Автор: Нгуен Минь Тиен

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №11 (58) ноябрь 2013 г.

Дата публикации: 06.11.2013

Библиографическое описание:

Нгуен М. Т. Исследование режимов проведения стендовых испытаний электронных систем управления двигателем автомобиля // Молодой ученый. — 2013. — №11. — С. 155-157.

В статье представлены режимы стендовых испытаний электронных систем управления двигателем автомобиля.

Ключевые слова: электронная система управления двигателем, экологические показатели, стендовые испытания.

В настоящей работе рассматривается альтергативный подход к оценке технического состояния элементов электронных систем управления двигателем (ЭСУД), базирующийся на выявлении их работоспособности по экологическим показателям отработанных газов (ОГ) двигателя автомобиля.

В качестве объекта проведения исследований рассматривается ЭСУД МИКАС 5.4, управляющая рабочими процессами двигателя ГАЗ-3110 [1, 2].

Исследованию подлежало влияние технического состояния элементов ЭСУД на экологические показатели работы двигателя. При этом детальной оценке на уровень работоспособности ЭСУД подлежало влияние технического состояния следующий совокупности элементов: датчика массового расхода воздуха (Дмрв); датчика положения дроссельной заслонки (Дпдз); датчика температуры воздуха во впускной системе (Двоз); датчика положения распределительного вала (Дпрв); регулятора добавочного воздуха (РДВ). датчика детонации (Ддет); датчика температуры охлаждающей жидкости (Дтож);

Имитацию отказов элементов ЭСУД предусматривается осуществлять путем отключения вышеотмеченных элементов в процессе проведения стендовых испытаний.

В качестве испытательной и измерительной аппаратуры могут выступать: стенд нагрузочный и газоанализатор АСКОН — 02.

При поэтапном решении представленных задач предусматривается использование известных положений теории эксплуатационных свойств автомобилей, теории планирования эксперимента и корреляционно-регрессионного анализа, теории вероятностей и математической статистики, а также теории информации.

Оценка влияния технического состояния элементов ЭСУД на экологические показатели предусматривает проведение соответствующих нагрузочных испытаний по специально разработанной методике.

Испытания и исследования предусматривается проводить в условиях имитации отказов элементов ЭСУД (датчика массового расхода воздуха — Дмрв; датчика положения дроссельной заслонки — Дпдз; датчика температуры воздуха во впускной системе — Двоз; датчика положения распределительного вала — Дпрв; регулятора добавочного воздуха — РДВ; датчика детонации — Ддет; датчика температуры охлаждающей жидкости — Дтож) путем их отключения в процессе проведения стендовых испытаний на режимах работы двигателя (по оборотам и нагрузке), соответствующих установившимся режимам движения автомобиля.

При этом должно быть обеспечено варьирование оборотов двигателя на прямой передаче (nдв=var) с изменением нагрузки на стенде, соответствующей реализуемой (затрачиваемой) мощности двигателя при движении автомобиля по дороге в установившемся режиме с заданной скоростью, определяемой из выражения [3]:

                                                                                     (1)

где       rk- статический радиус качения колеса, м;

nдв- задаваемые при испытаниях обороты двигателя, об/мин;

ip,iкп- передаточные числа редуктора и коробки передач (для прямой передачи) соответственно.

В данном выражении  есть коэффициент, учитывающий увеличение радиуса качения колеса в зависимости от изменения скорости движения автомобиля, который приближенно может быть определен следующем образом:

,                                                                                                   (2)

где       Vmmax — максимальная скорость движения автомобиля на шинах с заданным индексом максимальной скорости, км/ч;

Va — текущее значение скорости автомобиля, км/ч.

Для заданной скорости Va, реализуемая (затрачиваемая) мощность двигателя в режиме установившегося движения автомобиля определяется из уравнения:

                 (3)

где       η — к.п.д. трансмиссии;

Ga — снаряженная масса автомобиля с водителем и пассажиром, кг;

K — коэффициент обтекаемости автомобиля, кг·с24

F — площадь лобового сопротивления, м2, определяемая из выражения:

F=0,8.B.H, м2                                                                                                                (4)

где В — ширина автомобиля(м): Н- высота автомобиля (м).

