tesis bomba de paletas para a motor diesel

26
Tesis bomba de paletas para a motor diesel 1.1 El propósito de la tesis VDOP tiene varios parámetros que afectan a su rendimiento y robustez. Todos los parámetros deben ser seleccionados después de los cálculos de ingeniería necesarios para diseñar la bomba que opera en condiciones de funcionamiento predefinidas ya que en caso de una selección incorrecta de cualquier parte del bien que la bomba no funcionará en el rango de operación solicitada o fallas catastróficas que va a pasar, que puede entonces hacer que el motor falle. Es muy difícil diseñar una bomba con cálculos de la mano. Los ingenieros suelen utilizar programas CAE para entender el efecto de cambiar los parámetros en el diseño. Aunque las herramientas de CAE son muy útiles y simulaciones se deben realizar su uso, es difícil y consume mucho tiempo para realizar un modelo de CAE para cada cambio de diseño. El objetivo principal de esta tesis es establecer un modelo de la bomba de aceite de caudal variable robusta que tendrá parámetros intercambiables que permiten no sólo para iniciar nuevos diseños compactos, sino también modificaciones en las versiones anteriores de los diseños. El modelo propuesto en la tesis proporcionará una manera rápida y fácil para el cálculo de los parámetros de la bomba para comprender la relación entre la presión de la bomba y las características desplazamiento volumétrico. 1.2 Antecedentes Desde edades tempranas, la lubricación ha sido una necesidad para los componentes mecánicos. El objetivo principal de la lubricación es reducir la fricción y el desgaste de los componentes, especialmente en las superficies de contacto. Además de eso, la limpieza, la refrigeración, sellado son las funciones más importantes de los lubricantes en el motor. La mayor parte de los componentes del motor, tales como cojinetes principales, cojinetes de leva, así como cojinetes del turbocompresor están trabajando bajo cargas y / o altas velocidades de funcionamiento. Dado que la ausencia del lubricante provocará fallos catastróficos en los cojinetes, los lubricantes deben ser entregados a la región en unos pocos segundos. regímenes de lubricación pueden explicarse con la curva de Stribeck para la lubricación entre dos

Upload: javier-torres

Post on 09-Jul-2016

13 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Tesis Bomba de Paletas Para a Motor Diesel

Tesis bomba de paletas para a motor diesel

1.1 El propósito de la tesisVDOP tiene varios parámetros que afectan a su rendimiento y robustez. Todos los parámetros deben ser seleccionados después de los cálculos de ingeniería necesarios para diseñar la bomba que opera en condiciones de funcionamiento predefinidas ya que en caso de una selección incorrecta de cualquier parte del bien que la bomba no funcionará en el rango de operación solicitada o fallas catastróficas que va a pasar, que puede entonces hacer que el motor falle. Es muy difícil diseñar una bomba con cálculos de la mano. Los ingenieros suelen utilizar programas CAE para entender el efecto de cambiar los parámetros en el diseño. Aunque las herramientas de CAE son muy útiles y simulaciones se deben realizar su uso, es difícil y consume mucho tiempo para realizar un modelo de CAE para cada cambio de diseño. El objetivo principal de esta tesis es establecer un modelo de la bomba de aceite de caudal variable robusta que tendrá parámetros intercambiables que permiten no sólo para iniciar nuevos diseños compactos, sino también modificaciones en las versiones anteriores de los diseños. El modelo propuesto en la tesis proporcionará una manera rápida y fácil para el cálculo de los parámetros de la bomba para comprender la relación entre la presión de la bomba y las características desplazamiento volumétrico.1.2 AntecedentesDesde edades tempranas, la lubricación ha sido una necesidad para los componentes mecánicos. El objetivo principal de la lubricación es reducir la fricción y el desgaste de los componentes, especialmente en las superficies de contacto. Además de eso, la limpieza, la refrigeración, sellado son las funciones más importantes de los lubricantes en el motor. La mayor parte de los componentes del motor, tales como cojinetes principales, cojinetes de leva, así como cojinetes del turbocompresor están trabajando bajo cargas y / o altas velocidades de funcionamiento.Dado que la ausencia del lubricante provocará fallos catastróficos en los cojinetes, los lubricantes deben ser entregados a la región en unos pocos segundos. regímenes de lubricación pueden explicarse con la curva de Stribeck para la lubricación entre dos superficies, incluyendo cojinetes. La figura 1.1 muestra la famosa curva de Stribeck.Como se ve desde arriba se ilustra en la Figura 1.1 curva de Stribeck básicamente determina los tiempos de viscosidad del aceite dependientes de fricción velocidad a través de la presión de apoyo. La primera región que se llama lubricación límite representa el primer movimiento / rotación de los cojinetes de posición estacionaria Eso significa que los dos componentes están separados por solamente una capa lubricante molecular por lo tanto el coeficiente de fricción es muy alta. En la región después de que se mezcla la lubricación de película con el aumento de la velocidad de rotación del coeficiente de lubricantes espesor de la capa aumenta y disminuye la fricción. La fricción pasa a través de un valor mínimo y luego aumenta debido a la fricción interna con un espesor de película mayor [2]. Finalmente en la región hidrodinámico se forma una película más gruesacon la velocidad cada vez mayor. En esta región el aumento de fricción es causada sobre todo por las fuerzas de cizallamiento sobre el lubricante [3]. Dado que el coeficiente de fricción en la curva de Stribeck es una combinación de la viscosidad, la velocidad y la carga; cada uno de ellos tiene un

Page 2: Tesis Bomba de Paletas Para a Motor Diesel

cierto efecto a la otra por lo que el tipo de lubricación en las condiciones operativas normalmente cambia especialmente entre 2-3-4 regiones.Figura 1.2 ilustra una lubricación básico de un motor de combustión interna. El aceite es evacuado de la bandeja del colector de aceite / aceite de la bomba de aceite a través del tubo de recogida. Aceite que entra en el tubo de recogida está claramente filtrada por un filtro para evitar que las partículas muy grandes para ser enviados al motor. El petróleo se envía a la OFCA (Asamblea del filtro de aceite más frío) para suministrar limpiado y enfriado lubricante al sistema.Los filtros de aceite tiene una válvula de derivación que opera para suministrar el incluso un aceite sucio cuando la presión interna de los aumentos de filtro y el suministro de aceite al motor está restringido. Después de pasar el aceite por el OFCA el aceite a presión está ahora lista para ser suministrada a los componentes del motor desde la galería principal de aceite. El aceite a presión distribuye principalmente a 3 subsistemas que son cojinetes principales a través de las perforaciones en el árbol de levas, pistones para refrigeración a través del pistón chorros, cojinetes del turbocompresor y la culata de cilindro incluyendo los componentes del tren de válvulas y cojinetes de leva de refrigeración. El lubricanteel cual pasa a través del tren de válvulas no sólo lubrica los cojinetes de leva, pero también proporciona presión hidráulica para antígenos de leucocitos humanos para controlar el movimiento de la válvula haciendo que el interior de las cámaras de las pestañas ajustadores hidráulicos. Después de la lubricación de los componentes se ha completado drenar el lubricante de vuelta de los pasajes (tubos de drenaje) o drena a través de otros componentes tales como la unidad principal para fines de limpieza y refrigeración.El lubricante debe ser suministrada a los componentes del motor que necesitan aceite para funcionar en unos pocos segundos después que el motor se arranca. Para proporcionar el aceite necesario para el sistema, las bombas de desplazamiento positivo se utilizan en los sistemas de lubricación del motor. La figura 1.3 muestra las bombas de desplazamiento positivo del petróleo.Por definición bombas rotativas distribuir el fluido de un lugar a otro lugar mediante la rotación de un eje. Como la mayoría de las bombas utilizadas en el sistema de lubricación del motor son impulsados por la transmisión del poder por una correa o una cadena de bombas de aceite rotatorios de rotación del cigüeñal se utilizan en bombas de aceite de desplazamiento positivo de tipo rotatorio del sistema de lubricación del motor se utilizan.En bombas de aceite convencionales, tales como bombas externas, internas y gerotor, el desplazamiento de la bomba está fijada a un punto de un diseño como se ha mencionado antes. En teoría, la tasa de flujo volumétrico generado por el desplazamiento fijo bombas es linealmente proporcional a la velocidad, es decir cuando el eje de una bomba de aceite de engranajes externos se hace girar la bomba arranca para girar y transfiere el aceite del orificio de entrada al orificio de salida por atrapando el aceite entre los dientes adyacentes que significa que el volumen entre el volumen entre dos dientes adyacentes determinar el desplazamiento volumétrico de la bomba. Como el volumen entre estos dos dientes adyacentes no cambia, bombas de engranajes externos entregar un caudal constante llamada así como bombas de aceite de caudal fijo. Teórico velocidad de una bomba de aceite de desplazamiento fijo puede ser calculado por la ecuación (1.1) de flujo.La Figura 1.4 muestra un caudal de aceite teórico bomba de aceite de desplazamiento fijo característica en función de la velocidad del motor.

Page 3: Tesis Bomba de Paletas Para a Motor Diesel

En este estudio todos los valores se dan en términos de la PU (valores unitarios). Cual se calcula dividiendo el valor probado / simulada del parámetro con él es nominal valor.Como se ve en la figura 1.4 fija bombas de aceite de desplazamiento se espera teóricamente la velocidad del motor. Sin embargo, en la práctica, la velocidad de flujo no tiene una dependencia lineal ya que no hay flujo de fuga desde el lado de salida de la bomba para el lado de entrada a través de la bomba de espacios libres debido a la creciente presión en la salida de la bomba.Por otro lado desplazamiento variable bombas de aceite son capaces de entregar el aceite de variables velocidad de flujo en función de la presión controlada y con independencia de la velocidad del motor. A medida que la requisito de velocidad de flujo del aceite del motor no tiene una relación lineal que tiene menos flujo por en referencia a la presión de aceite constante determinada en un momento determinado conduce menos consumo de energía, así como menos CO2 y las emisiones de NOx. La figura 1.5 muestra el consumo de energía de las bombas de aceite de desplazamiento fijos y variables. En la figura 1.5, curva inferior representa el requisito de potencia del motor en función de la velocidad del motor. área roja representa la potencia de los residuos que se consume durante la entrega de aceite al motor de la bomba de aceite de caudal variable. curva superior representa el consumo de energía de la bomba de aceite de desplazamiento fijo tradicional. En las velocidades más bajas, las tasas de consumo de ambas bombas de aceite de caudal fijo y variable son iguales; Sin embargo, a velocidades más altas del motor, el consumo de energía de la bomba de aceite de desplazamiento fijo comparativamente más alto que el consumo de energía de desplazamiento variable de la bomba de aceite [4].De la figura 1.5 se puede fácilmente decir que el consumo de energía se reduce y el ahorro de combustible será mejorado por el uso de la bomba de aceite de caudal variable. La contribución de las bombas de aceite de reglaje en la economía de combustible se incrementó el uso de ellos en motores de combustión interna, especialmente en vehículos ligeros de pasajeros y.bomba de aceite de desplazamiento variable que se utiliza con mayor frecuencia es la bomba de paletas. bombas de paletas también puede ser utilizado como una bomba de desplazamiento fijo cuando no hay retroalimentación desde el sistema; sin embargo, las bombas de paletas se utilizan raramente como bombas de desplazamiento fijo desde bombas de engranajes y el gerotor tienen un diseño más compacto que son capaces de producir con costos relativamente más bajos. En la industria del automóvil, especialmente en el sistema de lubricación se utilizan bombas de paletas del tipo de desplazamiento generalmente variables. Hay varios tipos de bombas de paletas en la industria. Dos tipos de ellos que se utilizan principalmente en el sistema de lubricación son de tipo pivote y bombas de aceite de caudal variable de tipo de traducción. En el tipo de pivote excentricidad bomba de paletas se cambia por la rotación del anillo de control en un eje de pivote fijo. Por otro lado en el tipo de traducción bombas de paletas la excentricidad es cambiado por el movimiento de traslación del anillo de control. Estas bombas funcionan normalmente sólo con retroalimentación hidráulica mientras que lado están las bombas VDOP que son controlados con válvulas de solenoide creciente economía de combustible aún más. La integración y el uso de válvulas de solenoide están aumentando el costo de manera que no son de uso frecuente en los sistemas de lubricación del motor.Figura 1.6 llevan vista esquemática de una bomba de paletas tipo de traducción que ha sido ampliamente utilizado en la industria automotriz de diseño.

Page 4: Tesis Bomba de Paletas Para a Motor Diesel

Como se ve en la figura 1.6 una bomba de aceite de tipo de paletas consiste básicamente en un rotor que gira alrededor de un eje fijo para transferir el aceite de volumen entrada a la salida de volumen entre dos paletas adyacentes. Control del anillo se mueve en el eje X entre la excentricidad máxima y mínima. el movimiento del anillo de control se controla por la fuerza de equilibrio de la fuerza del aceite en la pared de la cámara piloto sobre el lado derecho, y la fuerza del resorte de control de aceite en el control de pared cámara de muelle en el lado izquierdo.1.3 Antecedentes de desplazamiento variable Bombas de paletasModelización de bombas de paletas de caudal variable son en interés de investigadores e ingenieros debido a las mencionadas ciertos resultados en el ahorro de combustible.Karmel [6] generó un modelo dinámico del tipo de pivote bomba de paletas de caudal variable con un regulador y carga resistiva. Para aplicar el criterio de estabilidad para el circuito de regulación de la presión generada por el modelo ha sido linealizado. En su modelo, considerando el movimiento de la válvula de dos modos de funcionamiento se definen cuales son el modo LR (modo de regulación de línea a la cámara Reglamento) y el modo de RE (modo de regulación de la cámara Reglamento de escape). En el modo LR se regula el caudal mediante la transferencia del fluido desde la línea de presión principal a la cámara de regulación sin embargo, en el modo de RE se regula el caudal mediante la transferencia del fluido de la cámara de regulación de escape. La figura 1.7 muestra el circuito de regulación de la presión de un Karmel [6] VDOP.Figura 1.7Como se ve en la figura 1.7 Sistema hidráulico consta de un VDP (desplazamiento variable Bomba de paletas) una carga modelada con un restrictor y un regulador. Karmel mostró que el sistema tiende a ser inestable con presión de la línea de alta, baja excentricidad y la apertura de la válvula de alta en el modo de RE. Este estudio proporcionó una oportunidad única para mirar en cuestión pronóstico con una amplia gama de tipos de modelo y nueva agrupación enfoque para la evaluación del modelo. La figura 1.8 muestra aumento de la presión y la excentricidad efecto de disminución Manco, Armenio et. al [5] desarrolló un modelo de un tipo de traslación por VDOP la evaluación de las propiedades dinámicas geométricas, cinemáticas y fluido de la bomba y el fluido.Ellos desarrollaron un análisis cinemático mediante la evaluación de posición de los álabes del rotor al centro punto final de la paleta que está en contacto con el anillo de control. Este cálculo cinemático se integra a través de una cámara para calcular el volumen atrapado que cambia dinámicamente entre dos paletas adyacentes. La Figura 1.9 muestra los radios variables y módulo de rayos como así como el área infinitesimal [5]. Area infinitesimal se ha calculado con la siguiente ecuación.Mediante la integración de la ecuación (1.2) el volumen de una sola cámara se ha derivado. Efectivo que actúa sobre el anillo de control simplificado en tres componentes; la fuerza de aceite P F debido a las Cámaras de presiones, fuerzas centrífugas cv F debido a las paletas, las fuerzas centrífugas co F debido al aceite en las cámaras.Además de determinar el suministro de flujo de aceite exacta de las fugas internas entre dos punta adyacente paleta y el anillo de estator, entre paleta y carcasa de la bomba, entre el rotor y bombear caso, entre las paletas y las ranuras se han calculado mediante el uso de combinación de

Page 5: Tesis Bomba de Paletas Para a Motor Diesel

Poiseuille y Couette enfoques para el flujo entre dos placas infinitas. Creado modelo ha sido simulado en el programa AMESim. La figura 1.10 muestra la comparación (líneas continuas) y de experimentación resultados de la simulación (marcadores) para las características de presión y de caudal del VDOP. Como se vio En la figura 1.10 una buena alineación se ha logrado entre la simulación y resultados experimentales [5].Bianchini, Paltrinieri et. Al representó un estudio experimental y numérico con unaTipo de pivote VDOP para determinar la distribución de la presión en las cámaras de un VDOPcon 7 la cámara por aplicación de la ecuación de continuidad. Tanto experimental y numérico

Los estudios se realizaron en altas velocidades del motor baja, media y. Simulación numérica se ha realizado en la herramienta de AMESim mediante la integración del modelo derivado en la herramienta. La figura 1.11 muestra la comparación de los resultados experimentales y numéricos de la presión de aceite en el interior del anillo de control en 360 grados. ángulo del rotor [7].Los autores derivan también se alinean las tasas de flujo de aceite y presión de línea con respecto a la velocidad de la bomba y los resultados están bien alineados con los resultados experimentales. Figura 1.12 muestra los resultados numéricos y experimentales de ambos significan presión de entrega y velocidad de flujo en un rango de velocidad de rotación de la bomba [7].Wang et. Al desarrolló un modelo numérico de una VDOP tipo pivote. Las entradas de los movimientos cinéticos bomba de paletas se han derivado de la herramienta CFD para cada paso de tiempo. En cada nueva posición del anillo de control modelo CFD es re-engranado y resultados de la tasa de flujo de aceite se derivan numéricamente y una buena alineación se ha conseguido con los resultados experimentales a diferentes velocidades del motor y diferentes contrapresiones [8].Barbarelli et. Al desarrolló un modelo tridimensional de un DVP cero en MATLAB / Simulink. Básicamente ecuación de continuidad se utilizó para derivar el flujo y presiones. En este modelo las pérdidas de presión se calculan proporcional al cuadrado de la tasa de flujo de fluido. La figura 1.13 muestra los bloques de modelo MATLAB / Simulink desarrollados.2. MODELADO DE DESPLAZAMIENTO VARIABLE BOMBA DE ACEITE2.1 Sistema AntecedentesEn este estudio se modela una bomba de aceite de caudal variable de un puma 3,2 l de 200 CV 470 N-m Ford Duratorq TDCI Diesel I5 sistema de lubricación del motor. La figura 2.1 muestra un esquema simple del sistema de lubricación del motor PUMA estudiado. Bomba es operada por una rueda dentada que es accionada por el cigüeñal mediante la transmisión de la potencia con una cadena.Como se ve en la figura 2.1, el aceite es evacuado del colector de aceite por la bomba de aceite a presión y se suministra al filtro de aceite Asamblea Cooler (OFCA) para limpiar y enfriar el aceite antes de enviarlo al motor. La presión P1 representa la presión de salida de la bomba de aceite. Cuando el aceite pasado a través de la presión OFCA cae como una función de la tasa de flujo de aceite de manera que P2 de presión principal galería es más baja que la presión de salida de la bomba. El suministro de aceite a los componentes del motor están relacionados con la presión principal galería de aceite. Bomba de paletas detecta la presión en la galería principal de aceite por

