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

Похожие статьи

Схема проведения испытаний по восстановлению работоспособности консолей колонн с применением трубобетонных конструкций

Режимы стендовых испытаний для экспресс оценки долговечности тормозных накладок микроавтобусов семейства ГАЗ

Исследование методики проведения и математической модели оценки влияния технического состояния элементов электронных систем управления двигателем на экологические показатели

Экспериментальное исследование статических и динамических характеристик газотурбинных двигателей на автоматизированных лабораторных установках SR-30 и TJ-100 при различных алгоритмах управления двигателем

Комплект математических моделей компонентов судовых электроэнергетических систем как средство наладки и испытаний аппаратуры автоматического и автоматизированного управления

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Схема проведения испытаний по восстановлению работоспособности консолей колонн с применением трубобетонных конструкций

Режимы стендовых испытаний для экспресс оценки долговечности тормозных накладок микроавтобусов семейства ГАЗ

Исследование методики проведения и математической модели оценки влияния технического состояния элементов электронных систем управления двигателем на экологические показатели

Экспериментальное исследование статических и динамических характеристик газотурбинных двигателей на автоматизированных лабораторных установках SR-30 и TJ-100 при различных алгоритмах управления двигателем

Комплект математических моделей компонентов судовых электроэнергетических систем как средство наладки и испытаний аппаратуры автоматического и автоматизированного управления