parameter)
Đường dẫn: Element/ Modify
Hộp thoại những thông số có thể thay đổi của phần tử Vòi phun VCO cơ bảnđược thể hiện trên hình 2.33 như sau:
Hình 2.33 Hộp thoại thay đổi thông số của Vòi phun VCO cơ bản
Thông số có thể thay đổi được của phần tử Vòi phun VCO cơ bản là:
+ Hệ số lưu lượng (flow discharge coefficient)
Trang 34Việc thay đổi hệ số lưu lượng chỉ có hiệu quả khi chọn “Tiết diện lưu thôngđược tính toán bởi chương trình”.
Để thay đổi thông số, đánh dấu tích vào nút tuỳ chọn ở bên trái của thông sốcần thay đổi Nhấn thanh “Thay đổi…” (Modify ) để thay đổi thông số, khi đó phảiđịnh nghĩa “Bảng thay đổi thông số” (Modification Table)
b Những thông số đầu vào (Input Parameters)
Hộp thoại dữ liệu đầu vào của Vòi phun VCO cơ bản được thể hiện trên hình2.34 bên dưới, có thể được kết nối bằng 3 cách:
+ Kích đôi vào phần tử
+ Kích sáng phần tử, trên Menu Pulldown chọn Element/Properties
+ Kích chu t ph i v o ph n t l m xu t hi n thanh Menu Pulldown, ột phải vào phần tử làm xuất hiện thanh Menu Pulldown, ải có giá trị âm trong trường hợp àm giảm chiều dài khe hở ần tử làm xuất hiện thanh Menu Pulldown, ử làm xuất hiện thanh Menu Pulldown, àm giảm chiều dài khe hở ất hiện thanh Menu Pulldown, ện thanh Menu Pulldown,
t ây ch n Properties ừ đây chọn Properties đây chọn Properties ọn Properties.
Hình 2.34 Hộp thoại những dữ liệu đầu vào của Vòi phun VCO cơ bản
c Những thông số đầu ra (Output Parameter)
Đường dẫn: Element/ Store Results.
Hộp thoại những thông số đầu ra của phần tử Vòi phun VCO cơ bản đượcthể hiện trên hình 2.35 như sau:
Trang 35Hình 2.35 Hộp thoại những thông số đầu ra của Vòi phun VCO cơ bản
Để kích hoạt thông số đầu ra, đánh dấu tích vào hộp nằm góc trái của tênthông số
2.2.8 Nhóm phần tử kim phun.
Ta chỉ xét kim phun tiêu chuẩn-loại cổ điển.(Standard needle-obsolete)
(Standard Needle-obsolete model)
Biểu tượng phần tử:
kim phun cổ điển của vòi phun tiêu chuẩn (một
lò xo)
Những điểm kết nối: Điểm tiêu chuẩn: 7 điểm: 5 cơ khí, 2 thuỷ lực
Điểm đặc biệt: 3 điểm
Lưu ý: Phần tử kim phun có thể có hai liên kết thuỷ lực và có đến năm liên
kết cơ khí trong hướng x Những liên kết này không thể đảo ngược chiều và phảiđược định rõ dựa trên những nguyên tắc sau:
* Phần tử Kim phun phải có một liên kết thuỷ lực đầu vào từ khoang vòiphun (tức khoang có áp suất cao phía dưới phần dẫn hướng kim phun) và một liênkết thuỷ lực đầu ra đến bình áp suất lối ra (chỉ sự rò rỉ) hoặc một biên thuỷ lực
* Lò xo kim phun phải được định nghĩa như là một liên kết cơ khí đầu rađến biên cơ khí (vòng kẹp vòi phun-vít điều chỉnh áp suất phun) hoặc biên thuỷ cơ(vòng kẹp vòi phun cộng với áp suất đường hồi)
Trang 36* Trong trường hợp biên thuỷ cơ, liên kết cơ khí cũng phải là liên kết thuỷlực (ngoại lệ), tức là nó cũng truyền áp suất biên (nếu có) đến kim phun.
Mô hình kim phun cổ điển được xây dựng trên cơ sở thừa nhận giả thiết:khi mở kim phun thì áp suất trong khoang vòi phun ngay lập tức tác dụng lên phầndiện tích sau:
* Đối với vòi phun SAC: diện tích này tính từ đế kim phun đến khoangtrước các lỗ phun hoặc mũi kim phun
* Đối với vòi phun VCO: diện tích này tính từ đế kim phun đến mặt cắtngang của vòi phun tại vị trí các lỗ phun
Mô hình kim phun cổ điển làm việc tốt với hệ thống phun loại cũ (ví dụnhư bơm cao áp thẳng hàng) nhưng không nên dùng cho hệ thống phun CommonRail với áp suất cao luôn được duy trì phía dưới phần dẫn hướng kim phun
Đối với một mô hình vòi phun hoàn thiện, phần tử Kim phun phải đượckết nối đến một trong những phần tử Vòi phun-Nozzle Orifice bởi một liên kết đặcbiệt Mặt cắt ngang của một Vòi phun SAC tiêu chuẩn với kim phun được thể hiệntrên hình 2.36
Hình 2.36 Kim phun của vòi phun tiêu chuẩn
a Những thông số đầu vào (Input Parameters)
Hộp thoại dữ liệu đầu vào của ‘Kim phun tiêu chuẩn-kiểu cổ điển’ được thểhiện trên hình 2.37, có thể được kết nối bằng 3 cách:
Trang 37+ Kích đôi vào phần tử.
+ Kích sáng phần tử, trên Menu Pulldown chọn Element/Properties
+ Kích chuột phải vào phần tử làm xuất hiện thanh Menu Pulldown, từ đâychọn Properties
Hình 2.37 Hộp thoại dữ liệu đầu vào của kim phun tiêu chuẩn (mô hình cổ điển)
b Những điều kiện ban đầu (Initial Conditions).
Đường dẫn: Element/ Initial Values
Hộp thoại những giá trị ban đầu của Kim phun tiêu chuẩn (cổ điển) được thểhiện trên hình 2.38
Hình 2.38 Hộp thoại những giá trị ban đầu của kim phun tiêu chuẩn (cổ điển)
c Thay đổi thông số (Modify Parameter).
Đường dẫn: Element/ Modify
33
Trang 38Hình 2.39 Hộp thoại những thông số có thể thay đổi của kim phun tiêu chuẩn
Những thông số có thể thay đổi của Kim phun tiêu chuẩn bao gồm:
+ Lực ma sát Culông (Coulomb friction force)
+ Độ giảm chấn của việc nén chất lỏng khi đóng kim phun (damping
of squeezing fluid at needle closing)
+ Độ nhấc kim phun cực đại (maximum lift of needle)
Để thay đổi thông số, đánh dấu tích vào nút tuỳ chọn ở bên trái của thông sốcần thay đổi Nhấn thanh “Thay đổi ” (Modify ) để thay đổi thông số, khi đó phảiđịnh nghĩa “Bảng thay đổi thông số” (Modification Table)
d Những thông số đầu ra (Output Parameters)
Đường dẫn: Element/ Store Results
Hộp thoại những thông số đầu ra của phần tử Kim phun tiêu chuẩn (cổ điển)được thể hiện trên hình 2.40
Hình 2.40 Hộp thoại những thông số đầu ra
Để kích hoạt thông số đầu ra, đánh dấu tích vào hộp nằm góc trái của tênthông số
2.2.9 Van cao áp có vành giảm áp.(Constant volume valve).
Trang 39Tên phần tử: Van cao áp có vành giảm áp
(Constant Volume Retraction Valve)
Biểu tượng phần tử:
có vành giảm áp
Điểm đặc biệt: 2 điểm
Lưu ý: Những điểm kết nối đặc biệt cung cấp thông tin về chuyển vị và vận
tốc của nắp van trong hướng x cho những phần tử được kết nối với nó bởi liên kếtđặc biệt
Van phân phối có vành giảm áp chỉ cho chất lỏng đi theo một chiều: từ điểmcuối đầu vào tới điểm cuối đầu ra Vì vậy những liên kết thuỷ lực đến van phân phối
có vành giảm áp không thể đảo chiều ngược lại: liên kết đầu vào cho biết áp suấtphía trước nắp van (phía bơm), liên kết đầu ra cho biết áp suất phía sau nắp van(phía vòi phun)
Giản đồ của van cao áp có vành giảm áp được thể hiện trên hình 2.41
Hình 2.41 Dạng hình học của van cao áp có vành giảm áp
a Những thông số đầu vào (Input Parameters).
Hộp thoại dữ liệu đầu vào của van cao áp có vành giảm áp được thể hiện trênhình 2.42 ở bên dưới, có thể được kết nối bằng 3 cách:
+ Kích đôi vào phần tử
+ Kích sáng phần tử, trên Menu Pulldown chọn Element/Properties
Trang 40+ Kích chuột phải vào phần tử làm xuất hiện thanh Menu Pulldown, từ đâychọn Properties.
Hình 2.42 Hộp thoại những dữ liệu đầu vào của van cao áp có vành giảm áp
+ Những tính chất của chất lỏng (Fluid Properties)
Loại: Thanh
Nhấn thanh này để ghi rõ các tính chất của chất lỏng cục bộ
b Thay đổi thông số (Modify Parameter).
Đường dẫn: Element/ Modify
Hộp thoại thông số có thể thay đổi của phần tử Van phân phối có vành giảm
áp được thể hiện trên hình 2.43 như sau:
Hình 2.43 Hộp thoại những thông số có thê thay đổi của van cao áp có vành giảm áp.
Để thay đổi thông số, đánh dấu tích vào nút tuỳ chọn ở bên trái của thông sốcần thay đổi Nhấn thanh “Thay đổi ” (Modify ) để thay đổi thông số, khi đó phảiđịnh nghĩa “Bảng thay đổi thông số” (Modification Table)