Page 6: Tesis Bomba de Paletas Para a Motor Diesel

conseguir retroalimentación a una válvula de carrete y cambiar la excentricidad para mantener la presión en un predeterminado valor. El aceite a presión y luego distribuido a los 3 subgrupos principales del motor:(1) Pistón de refrigeración cojinetes principales y de chorro,(2) de la culata,(3) (3) rodamientos de Turbo y tensor de cadena de subgrupos. El caliente y contaminada aceite se envía de nuevo al cárter de aceite.La bomba de aceite estudiada que se utiliza en el motor es un aceite de desplazamiento variable bomba. La figura 2.2 muestra la vista detallada de la vista CAD bomba de aceite.La bomba tiene 7 paletas que giran en el interior de un anillo de control en el eje de piñón de la bomba centro del eje. anillo de control hace el movimiento de traslación solamente en el otro lado del rotor hace único movimiento de rotación. Primavera en el lado izquierdo proporciona una carga previa en el anillo de control para mantener el anillo de control en la máxima posición excéntrica a un menor velocidad de funcionamiento hasta un punto de ajuste de presión predeterminado.Como se ve en la figura 2.3, cuando la presión de aceite en la galería principal, g P, alcanza un pre-establecido valor que está dispuesto en la regla presión de la válvula de carrete rigidez del resorte, la bobina la válvula permite que el aceite fluya a través del orificio que causa la caída de presión en el orificio. Esta caída de presión hace que 2 de presión P a disminuir y el anillo de control se mueve hacia el lado derecho para disminuir la excentricidad de este modo el desplazamiento de la bomba.Este equilibrio de fuerzas se puede expresar aún más con la siguiente ecuación en (2,1).Donde 1 P 2 y P están ejerciendo presiones de aceite en piloto zona de pared de la cámara 1 A y la primavera área de la pared cámara de A2, respectivamente, antes de la primavera F _ es la pre-carga del muelle anillo de control, b se el coeficiente de amortiguación y m es la masa del anillo de control. Cuando la válvula está en cerca de la posición sin flujo pasa a través del restrictor de modo que 1 P 2 y P son iguales y posición del anillo de control no cambia2.2 Modelización Matemática de la bombaComo se ha mencionado en las secciones anteriores la bomba proporciona un caudal de aceite al sistema dependiendo de la velocidad de rotación del motor. Si todas las condiciones tales como estudiado del sistema, que se distribuyó las propiedades del fluido (viscosidad, temperatura, módulo de volumen, etc.), etc. Son constante, la tasa de flujo de aceite entregado al sistema es linealmente proporcional a la presión del aceite suministrado. En el ámbito de este proyecto sólo se modelará VDOP. A modelar el VDOP, en primer lugar, el caudal suministrado por la bomba en función del motorSe calculan la velocidad y la excentricidad de la bomba. Dando como resultado la presión del aceite por el flujo tasa se calcula entonces mediante el modelado del motor como un restrictor como la presión y velocidad de flujo es linealmente proporcional a una cierta temperatura. Esta relación ha sido obtenido utilizando los resultados de las pruebas de la encuesta lubricante del motor que se lleva a cabo a 110 0C petróleotemperatura. Del mismo modo la caída de presión OFCA se calcula a partir del caudal de aceite yrelación de presión mediante el ajuste de los resultados de las pruebas de perforación OFCA curva.

Page 7: Tesis Bomba de Paletas Para a Motor Diesel

Como primer paso, el caudal generado por la bomba de aceite debe ser determinada. Bo Li[11] ha modelado y control de una bomba de paletas para un sistema sin válvula de accionamiento en este estudiar la distancia entre el centro del rotor y el punto final de paletas se identifica conla ecuación 2.2. Figura 2.4 muestra la sección transversal esquemática de bomba de paletas.

El área entre dos paletas adyacentes puede ser expresada como la suma de infinitesimal áreas mediante la combinación de la ecuación 1.1 y 2.2.

Con la ayuda de la ecuación 2.3 volumen de la cámara entre dos paletas adyacentes puede ahora ser evaluada multiplicando la altura del anillo de control (H) con área de la cámara.

A medida que el volumen de 2 paletas adyacentes se evalúan con 2,4 ecuación, ahora somos capaces para determinar el caudal teórico suministrado por la bomba en el sistema por que representa la velocidad de rotación de la bomba (n).

De las ecuaciones 2.3, 2.4 y 2.5 se puede observar que la tasa de flujo depende principalmente de la excentricidad y la bomba de velocidad de rotación. Cuando disminuye el flujo excentricidad disminuye la velocidad de las ecuaciones derivadas. Por otro lado, cuando la bomba excentricidad disminuye la velocidad de flujo disminuye a medida que la bomba transfiere el fluido desde orificio de salida al orificio de entrada. Esta situación se produce en todas las posiciones del anillo de control excepto cuando se encuentra en posición de máxima excéntrica. En el modelo de esto ha sido también tenido en cuenta restando esta porción del volumen total entregado en el momento la excentricidad es más bajo que su valor máximo.Ahora, la tasa de flujo suministrado al motor se evalúa en términos de diseño de la bomba parámetros y la velocidad del motor / bomba y la excentricidad. Una relación entre la velocidad de flujo y la presión tiene que ser determinada. Volviendo a la figura 2.1 como se ve el flujo tasa generada por la bomba es dividida en tres formas.Los tres subgrupos tiene diferentes tasas de flujo sin embargo tener la misma caída de presión a través de ellos como las presiones de entrada y salida son los mismos. Para entender la presión soltar característica del resto del motor a diferentes velocidades de flujo una relación entre caudal y la presión en la galería principal se ha obtenido a partir de pruebas encuesta de lubricación el cual se ha efectuado a 110 grados. DO.La figura 2.5 muestra el caudal de aceite y pérdida de carga característica del motor de la PU valores. ecuación derivada se ha integrado en el modelo para derivar la galería principal de aceite presión del motor en otras palabras, la caída de presión de aceite en el resto de la los componentes del sistema de lubricación a una velocidad determinada de flujo de aceite que se calcula mediante la bombear parámetros constantes y eccentricty.Las pruebas se han llevado a cabo en 110 0C con 5W30 lubricante de calidad. A continuación, la prueba se ha repetido en diferentes caudal de aceite de 0,25 pu valor de 1 valor de la PU por cambiando la bomba de velocidad del motor.

Page 8: Tesis Bomba de Paletas Para a Motor Diesel

Como se ve en la figura 2.7, OFCA tasa de flujo de aceite y caída de presión característica tiene sido trazada y ecuación característica derivada de esta parcela se ha integrado el modelo para evaluar la presión de salida de la bomba.Hasta ahora hemos sido capaces de determinar el flujo y la presión característica de la piezas necesarias del sistema. El propósito principal de la VDOP es regular la principalGalería de presión en un punto preestablecido. Como se ha mencionado en las secciones anteriores, este es alcanzado por el resorte de regulación que se ve en la figura 2.3. En el funcionamiento normal las condiciones de cada aumento de la presión de la válvula de carrete se mueve hacia abajo y comprime el resorte de regulación. Cuando la válvula de carrete se mueve cerca de la abertura de la válvula el aceite comienza a fluir a través. dinámica de la válvula de carrete se pueden expresar con la ecuación 2.6 que se muestra a continuación.En la ecuación 2.6 g P se refiere a la presión galería principal que se requiere para ser controlado, carrete A es el área en sección transversal de la válvula de carrete, donde la presión de aceite crea una la fuerza en contra de la primavera.La ecuación 2.6 se inserta en el modelo y se integra dos veces para evaluar la distancia de apertura de la válvula (x).Carrete área del agujero de apertura de la válvula es otro parámetro importante que afecta el flujo de aceite y tasa de caída de presión a través del restrictor. La figura 2.9 muestra la vista orificio de apertura con la posición de la válvula de carrete.En la literatura [13] abriendo la válvula de zona se determina geométricamente por la ecuación2,7 y 2,8.Ecuación 2.7 y 2.8 se combinan y se utilizan en el modelo para evaluar la válvula área de abertura mediante la adopción de la galería principal de presión como una entrada. área calculada se utiliza para derivar la velocidad de flujo a través de la abertura de la válvula. Los fluir a través de la abertura de la válvula para la válvula de carrete pequeño se da en la literatura independientemente de la viscosidad con la ecuación 2.9 [13].

