Введение к работе
Актуальность проблемы. Научно-технический прогресс в мире жвел к повышению технического уровня автомобилей,в том числе электронизации вытомобильной техники,что способствует сниже-го удельного расхода топлива и токсичности отработавших газов, шышению ресурса и надежности,снижению трудоемкости техническо-| обслуживания в эксплуатации.Из всех электронных систем элект-юборудования автомобилей наиболее существенно оказывают влия-іе на повышение технического уровня электронные системы зажи-.ния,которые одни из первых стали устанавливаться на автомоби-; как стандартное оборудование.Первыми такими системами были нтактно-транэиеторные системы зажигания С196бг,).0днако,по ме-
дальнейшего развития автомобилей и двигателей на легком топ-:ве,контактно-транзисторные системы зажигания уже не могли овлетворять все возрастающим требованиям к ним вследствие ог-ниченных возможностей таких систем.Поэтому перед промышлен-стью встала задача разработки и внедрения на армейских автомолях и затем на автомобилях народного хозяйства новых электрон-х бесконтактных и микропроцессорных систем зажигания,способных щественно увеличить энергетические возможности систем зажига-я,повысить надежность и экономичность автомобилей.
Решаемая проблема - создание теоретических основ разработки сконтактных и микропроцессорных систем зажигания для грузовых легковых автомобилей,поставляемых как в воинские части Минис-рства Обороны,так и в народное хозяйство страны.Работа выполнясь автором в течение последних 20 лет в соответствии с темати-скими планами НИИАвтоэлектроники,договорами с Министерством эроны и заводами автотракторного электрооборудования,а также в сударственной Академии Управления и МАДИ С ТУ).
Цель работы - Оснащение армейских и народнохозяйственных авто-5илей бесконтактными и микропроцессорными системами зажигания, вышащих надежность и экономичность автомобилей.
Методики исследования включают экспериментальные исследова-ч автомобилей с различными системами зажигания;эксперименталь-з и теоретические исследования работы бесконтактных и микро-эцессорных систем зажигания,в том числе с применением ЭВМ;раз-5отку математической модели работы выходного каскада микропро-зсорной системы зажигания,работы бесконтактной системы зажига-т и разработку математической модели разрядных процессов в
свечах зажигания;анализ электрического смещения момента искрооб-разования,а также проведение экспериментальных исследований с целью подтверждения теоретических предпосылок и решений на ЭВМ.
Научная новизна диссертационной работы состоит в создании теоретических основ конструирования и решении впервые в стране проблемы по разработке бесконтактных систем зажигания для автомобилей Министерства Обороны и бесконтактных и микропроцессорных систем зажигания для автомобилей народного хозяйства страны,в связи с чем:впервые проведены исследования автомобилей с различными системами зажигания в дорожных и стендовых условиях и исследовано влияние параметров систем зажигания на энергетические характеристики автомобилей и двигателей;впервые проведены исследования по влиянию параметров выходного транзистора и первичной цепи системы зажигания на рассеиваемую энергию в транзисторе и ее влияние на вторичное напряжение,развиваемое катушкой зажигания; впервые проведена классификация существующих в мире электронных систем зажигания автомобилей;впервые предложена математическая модель,описывающая рабочие процессы в транзисторной системе зажигания с нелинейностью в виде элемента защиты выходного транзистора коммутатора от перенапряжений и разработана программа решения на ЭВМ;впервые предложена математическая модель,описывающая разрядные процессы в свечах зажигания автомобилей,содержащая две нелинейности,в том числе нелинейное сопротивление искрового промежутка в свече зажигания при разрядных процессах, и разработана программа решения математической модели на ЭВМ; впервые разработана и решена математическая модель электрического смещения момента искрообразования в свечах зажигания бесконтактной системы с магнитоэлектрическим датчиком;впервые разработана и решена математическая модель по расчету тока разрыва в автогенераторных резервных бесконтактных системах зажигания легковых автомобилей высшего класса;впервые выявлено новое свойство катушек зажигания,работающих в транзисторных системах зажигания с элементами защиты выходного транзистора коммутатора,которое заключается в увеличении коэффициента преобразования напряжения катушки зажигания с включением в работу элемента защиты;на базе созданных теоретических основ конструирования и проведенных экспериментальных исследований впервые разработаны и внедрены в промышленность бесконтактные системы зажигания различных типов для грузовых и легковых автомобилей:ЗИЛ-131,УРАЛ-375,ГАЗ-66Э,
ГАЗ-66, ГАЗ-53-І2, ГАЗ-24-І0, ГАЗ-14,УАЗ .BA3-2I08,09, ШІ, ЗАЗ--ІІ02,ЗИЛ-4І04;впервые разработана микропроцессорная система зажигания для легковых автомобилей ВАЗ-2І083.
