Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса и задачи исследования 11
1.1 Особенности работы автомобилей с карбюраторными ДВС в режиме холостого хода 11
1.2 Влияние состава горючей смеси на работу карбюраторного двигателя 21
1.3 Способы повышения эффективности автомобилей в режиме холостого хода и устройства для его осуществления 24
1.4 Обоснование темы и задачи исследования 40
2 Расчетно-теоретическое оценка влияния обеднения топли-вовоздушной смеси на показатели автомобильного карбюраторно го двигателя в динамическом режиме холостого хода 43
2.1 Взаимосвязь конструктивных и гидродинамических параметров системы холостого хода автомобильного карбюратора с составом топливовоздушной смеси 46
2.2 Закономерности перемещения иглы электромагнитного клапана системы холостого хода автомобильного карбюратора 50
2.3 Влияние состава топливовоздушной смеси на показатели карбюраторного двигателя 55
3 Конструктивные схемы и варианты исполнения автомати зированных систем управления динамическим режимом холостого хода автомобиля 64
3.1 Способ перевода работы автомобиля на динамический режим холостого хода 64
3.2 Конструктивные схемы и варианты исполнения автоматизированной системы управления динамическим режимом холостого хода 65
3.2.1 Автоматизированная система управления динамическим режимом холостого хода для лабораторных исследований пропускной способности жиклера электромагнитного клапана карбюратора и для моторных исследований силового агрегата автомобиля 66
3.2.2 Автоматизированная система управления динамическим режимом холостого хода для эксплуатационных исследований автомобиля 70
4 Программа и методика экспериментальных исследований 79
4.1 Программа исследований 79
4.2 Методика проведения эксплуатационных наблюдений за работой автотранспортных средств в режиме холостого хода 80
4.3 Методика исследований пропускной способности жиклера электромагнитного клапана системы холостого хода автомобильного карбюратора 81
4.3.1 Объект исследования и аппаратура для испытаний 81
4.3.2 Методика экспериментальной оценки влияния длительности управляющих импульсов автоматизированной системы управления на пропускную способность жиклера электромагнитного клапана системы холостого хода автомобильного карбюратора 82
4.3.3 Методика определения коэффициента избытка воздуха 84
4.4 Методика исследований показателей рабочего цикла карбю раторного двигателя при работе на типовом и динамическом режимах холостого хода 87
4.4.1 Объект исследований и аппаратура для испытаний 87
4.4.2 Методика экспериментальной оценки показателей рабочего цикла двигателя при работе на динамическом режиме холостого хода 94
4.4.3 Методика определения нижнего предела частоты вращения коленчатого вала карбюраторного двигателя на динамическом режиме холостого хода 97
4.5 Методика исследований оценочных показателей работы карбюраторного двигателя автомобиля на типовом и динамическом режимах холостого хода 99
4.5.1 Объект исследования и аппаратура для испытаний 99
4.5.2 Методика экспериментальной оценки показателей работы карбюраторного двигателя автомобиля на динамическом режиме холостого хода 101
4.6 Методика сравнительных испытаний автомобилей в эксплуатации при работе карбюраторного двигателя на режиме холостого хода 107
5 Результаты экспериментальных исследований 110
5.1 Определение действительного времени работы двигателей автотранспортных средств в режиме холостого хода 110
5.2 Количественная оценка влияния длительности командных импульсов на пропускную способность жиклера электромагнитного клапана системы холостого хода автомобильного карбюратора 113
5.3 Результаты сравнительных исследований показателей рабочего цикла карбюраторного двигателя на типовом и динамическом режимах холостого хода 116
5.4 Результаты сравнительных исследований оценочных показателей работы карбюраторного двигателя на типовом и динамическом режимах холостого хода 123
6 Оценка экономической эффективности работы автомобиля на динамическом режиме холостого хода 139
6.1 Результаты производственных испытаний автомобилей на типовом и динамическом режимах холостого хода 139
6.2 Экономическая эффективность работы автомобиля на динамическом режиме холостого хода 141
Выводы 145
Общие выводы 146
Список использованной литературы 149
Приложения 163
- Влияние состава горючей смеси на работу карбюраторного двигателя
- Закономерности перемещения иглы электромагнитного клапана системы холостого хода автомобильного карбюратора
- Конструктивные схемы и варианты исполнения автоматизированной системы управления динамическим режимом холостого хода
- Методика проведения эксплуатационных наблюдений за работой автотранспортных средств в режиме холостого хода
Введение к работе
Самостоятельный режим холостого хода (РХХ) при остановках и стоянках занимает значительную долю, в общем времени работы и в условиях интенсивного городского движения составляет 15...35%. При этом автомобиль непроизводительно расходует до 7...15% топлива. Кроме того, РХХ автомобиля характеризуется ухудшенным протеканием рабочего процесса (из-за не качественного смесеобразования в карбюраторе), работой двигателя на обогащенных топливовоздушных смесях (ТВС), интенсивным нагаро - и ла-коотложениями на деталях двигателя и карбюратора, значительным содержанием вредных веществ в отработавших газах [14,15, 16, 34, 56, 116 и др.].