Como se ve en la ecuación 2.9 efectos de viscosidad no tomadas en cuenta. flujo de Poiseuille ecuación para entre dos placas paralelas se utiliza para determinar la velocidad de flujo en el apertura de la válvula en lugar de la ecuación 2.9. La figura 2.9 muestra el diagrama de flujo de Poiseuille entre dos placas.

En este estudio, la posición de la válvula de carrete se toma como la altura (h) entre dos placas, válvula de espesor de pared de apertura se contabiliza como superficie de flujo (l) y la apertura de la válvula cable de círculo debido a la válvula de carrete se indica como (b). La velocidad de flujo a través de la válvula apertura se calcula con el flujo de Poiseuille, que se muestra en la ecuación 2.10 [14].

Aunque la ecuación 2.9 y 2.10 proporcionan resultados similares en esta condición de trabajo ecuación 2.10 se utiliza, ya que puede proporcionar mejores resultados en el caso de una extensión del estudio

Page 9: Tesis Bomba de Paletas Para a Motor Diesel

En la literatura se da la tasa de flujo de aceite de la brida que se muestra en la figura 2.3 por la ecuación 2.11.En la ecuación 2.11 d C representa el coeficiente de descarga del orificio que debe estar determinado experimentalmente .Von Mises y Wuest han determinado la descarga coeficiente en función del número de Reynolds realización de experimentos a la fuerte orificios filo. Von Mises se demuestra que el coeficiente de descarga para un borde afilado orificio es 0.611 y constante de número más alto que 100 [13] de Reynold. En esto estudiar número de Reynold está muy por encima de 100 de modo que el coeficiente de descarga determinado por Von Mises se ha utilizado.Como se ha mencionado anteriormente para determinar el equilibrio de fuerzas en la ecuación 2.1 la caída de presión a través del orificio que se muestra en la figura 2.3 tiene que ser determinada.Cuando la válvula de carrete se abre el aceite fluye a través de restrictor y sale de la bomba a través del orificio de apertura de la válvula. Despreciando las pérdidas de flujo de tubo y orificio y carrete apertura de la válvula son los principales lugares donde se espera que la caída de presión se produce a. Como la presión de salida de la bomba se han determinado con respecto a caudal y presión La relación de apertura de la válvula se puede evaluar .. Dado que la válvula se abre a la atmósfera y el flujo a través del orificio y la válvula son iguales ecuación 2.12 y 2.13 puede haber escrito por equiparar las frases dadas en 2.10 y 2.11, así como canal de flujo de petróleo geometría.

Al tener en cuenta el flujo de aceite ecuación 2.13 geometría del canal se puede escribir

Las ecuaciones 2.12 y 2.13 se han integrado en el modelo para evaluar la presión gotas en el orificio, así como en la apertura de la válvula.Además, el coeficiente de amortiguamiento viscoso para la válvula de carrete se indica en la ecuación 2.6 se ha determinado con los parámetros geométricos [16]. Ecuación 2.14 muestra el coeficiente de amortiguamiento viscoso para la válvula de carrete.Desde la caída de presión en la abertura de la válvula, el orificio está decidido y carrete de la válvula dinámicas han sido evaluadas 2 presión P en la ecuación 2.1 es capaz de ser pedido por lo que se puede obtener la solución de las ecuaciones 2.1. La solución de la ecuación da la posición del anillo de control en otras palabras la excentricidad del anillo. Los ecuación se inserta en el bloque de MATLAB / Simulink para averiguar tanto la excentricidad y la velocidad. La información excentricidad descubierto con la ecuación 2.1 es entonces alimentar volver al bloque de evaluación caudal para calcular el caudal correcta en la dinámica las condiciones de trabajo. modelo MATLAB / Simulink se explica más detalladamente en el próximo capítulos.Modelo 2.3 Matlab / SimulinkEn el capítulo 2.2 de los parámetros requeridos se han modelado matemáticamente para construir y proporcionar dinámico, robusto, compacto, así como evaluaciones fiables.Explicó ecuaciones y relaciones se han insertado al MATLAB / SIMULINK con el fin de resolver las ecuaciones y simular el sistema con diferentes conjuntos de parámetros .. La mayoría de los parámetros en VDOP están relacionados entre sí de este modo la salida del bloque de cada uno insertado en el SIMULINK bloques conectados a la sub-bloque relacionado. La figura 2.12 muestra

Page 10: Tesis Bomba de Paletas Para a Motor Diesel

el modelo / SIMULINK de MATLAB creado de VDOP. Como se ve en la figura 2.12 Aceite de velocidad de la bomba, el anillo de control de altura, rotor Radio y el anillo de control de radio son parámetros básicos de diseño y proporcionado al modelo como entradas. Cuando el modelo comienza a ejecutarlo primero calcula el caudal a la excentricidad máxima predeterminada. Con el caudal de aceite es calculada entra a presión en la galería principal y OFCA bloques delta P para evaluar la galería principal de presión y pérdida de presión OFCA mediante el uso de las funciones polinómicas que se dan en la Figura 2.5 y Figura 2.7, respectivamente. Presión principal galería se utiliza como entrada para el modelo de válvula de carrete, la pérdida de presión en el orificio y el set de bomba hidráulica. pérdida de presión OFCA se utiliza como entrada para la pérdida de presión OFCA y conjunto hidráulico de la bomba.En el modelo de válvula de carrete creado utilizando la ecuación 2.6. La figura 2.12 muestra la subred de MATLAB bloque / SIMULINK del "Modelo de válvulas de distribución".Como se ve en la figura 2.13, el Bloque de válvulas de distribución utiliza galería principal de presión como insumo para evaluar la fuerza creada por esta fuerza. En verdadero motor de la presión en la galería principal se transmite por un tubo de alimentación de nuevo mediante la transferencia de una pequeña porción de aceite de nuevo a la bomba. Modelo utiliza el equilibrio de fuerzas entre la fuerza debida a la presión de la galería principal y la primavera. La velocidad de la válvula de carrete se calcula entonces mediante la integración de la aceleración de la válvula con un bloque integrador. Una parte de la presión del aceite y fuerzas elásticas, las fuerzas de amortiguamiento viscoso se ejerce sobre la válvula, por lo tanto, se crea un bloque de ganancia de retroalimentación para evaluar esto después del primer integrador. La posición de la válvula de carrete se calcula entonces mediante la integración de la velocidad de la válvula. Como se crea este bloque para proporcionar la posición de la válvula de carrete en la posición calculada círculo apertura de la válvula está saturado de 0 a abrir dimensión del diámetro de la posición de conmutación. posición de la válvula de carrete junto con la presión galería principal y la caída de presión es OFCA luego entra en el "Pérdida de presión del orificio del bloque". En este bloque el primer lugar de la presion de salida de la bomba de aceite se calcula con la ayuda de la presión de la galería principal y la caída de presión OFCA. A continuación, la caída de presión es evaluada por la iteración de las ecuaciones 2.12 y 2.13.La figura 2.14 muestra el "set de bomba hidráulica" bloque donde la excentricidad se calcula como una salida. Desde este punto de vista hidráulico de este conjunto es la parte más importante para el funcionamiento variable. Este bloque representa la ecuación 2.1 como se ha mencionado en los capítulos anteriores. la presión de salida de la bomba se evalúa mediante la adición de caída de presión OFCA a la galería principal pressure.For la presión de la cámara del resorte del pivote de la presión de la cámara la caída de presión del orificio calculada se resta de la presión de salida de la bomba. Primavera utilizados en el conjunto hidráulico está pre comprimido para mantener el anillo de control en la posición máxima de excéntrica de manera que una carga pre constante se ha añadido al sistema. La velocidad de la cámara se evalúa mediante la integración del valor de la aceleración y la velocidad se utiliza para evaluar la fuerza de amortiguación viscosa que desacelera el movimiento del anillo de control. La posición del anillo de control a continuación, se calcula mediante la integración del valor de la velocidad por un bloque integrador. Como una restricción

Page 11: Tesis Bomba de Paletas Para a Motor Diesel

de la geometría de la bomba el anillo de control puede pasar de 0 a excentricidad máxima de modo que en el bloque integrador esto se representa con una información de la saturación.

3. Resultados y discusión3.1 ObjetivosEn este capítulo se centran principalmente en la estrategia de simulación del modelo VDOP que se explica en detalle en el capítulo 2. Como una propiedad básica de VDOP el flujo de aceite y presión desarrollada en el sistema debería aumentar linealmente con la velocidad creciente hasta una cierta presión y velocidad si los otros parámetros tales como viscosidad, temperatura, etc. circulación de fluido se mantiene constante. Después de esta cierta velocidad y el caudal del fluido punto de presión y la presión se mantiene constante mediante aporte hidráulico y mecánico de los sub-sistemas en VDOP. En primer lugar un perfil de velocidad que aumenta linealmente se alimenta a los modelos de simulación desarrollados y los resultados de la presión galería principal obtenida a partir de MATLAB modelo / SIMULINK se han comparado con los datos de prueba. Las salidas de los subsistemas se han determinado y discutido en detalles.Verificación 3.2 ModeloComo primer paso, el modelo se ha probado con un perfil de velocidad convencional que ha sido determinado con el rango de velocidad de funcionamiento del motor. Como segundo paso los datos reales de velocidad tomadas de la prueba del motor se le ha dado como entrada y los resultados han sido verificados.3.2.1 rendimiento del modelo VDOP con el perfil de velocidad convencionalLa figura 2.12 muestra la vista general del sistema con entradas y subsistemas. El perfil de velocidad es un parámetro muy importante que el caudal y la presión generada en el sistema es fuertemente dependiente. A medida que el rango de motores diesel de funcionamiento es de entre 700 y 4000 rpm del motor acelera modelo de la bomba de aceite se ha simulado con una velocidad de aumento lineal que varía de 800 a 5000 rpm para cubrir el rango normal de funcionamiento de los motores diesel. Velocidad de entrada se ha guardado en el espacio de trabajo durante la simulación y se ha trazado. La figura 3.1 muestra el perfil de velocidad de entrada que se introduce en el sistema.

Como se ve en la figura 3.1 duración total de simulación es de 600 segundos. Al comienzo de la simulación (en segunda 0 ª) de entrada de velocidad es 700 rpm y, al final de la simulación (600a segundos) 4000 rpm.

En la bomba de aceite convencional fijo desplazamiento teóricamente con una entrada de la velocidad lineal de la presión del aceite y la tasa de flujo de aceite aumenta linealmente, por otra parte, en VDOPs tasa de flujo de aceite y presión de aceite debe permanecer constante cuando se alcanza una presión de aceite pre-determinado en el que el feed-back se toma de la bomba.Figura 3.2 y la Figura 3.3 muestran que la tasa de presión principal galería de aceite y el flujo de aceite enviado por la bomba al sistema. Como se ve en la figura 3.2 se incrementa la presión del aceite linealmente hasta que el segundo número 300 en la que la velocidad de entrada es de 1800 rpm. Después de este punto un seguimiento de la presión de aceite fuera de la tendencia lineal y

Page 12: Tesis Bomba de Paletas Para a Motor Diesel

que tiende a disminuir la tasa de aumento de presión y, finalmente, la presión sobre los conjuntos de galería a un valor constante como resultado de la disminución en la entrega tasa de flujo de aceite para el sistema que se ilustra en la figura 3.3. Como se mencionó anteriormente una muy pequeña cantidad de aceite en la galería principal se transfiere al sistema de válvula de carrete de la bomba y aumento de presión en el sistema de retroalimentación mueve el carrete y más tarde cuando la presión delante de la válvula de carrete alcanza un valor predeterminado pasa la válvula de carrete cerca del orificio de apertura que dirigió el flujo de aceite de salida de la bomba a través del restrictivo que la apertura de la válvula. Este mecanismo se explica en la figura 2.8. En esta simulación como la presión galería principal y el caudal de aceite tiene un punto de esquina en el segundo número 300 desde la válvula de carrete agujero comienza a moverse y dejar que el flujo de aceite como se ha explicado. La figura 3.4 muestra la posición de la válvula de carrete en el primer hoyo. El comienzo de la apertura del agujero se toma como una línea de baseComo se ve en la figura 3.4 la válvula de carrete está por encima del orificio de apertura que evita el flujo de petróleo de salida de la bomba de aceite hasta que el segundo número 240. A continuación, el orificio de apertura comienza a aumentar con la posición de la válvula de carrete sin embargo entre segundos 240ª y 300o la apertura de la válvula es muy pequeña, lo cual significa velocidad de flujo de aceite a través del restrictor es menor por lo que no genera la caída de presión requerida a través del limitador.El propósito principal del sistema de válvula de carrete es para excitar el conjunto hidráulico de la bomba por cambio de presión de aceite a través del restrictor. Cuando la caída de presión de aceite a través del restrictor es muy baja la presión de aceite en la cámara de resorte no disminuye hasta el valor requerido para mover el anillo de control para el lado del muelle.La figura 3.5 muestra la excentricidad en otros términos, la posición del anillo de control. En el estado inicial como el sistema necesita flujo máximo de aceite, la excentricidad del anillo de control está al máximo. La excentricidad no cambia hasta que la gota de posición del pistón se muestra en la figura 3.4 llega a un punto de manera que permite el flujo de aceite requerida para producir la caída de presión deseada en el restrictor. Después de esta cierta presión la excentricidad del anillo de control disminuye para compensar el aumento de velocidad y para mantener constante la presión de aceite.Excentricidad de la VDOP es un parámetro de diseño físico muy importante ya que se encarga de la entrega tasa de flujo de aceite en el sistema por la bomba. En otras palabras, se determina el desplazamiento bombas. En esta simulación, la excentricidad de la bomba comenzó a moverse al lado de la cámara de primavera en el segundo número 300 de la simulación a 1800 rpm y se redujo a 0,3 en el segundo número 600 a 4000 rpm. Se puede decir que estos parámetros bomba, como la excentricidad son capaces de trabajar en rangos de velocidad de funcionamiento del motor. Por otra parte el modelo desarrollado tiene una buena representación del subsistema de bomba.3.3 Estudio experimental y validación del modeloEn la parte anterior del modelo se ejecuta con una entrada de velocidad lineal. Otra validación del sistema se ha realizado con los resultados de la prueba del dinamómetro del motor. En esta prueba del dinamómetro del motor está en marcha en diferentes velocidades y cargas en el rango de operación. subsistemas necesarios están instrumentadas para la temperatura requerida,