Достоверность научных положений,основных выводов и рекомендаций обеспечивается: приемлемым для практики совпадением результатов расчета и эксперимента с погрешностью не превьппающей 1%положительными результатами внедрения научно-методических юложений в практику проектирования бесконтактных систем зажига-іиярезультатами внедрения в промышленность разработанных раз-шчных бесконтактных систем зажигания и микропроцессорной системы зажигания для отечественных автомобилей и опытом их длительной эксплуатации в различных климатических районах страны.
Практическая ценность результатов работы состоит в разработке і внедрении в промышленность целого ряда бесконтактных и микропроцессорных систем зажигания для автомобилей,поставляемых в ірмию и народное хозяйство страны и повышающих надежность и жономичность автомобилей;в разработке и внедрении в расчетную фактику программ для ПЭВМ,позволяющих производить расчеты бес-сонтактных и микропроцессорных систем зажигания при нелинейном :арактере происходящих в них процессов.Разработанные бесконтакт-гые системы зажигания,по данным автора диссертации,автозаводов і НАМИ СА.Г.Симульман/ВАЗ/,Ю.А.Астапов/ЗАЗ/,В.Ф.Арапов,А.В.Дми-?риевский и Е.В.Шатров/НАМИ/),за счет увеличенной 2...2,5 раза інергии и длительности искрового разряда в свечах зажигания, 'меньшенного асинхронизма в искрообразовании и отсутствия сме-іения установочного угла опережения зажигания при эксплуатации івтомобилей позволяют на 2...5% уменьшить расход топлива, на :0...30 снизить токсичность отработавших газов,улучшить пуско-1ые качества холодного двигателя,повысить надежность автомобили и существенно облегчить техническое обслуживание систем за-:игания в эксплуатации автомобилей.
Реализация работы осуществлялась поэтапным внедрением резуль-атов выполненных II разработок бесконтактных систем и выходно-о каскада микропроцессорной системы зажигания на заводе авто-ракторного электрооборудования САТЭ-2)г.Москва и на заводе ав-отракторного электрооборудования г.Старый Оскол (СОАТЭ) в пе-иод с 1973 по 1988 гг.Результаты разработок награждены 2 се-ебряными и одной бронзовой медалями ВДНХ СССР.Некоторые из их защищены авторскими свидетельствами на изооретения.
Апробация работы. Основные положения и результаты конкретных разработок бесконтактных систем зажигания автомобилей докладывались на заседаниях секций научно-технического совета Министерства Автомобильной промышленности,заседании научно-технической секции по автотракторной технике Министерства Обороны,научно--технических советах НИИАвтоэлектроники,научно-исследовательских конференциях МАДИ СТУ) в 1970-1995 гг.
Публикации.Основные положения диссертации опубликованы в 3 книгах,39 статьях и авторских свидетельствах и патентах на изобретения общим объемом более 42 п.л.
На защиту выносятся:разработанные автомобильные бесконтактные и микропроцессорные системы зажигания с ненормируемым и нормируемым временем накопления энергииисследования в дорожных условиях автомобилей и в стендовых условиях двигателей с различными системами зажигания;исследования бесконтактных систем зажигания; математическая модель и ее решение по рабочему процессу в системах зажигания;математическая модель и ее решение по разрядным процессам в свечах зажигания автомобилей;математическая модель и ее решение электрического смещения момента искрообразова-ния бесконтактной системы зажигания с магнитоэлектрическим датчиком и с ненормируемым временем накопления энергии.
Структура и объем работы.Принятая структура и последовательность изложения определены постановкой проблемы.Диссертация состоит из введения,5 глав,выводов и приложений;содержит 231 с.основного машинописного текста,60 с.приложений,52 рисунков,6 таблиц, список литературы из 118 наименований.
