杨延丽

（长春科技学院，长春130006）

某型燃油计量装置在调试过程中出现最小流量波动问题，通过排查故障定位在关断活门上，因此需要着重分析该活门结构设计对最小流量位置动态及稳态性能影响，从理论上寻找解决该问题的措施。

1 数学模型

1.1 工作原理

关断活门结构为两位三通式，弹簧腔通低压油，控制腔通高压油。当控制腔燃油压力逐渐增大并达到活门开启压力时，活门打开，控制腔燃油流向发动机，给发动机供油；停车时，通过停车电磁阀控制电控停车活门，活门在弹簧力及高压油的共同作用下关闭，切断向发动机供油，实现停车功能[1-4]。

1.2 最小流量稳定点参数

以活门为研究对象，计算最小流量位置活门稳定时，活门受力如式（1）～式（3）所示。

式中，P10为最小流量稳态时的高压燃油压力；P0为低压油压力；x0为最小流量稳态工作点；AS为阀芯面积；F预为弹簧预紧力；K为弹簧刚度；FS为稳态液动力；kS为稳态液动力系数；ΔP为工作闭锁活门前后压差；θ为射流方向角，69°；A(x)为阀套型孔开口面积；L为活门与衬套的遮盖量；μ为出口流量系数；Cυ为流速系数，0.99。

在x0附近，阀套型孔开口面积如式（4）所示；稳态工作点流量公式如式（5）所示。

式中,Q0为最小流量，kg/h；A0为先导孔的面积。

根据式（1）～式（5）可求得最小流量时活门的稳态工作点，当遮盖量为0.5mm时，稳态工作点x0为2.8736mm，ΔP为0.124MPa型孔打开面积A(x0)为2.4562mm2，稳态液动力系数kS为1.1328。

1.3 最小流量稳定点处小偏差线性化模型建立

以活门阀芯作为研究对象，根据牛顿第二定律可知活门在稳态工作点附近动力学方程如式（6）所示，结合活门在稳态工作点处的平衡公式（1），系统平衡点附近小偏差线性化表达式如式（7）所示。……