二级膨胀往复式气动发动机设计与仿真

针对传统活塞往复式气动发动机中连杆对曲柄的作用力及方向不断变化,以及连杆对活塞侧向力使活塞摩擦力增加的缺点,提出了一种新型二级膨胀往复式气动发动机总体结构。应用单向轴承和齿轮传动,设计了具有双行程驱动膨胀做功的传动结构和气动控制回路。通过研究进排气过程与动力参数的相互作用关系,建立了两级耦合膨胀系统动力学模型,在MATLAB\SIMULINK下进行了仿真研究。仿真结果表明,在该文提供的结构参数下,动力性能满足设计要求,充气行程比是影响性能的主要因素。当充气行程比超过0.8时,输出功率因排气损耗增加而不再提升,在满足负载条件下,减小充气行程比有利于提高能量利用率,可达约77%。