Введение к работе
Актуальность работы. Среди всех видов транспортных средств автомобильный транспорт занимает ведущее место по потреблению нефтяного топлива. Сокращение расхода топлива на автомобильном транспорте является одной из важнейших задач. Радикальный путь её решения - совершенствование рабочих процессов и методов управления двигателями, в частности – с применением электронных средств.
Одним из путей совершенствования микропроцессорных систем управления двигателем является оптимизация их работы на неустановившихся режимах, характеризующихся рассогласованием работы системы питания и зажигания.
Исправить положение возможно введением в момент разгона двигателя соответствующей коррекции угла опережения зажигания, приближая его к оптимальной характеристике управления для данного режима.
В настоящее время отсутствует чёткая методика поиска характеристик оптимального управления зажиганием на режимах разгона и существуют определённые трудности в создании технических средств, обеспечивающих такой поиск. Вместе с тем, быстрое развитие микропроцессорных систем управления и наметившаяся тенденция к переходу на использование адаптивных самонастраивающихся систем требуют подобных разработок.
Современные бортовые микропроцессорные системы управления реализуют далеко не полностью свои потенциальные возможности. Для повышения их эффективности необходим учёт многих факторов, позволяющих улучшить показатели двигателя, и требуется разработка методик и средств для реализации путей оптимального управления.
Цель работы. Выявить факторы, определяющие возможность улучшения показателей двигателя на режимах разгона при микропроцессорном управлении зажиганием, и найти пути реализации этих возможностей.
Задачи исследования:
-
Разработка методики практического поиска оптимального управления опережением зажигания на режимах разгона двигателя.
-
Разработка способа диагностирования пропусков сгорания.
Объектом исследования являлись двигатели ЗИЛ (8Ч 10,5/10,8), ВАЗ (4Ч 8,2/7,6 и 4Ч 8,2/7,1), ЗМЗ (4Ч 9,2/8,6), а также математическая модель двигателя 8Ч 10,5/10,8.
Предмет исследования – управление зажиганием автомобильного двигателя на режимах разгона.
Методы исследования. Исследования выполнялись на двигателях, установленных на моторных стендах, в том числе на автоматизированном моделирующем стенде, позволяющем воспроизводить условия работы двигателя на автомобиле при его разгоне с переключением передач. При испытаниях применялись методы статистического моделирования и математические методы оптимизации.
Достоверность результатов обеспечивалась высокой степенью воспроизводимости условий работы двигателей на стендах, многократным повторением испытаний и использованием статистических методов анализа данных и построения модели.
Научная новизна. Оценены возможности и выявлены факторы, определяющие эффективность применения микропроцессорного управления зажиганием на режимах разгона двигателя. Получена статистическая математическая модель двигателя для оптимизации управления на режимах разгона. Разработаны методики практического поиска оптимального управления зажиганием на режимах разгона. Разработан способ диагностирования пропусков сгорания в цилиндрах двигателя.
Практическая ценность. Разработаны и созданы элементы автоматизированной системы и программное обеспечение для реализации процедуры поиска оптимального управления углом опережения зажигания на режимах разгона. Разработано и создано устройство для диагностирования пропусков сгорания в цилиндрах двигателя.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Методика практического поиска оптимального управления зажиганием при разгоне двигателя.
-
Способ диагностирования пропусков сгорания рабочей смеси в цилиндрах двигателя.
Апробация работы. Основное содержание работы докладывалось на научно-технических конференциях МАДИ (1986, 1988, 2005, 2009 гг.), МИФИ (2006, 2007, 2008 гг.) и в г. Тольятти (1998 г.).
Созданный макетный образец системы диагностики пропусков сгорания успешно прошёл демонстрационную проверку в лаборатории НТЦ ВАЗ г. Тольятти.
Публикации. Основные результаты работы изложены в семи статьях, из них три в журналах из списка ВАК РФ, в семи тезисах докладов научных конференций, в двух патентах.
Объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, основных выводов, списка использованной литературы, содержит 113 страниц печатного текста, в том числе 34 рисунка, 4 таблицы. Список литературы содержит 104 наименования.