Это обусловлено тем, что современные автомобили с карбюраторными ДВС представляют собой силовую установку, в состав которой входят несколько разнородных систем (топливоподачи, воздухоснабжения, охлаждения, смазки и др.), взаимодействующих между собой в процессе работы. При создании ДВС для автомобилей индивидуальные характеристики отдельных систем удается согласовать лишь на каком-то одном режиме, чаще всего на номинальном. На других режимах работы автомобиля эта согласованность нарушается, что приводит к ухудшению качества смесеобразования, протекания рабочего процесса двигателя, его экономических и экологических показателей.
Обеспечить поднастройку характеристик различных систем, а, следовательно, повысить эффективность автомобиля с карбюраторными двигателями на холостом ходу, можно использованием динамического* режима, обеспечивающего улучшение процесса приготовления топливовоздушной смеси и рабочего процесса ДВС.
Динамический РХХ базируется на использовании нового принципа в организации приготовления топливовоздушной смеси, заключающийся * - экспериментальный (динамический) РХХ - режим периодически повторяющихся тактов включения и отключения подачи топлива через жиклер электромагнитного клапана системы холостого хода карбюратора в периодически повторяющихся циклах отключения и включения подачи топлива через топливный жиклер системы холостого хода карбюратора.
Регулируемая подача топлива через топливный жиклер электромагнитного клапана карбюратора приводит к тому, что за один и тот же промежуток времени (в сравнении с типовым РХХ) происходит изменение количества подаваемого топлива через жиклер за счет периодического открытия - закрытия электромагнитного клапана, в то время как количество всасываемого воздуха остается неизменным. Это сказывается не только на количественном составе ТВС, но и на её качестве.
Реализация на автомобилях предлагаемого динамического РХХ позволяет снизить нижний предел минимально - устойчивой частоты вращения коленчатого вала двигателя, улучшить качество приготовления ТВС, сэкономить значительное количество топлива и уменьшить вредные выбросы с отработавшими газами.
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА».
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИИ - повышение эффективности автомобилей с карбюраторными двигателями на холостом ходу использованием динамического режима.
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИИ - работа автомобилей семейства УАЗ и ВАЗ с карбюраторами типа «Озон» в динамическом режиме холостого хода.
ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЙ - импульсные управляющие воздействия на штатный электромагнитный клапан системы холостого хода карбюратора в области пониженных частот вращения коленчатого вала.
НАУЧНУЮ НОВИЗНУ РАБОТЫ представляют: способ перевода работы автомобильных карбюраторных двигателей на динамический РХХ; закономерности управляющих импульсных воздействий на электромагнитный клапан системы холостого хода карбюратора и влияние этих закономерностей на динамику перемещения его иглы, на смесеобразование и расширение диапазона обеднения ТВС, а также на показатели двигателя; опытные образцы автоматизированных систем управления (АСУ) динамическим режимом при работе двигателя на холостом ходу.