Page 13: Tesis Bomba de Paletas Para a Motor Diesel

aceleración y presión, etc. datos. En cuanto a la presión del aceite del sistema de lubricación y la temperatura se miden y registran.La temperatura del aceite se mide con un termopar tipo K de ambos cárter de aceite y de aceite principal. La presión del aceite se mide desde la galería principal de aceite con el sensor de presión AVL SL31D-2000. La presión del aceite y de los datos de temperatura se miden y registran cada segundo de la prueba.Los 600 segundos de duración de los datos de velocidad que se han aportado resultados de la prueba del dinamómetro y dado como entrada para el modelo / SIMULINK de MATLAB mediante la importación de datos de documento de Excel por el constructor de la señal. La figura 3.6 muestra el perfil de velocidad adquirida de la prueba del dinamómetro del motor.Como se ve en la figura 3.6 velocidad barre entre 800 rpm y 3000 rpm que daría lugar a la variación en los dos valores de caudal de aceite y de presión de aceite como resultado de salidas de los subsistemas de la bomba 'La figura 3.7 muestra la comparación de la respuesta de la presión de aceite principal galería del modelo para el perfil de velocidad dada en la figura 3.6 y los datos de presión principal galería de grabados obtenidos de la prueba del dinamómetro del motor. Como se ve en la figura 3.7 los datos de presión de aceite tiene una relación proporcional con el perfil de velocidad a la velocidad más baja solamente en que la presión es inferior a la galería 1 de presión de aceite de la PUComo se discutió previamente la presión de aceite alcanza el valor predeterminado en cerca de 1800 rpm de velocidad. La aplicación de esta regla en este sistema entre los segundos 40ª y 250ª la velocidad de entrada es parcialmente mayor que 1800 rpm y entre los segundos 360o y 600o totalmente superiores a 1800 rpm. Tanto los resultados de simulación y experimentales se están acercando al valor de la PU 1, donde la velocidad es superior a 1800 rpmComo se ve en la figura 3.7 los resultados de simulación y experimentales tiene una buena alineación en el dominio del tiempo (0 a 600 segundos).Por otro lado una pequeña diferencia se observa con los resultados .Este experimentales pequeña cantidad de diferencia puede atribuirse a Varios factores; sin embargo, la razón básica podría ser la ausencia del flujo de la fuga en el modelo. Por otro lado, el cambio de las propiedades físicas y químicas, así como los efectos del ruido externo y los datos de fallos de adquisición también podrían afectar a los resultados.Figura 3.8 muestra los datos caudal de aceite que se obtiene de la simulación. Como se ve en esta figura, la velocidad de flujo de aceite tiene misma tendencia con los datos de presión de aceite como esperado ya que la tasa de flujo de aceite entregado al sistema de motor es linealmente proporcional a la presión de aceite generada en el sistema motor.Similar con la característica de caudal de aceite de presión principal galería se acerca a 1 pu valor entre 40º y segundos 250ª y 360ª de segundo número 600, donde la velocidad de entrada es superior a 1800 rpm.Figura 3.9 muestra los resultados de simulación de la posición de la válvula de carrete de la VDOP durante la prueba.Como se ve en la figura 3.9 de la abertura de válvula de carrete es cero en el inicio de la prueba (0 ª a segundo 40a) desde la presión del aceite es inferior al valor predeterminado. A continuación, ya que la velocidad se incrementa repentinamente la presión del aceite carrete de la válvula se

Page 14: Tesis Bomba de Paletas Para a Motor Diesel

mueve y se abre el agujero de 0,2 pu valor donde la presión se establece en 1 el valor de la PU. Más tarde, la velocidad cae por debajo de 1500 y la válvula de carrete cierra el orificio de apertura en consecuencia.

En la segunda etapa (entre 350 ° y 600 segundos th) la velocidad aumenta de nuevo por encima de 1.800 rpm y 1.800 rpm barridos entre y 3000 rpm. Del mismo modo la válvula se mueve en consecuencia y se abre el agujero de 0,2 pu valorFigura 3. 10 muestra la excentricidad del anillo de control con la entrada de datos de la velocidad experimental. Dado que la presión de aceite es menor que 1800 rpm y no hay flujo a través de la abertura de la válvula de carrete, ya que está cerrada (0º a 40º segundos) la VDOP funciona en la posición máxima excéntrica. Cuando el aumento de presión de aceite y la válvula de carrete se abre el orificio de abertura de la excentricidad tiende a disminuir. Sin embargo disminuir la tasa está fuertemente relacionada con la apertura de la válvula de carrete y la velocidad. A alta velocidad como la presión de aceite tiene tendencia a aumentar la excentricidad disminuye más rápidamente a valores muy inferiores.3.4 Análisis de sensibilidadCon el fin de entender el efecto de los subsistemas de la bomba en la salida de la bomba de aceite que es el principal presión galería, un análisis de sensibilidad se ha realizado. resorte de la válvula de carrete, primavera anillo de control, el diámetro del orificio son los parámetros que se espera hacer una gran contribución a la presión de salida de la bomba de aceite ya que cualquier cambio en estos parámetros se traduciría en una característica diferente de la bomba.Para cada parámetro se ejecuta la simulación tomando el / valor original de base, 0.5,1.5 y 2 veces el valor base.Un perfil de velocidad lineal se alimenta al sistema como una entrada que comienza con 0 rpm y termina con 3000 rpm dentro de una duración de 50 segundos.La figura 3.11 muestra el análisis de sensibilidad en relación con el coeficiente de resorte de la válvula de carrete. Como se ve en la figura, cuando el valor del muelle de válvula de carrete es la mitad del valor de base, la regulación de la presión de aceite comienza en un punto anterior y la mayor presión galería no se pudo llegar a la deseada 1 pu value.On otra parte , cuando se le da a los 1,5 y 2 veces el valor de resorte de base al modelo, la bobina principal de presión de aceite galería muestra una tendencia lineal. En otras palabras, no se logra la regulación. Esto podría ser debido a la caída de presión alta a través de la abertura de la válvula de carrete como la caída de presión en la válvula de carrete está fuertemente influenciada por la posición de la corredera en la apertura de la válvula. Cuando se utiliza un valor mayor de un resorte de válvula de carrete en el sistema, la longitud de la abertura disminuirá en consecuencia que podría resultar en una característica lineal de la presión principal de la galería.La Figura 3.12 muestra otro análisis de sensibilidad para la primavera cámara hidráulica.primavera cámara hidráulica es otro parámetro que debe ser determinado durante la etapa de diseño y tiene un gran efecto sobre el valor de presión principal galería de ajuste. Para entender el efecto de la cámara hidráulica coeficiente de resorte en la principal galería de presión de aceite como se ve en la figura 3.12 la presión de la galería principal se establece en un valor constante 1 pu y 0.93pu para la base y la mitad del valor base del muelle conjunto hidráulico, respectivamente.