В (3) произведение KF может быть определено из следующего выражения:

               (5)

где       Vamax — максимальная скорость движения автомобиля, км/ч;

Nvmax- реализуемая мощность двигателя при скорости движения Vamax, л.с;

Gап — снаряженная масса автомобиля с водителем испытателем измерительным комплексом, кг.

Результаты измерения максимальной скорости автомобиля ГАЗ-3110 с измерительным комплексом “Корсис” [75] показали, что для данной модели автомобиля она составляет 168 км/ч. При Gan=1730 кг (1550 кг — масса снаряженного автомобиля и 180 кг — суммарная масса водителя, испытателя и измерительного комплекса) и отмеченной скорости коэффициент суммарного дорожного сопротивления составит:

= будет равен 0,02089.

При этом на Vamax=168 км/ч обороты двигателя на прямой передаче определяемые из выражения

                                                                                   (6)

составят:

 (об/мин),

где        при rk=0,302 (для шин 195/70 R15), iр = 3,9; iкп=1,0

На данных оборотах реализуемая мощность двигателя согласно проведенным испытаниям составляет 96,03 квт или 130,6 л.с.

Таким образом, произведение KF, определяемое из выражения (5) для η=0,9, Nvmax=130,6 л.с, Gап=1730 кг, Vamax=168 км/ч и Ψv=0,02089 будет равно 0,07015.

Полученные выше представленные результаты позволяют оценить задаваемые нагрузки Р на нагрузочном стенде, имитирующие условия движения автомобиля на прямой передаче в установившемся режиме для заданных Va и Nд, т. е.

,                                                                                                                (7)

где       Nд — мощность, затрачиваемую автомобилем при установившемся режиме его движения на прямой передаче с заданной скоростью (Va);

nдв — обороты коленчатого вала двигателя для скорости автомобиля равной Va (об/мин);

Условия проведения испытаний на нагрузочном стенде с целью последующей имитацией отказов элементов ЭСУД и определения их влияния на выбросы ОГ представлены в табл. 1.

Таблица 1

Условия проведения нагрузочных испытаний

nдв, об/мин

Va, км/час

Nд

P

л.с

квт

кг

Н

1

1000

29,43

2,73

2

2,73

26,78

2

1250

36,87

3,82

2,8

3,05

29,92

3

1500

44,34

5,43

3,92

3,56

34,92

4

1750

51,83

7,17

5,27

4,1

40,22

5

2000

59,36

9,46

6,95

4,73

46,4

6

2250

66,92

12,26

9,01

5,45

53,46

7

2500

74,5

15,65

11,51

6,26

61,41

Наряду с проведением нагрузочных испытаний предусматривается определение технического состояния элементов ЭСУД по экологическим показателям без нагрузки (т. е. без имитации условий движения автомобиля) на режимах холостого хода для задаваемых оборотов двигателя nдв =1000 об/мин и на повышенных оборотах nдв =2500 об/мин.

Отработка требований к режимам проведения испытаний позволяет подойти к разработке методики оценки экологических показателей в зависимости от технического состояния элементов ЭСУД и формирования оптимальных планов диагностирования элементов ЭСУД.

Литература:

1.      Автомобили ГАЗ с двигателем ЗМЗ — 4062.10. Руководство по техническому обслуживанию системы управления двигателем Микас 5.4. — М.: Легион, 1999. — 96с. ил.

2.      Некоторые проблемы технической эксплуатации электронных систем управления двигателем отечественных автомобилей. Зенченко В. А. Васильев В. А. Федянин М. А. / МАДИ(ГТУ) — М., 1998. — 24с. Деп. в ВИНИТИ РАН, № 2301-В98.

3.      Нарбут А. Н. Теория автомобиля: Учебное пособие / МАДИ(ГТУ).- М., 2002 г.- 71 с

Основные термины (генерируются автоматически): управления двигателем, систем управления двигателем, элементов ЭСУД, технического состояния элементов, электронных систем управления, отказов элементов ЭСУД, датчика температуры, датчика положения, проведения стендовых испытаний, состояния элементов ЭСУД, датчика положения распределительного, датчика положения дроссельной, датчика температуры воздуха, управления двигателем автомобиля, датчика массового расхода, экологические показатели, движения автомобиля, прямой передаче, состояния элементов электронных, стендовых испытаний электронных.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle