[发明专利]一种分圈分压式计量活门衬套型孔结构及设计方法

权利要求书

1.一种分圈分压式计量活门衬套型孔结构，其特征在于：包括分设于主油路衬套(1)上的主衬套型孔(2)和副油路衬套(3)上的副衬套型孔(4)；所述的主油路衬套(1)和副油路衬套(3)分体设置；所述的主衬套型孔(2)的开启面积S_主满足下述数学模型：

其中y为活门轴向开口的位移量；

所述的副衬套型孔(4)的开启面积S_副下述数学模型：

其中y为活门轴向开口的位移量。

2.一种如权利要求1所述的分圈分压式计量活门衬套型孔结构的设计方法，其特征在于，包括下述步骤：

a.根据燃油计量特性，计算各状态点主/副油路的喷嘴前压力值P_出；所述的P_出按下述公式计算：

P_出＝P_差+P_反，

其中P_差为供油压差，P_反为燃烧室反压；

b.根据燃油计量特性，读取各状态点的燃油进口压力值P_入；

c.根据燃油计量特性，读取各状态点的主/副油路的燃油流量Q；

d.将步骤a～c中读取的P_出、P_入和Q代入下述公式计算得到各状态点衬套型孔的开启面积S，每一个燃油进口压力值p_入对应一个衬套型孔的开启面积；

其中，μ为流量系数；ρ为燃油密度；

e.确定活门弹簧参数，之后计算各状态点燃油进口压力值P_入对应的弹簧的压缩量；之后计算各状态点下活门轴向开口的位移量y；

y＝F-L-H；

其中P是弹簧力，S_截是活门受力的横截面积，F是活门弹簧的压缩量，d是活门弹簧丝径，G是活门弹簧剪切弹性模量，D是活门弹簧中径，n是活门弹簧圈数，L是活门弹簧的预压缩量，H是活门弹簧的重叠量；

f.通过P_入与衬套型孔开启面积S的关系及进口压力P_入与活门轴向位移y的关系，建立开启面积S与活门轴向位移y的关系，得到各状态点型孔结构，通过各状态点型孔结构最终建立开启面积S与活门轴向开口的位移量y间的数学模型。

3.根据权利要求2所述的分圈分压式计量活门衬套型孔结构的设计方法，其特征在于，步骤f中，得到各状态点型孔结构后，根据各状态点型孔结构对整个衬套型孔进行优化使其成为圆滑、规则的形状，最终建立开启面积S与活门轴向开口的位移量y间的数学模型。

4.根据权利要求3所述的分圈分压式计量活门衬套型孔结构的设计方法，其特征在于，当衬套型孔未能优化使其成为圆滑、规则的形状时，重新确定活门弹簧参数，之后再重新建立各状态点的、离散的S与y的对应关系，再对衬套型孔的形状进行优化，按此反复迭代计算、修正，最终建立开启面积S与活门轴向开口的位移量y间的数学模型。