Page 15: Tesis Bomba de Paletas Para a Motor Diesel

Como aumenta el coeficiente de resorte (1,5 y 2 veces el valor de base), el punto de sedimentación aumenta como el aumento en el coeficiente de resorte anillo de control de la bomba contribuye a aumentar de la excentricidad de la bomba.La figura 3.13 muestra la presión de aceite principal galería con diferentes valores de diámetro del chorro (base, 0.5,1.5 y 2 pliegues del valor base).Como se ve en la figura 3.13, cuando el diámetro de la boquilla es la mitad del valor de base, la galería principal de presión de sedimentación disminuye ya que la disminución en el diámetro del chorro provoca aumento de la pérdida de presión del orificio que a su vez reduce la fuerza de presión de aceite en el lado del muelle anillo de control . Cuando la fuerza sobre el lado del muelle anillo de control disminuye, la bomba funciona más concéntrica y deja caer la presión principal galería. Del mismo modo, cuando el diámetro del chorro incrementa la caída de presión de aceite en las disminuciones de orificio que hace que la presión principal de la galería de sedimentación a aumentar. Cuando el diámetro del chorro se selecciona como dos veces el valor base, la caída de presión requerida en el orificio no se cumple y la presión de aceite galería principal aumenta linealmente que significa bomba no puede funcionar como una bomba de aceite de desplazamiento variable si el diámetro del orificio aumenta a las un valor más alto.En cuanto a efecto diámetro de la abertura en el principal presión galería, similar a la variación de los parámetros anteriores, el modelo ha sido estimuladas con diferente diámetro de la abertura de la válvula (base, 0,5, 1,5, 2 veces el valor base). diámetro de abertura de la válvula tiene un efecto contrario a la observada con el diámetro del orificio. Cuando aumenta la abertura de diámetro, la caída de presión a través de la abertura disminuye y la caída de presión a través de los aumentos de orificio que provoca la bomba de aceite para funcionar a la excentricidad inferior.4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESEn este estudio a todas las etapas de diseño y subpartes de un VDOP se discute. Hay varios tipos de VDOP se utilizan en la industria sin embargo, como un ámbito de aplicación del proyecto El trabajo trata bomba de paletas de regulación hidráulica. VDOP se compone principalmente de un conjunto hidráulico, donde la excentricidad de la bomba está dispuesto por la fuerza de equilibrio de la presión de aceite y la primavera, un limitador que proporciona la caída de presión para excitar el anillo de control en el conjunto hidráulico, una válvula de carrete que establece la bomba de una línea de presión y de realimentación requerido que transmite el flujo a la válvula de carrete del sistema. Un modelo / SIMULINK de MATLAB se desarrolla el cual incluye todos los componentes de sub VDOP. Todas las relaciones entre estos subsistemas se han determinado y conectado a la sub-bloque relacionado.En primer lugar las bombas de aceite de velocidad de flujo se han determinado como una función de los parámetros de diseño constante y excentricidad, así como la velocidad de la bomba / motor. Esto se consigue por las relaciones geométricas entre el rotor, las paletas y la cámara de anillo de control. Como primer paso se ha determinado una función de un vector desde el centro de rotor para controlar anillo y funciones determinado es discretizado para evaluar el área y luego el volumen entre dos cámaras adyacentes.En segundo lugar respuesta de la presión de aceite del sistema de tasas de flujo de aceite arbitrarias han sido modelados mediante el uso de lubricante prueba encuesta del motor. La presión en la galería principal se ha modelado con respecto a las tasas de flujo de petróleo

Page 16: Tesis Bomba de Paletas Para a Motor Diesel

entregados al sistema. Se obtiene una relación lineal entre la presión de la galería principal y la tasa de flujo de aceite y se utiliza en el modelo. Del mismo modo en relación con la presión OFCA caer una prueba ISO ha sido ejecutado y el OFCA está modelada con respecto a la tasa de flujo de aceite.válvula de carrete ha sido modelada por la fuerza de la presión de equilibrio galería principal y el resorte de regulación. efecto del aceite de amortiguamiento en el sistema de válvula de carrete también se ha contribuido en las respuestas del sistema modelo se han obtenido.agujero apertura de la válvula de carrete y el restrictor también han sido modelados en un bloque separado. La caída de presión a través del orificio de la válvula de carrete se ha modelado con el flujo Poisseulle que se deriva de las ecuaciones de Navier-Stokes. Flujo a través del restrictor se ha modelado con las ecuaciones de orificio. La descarga coefficientsof el orificio se obtiene a partir de la curva de Wuest suponiendo que el flujo turbulento flujo a través del restrictor. La presión procedente de la salida de la bomba de aceite se supone que se distribuye a través de restrictor y la apertura de la válvula. La distribución de la caída de presión se modela igualando la velocidad de flujo a través de ellos. conjunto hidráulico en el interior del VDOP se modela con la fuerza de equilibrio de la presión de aceite en la cámara de pivote de un lado y la presión de aceite en la cámara de resorte y la fuerza del muelle en el otro lado. fuerzas de amortiguación también contribuyeron y se añadieron al modelo. A medida que las fuerzas son cambios la excentricidad cambia. En cada solución paso a la excentricidad se envía como datos de retorno al primer bloque para evaluar el caudal de aceiteModelo ha sido ejecutado con un perfil de velocidad lineal convencional. Un bloque de alcance se ha conectado a cada sub-sistema para registrar los datos. los datos obtenidos se representan gráficamente por separado. Se ha de entender que todos los sub-sistemas de la VDOP opera compatibles entre sí.dinamómetro para motores haber sido ejecutado con el VDOP modelado y la presión de la galería principal, velocidad y temperatura datos han sido recogidos durante 600 segundos. Los datos de velocidad se alimenta entonces al modelo en la misma duración (600 segundos). datos simulados y una prueba de presión galería principal se han comparado y se ha logrado una buena alineación.Como conclusión de un modelo de bomba de aceite VDOP que toma velocidad del motor y parámetros de la bomba de aceite constantes como entrada y proporciona una velocidad de flujo de aceite en la salida de la bomba ya través de los restrictores, la presión del aceite en la salida de la bomba y la galería principal de aceite, así como desplazamientos de la válvula y el pistón de mando anillo elástico como una salida. Este modelo también ofrece una revisión rápida de la respuesta de la bomba a una nueva VDOP diseñada por el cambio de los parámetros constantes.