Научная новизна использования динамического РХХ применительно к автомобилям с карбюраторными двигателями базируется на основных положениях патента РФ №2170914.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Применение разработанной АСУ, обеспечивающей регулируемую подачу топливовоздушнои смеси в СХХ карбюратора при работе автомобиля на динамическом РХХ, по сравнению с подачей (при неизменных штатных регулировках СХХ карбюратора) на типовом РХХ при одинаковой частоте вращения (800 мин"1) позволяет уменьшить в среднем по двигателям УМЗ и ВАЗ: эксплуатационный расход топлива на 15... 19%, содержание в отработавших газах оксида углерода и углеводородов - 13...27%, массу нагарообразований на деталях огневой поверхности камеры сгорания (днище поршня, впускных клапанах и электродах свечей зажигания) - до 20 %. По сравнению с типовой подачей ТВС, обеспечивающей частоту вращения 800 мин"1, применение регулируемой подачи с частотой вращения 650 мин"1, позволяет снизить: эксплуатационный расход топлива на 19...22%, содержание в отработавших газах оксида углерода и углеводородов - до 15%, расход моторного масла на угар вдвое, среднесум-марный износ деталей кривошипно-шатунного механизма на 5...20%.
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. Опытные образцы АСУ экспериментальным РХХ испытаны на двигателях УМЗ - 414.10 и ВАЗ - 2103 в процессе моторных исследований и на автомобилях УАЗ - 3741 в условиях эксплуатации ООО «Полеологовское» Пензенской области и ОАО «ГАТП № 7» г. Пензы.
ДОСТОВЕРНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ подтверждается сравнительными стендовыми исследованиями карбюраторных двигателей и мотор- ных исследований автомобиля в условиях эксплуатации при работе на типовом и экспериментальном динамическом РХХ.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертации и ее результаты доложены и одобрены на научно-практических конференциях Пензенской ГСХА (1999-2003 г.) и Самарской ГСХА (2000-2003 г.), международных научно - технических конференциях Пензенского ГУ (1999-2003 г.), Приволжском Доме знаний (2000-2002 г.) и Оренбургском ГУ (2003 г.).
Опытные образцы АСУ смесеобразованием в РХХ демонстрировались на городских и областных выставках г. Пензы (2000-2003 г.).
ПУБЛИКАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. По результатам исследований получен патент на изобретение, опубликовано 14 печатных работ, в т. ч. две без соавторов.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, списка использованной литературы из 138 наименований и приложения на 43 стр. Работа изложена на 200 страницах, содержит 79 рисунков и 10 таблиц.
Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту: способ перевода работы карбюраторного двигателя на экспери ментальный (динамический) режим холостого хода при остановках и стоян ках автомобиля, обеспечивающий улучшение смесеобразования и расшире ние диапазона обеднения топливовоздушной смеси типового состава в сис теме холостого хода карбюратора; опытные образцы автоматизированной системы управления динамическим режимом холостого хода автомобиля с карбюраторным двигателем; результаты сравнительных исследований карбюраторного двигателя в стендовых условиях и автомобилей в условиях эксплуатации на типовом и экспериментальном режимах холостого хода.
Влияние состава горючей смеси на работу карбюраторного двигателя
На показатели работы автомобильных карбюраторных двигателей в режиме холостого хода в большей степени влияет качественный состав топливо-воздушной смеси. Состав горючей смеси характеризуется коэффициентом избытка воздуха (а), представляющего собой отношение действительного количества воздуха (GB), поступившего в ДВС, к теоретически необходимому для полного сгорания (GTx o)[121]: В зависимости от соотношений расхода топлива и воздуха различают богатую и обогащенную (a 1,0), нормальную (стехиометрическую) (a= 1,0), бедную и обедненную (а 1,0) горючие смеси (см. таблицу 1.3). Опытные специалисты косвенно определяют качество топливовоздушной смеси в цилиндре двигателя по цвету юбки изолятора свечи зажигания. Нормальный состав смеси характеризуется цветовой гаммой от светло-серых до светло-коричневых оттенков отложений на юбке свечи.
При коэффициенте избытка воздуха близких к a = 1,0 юбка имеет коричневый цвет, а при обогащенном составе - черный. Бесперебойная и эффективная работа автомобиля на различных режимах обеспечивается в узком диапазоне изменения коэффициента избытка воздуха а = 0,8... 1,1. Цветовая окраска пламени сгорания топливовоздушной смеси (по прибору ИКС - 1 [50]) имеет тесную связь с ее составом и концентрацией оксида углерода в отработавших газах (см. таблица 1.4) и может служить косвенным показателем исправности карбюратора. Голубоватое пламя горящей топливовоздушной смеси, характерное для обедненного ее состава, при а = 1,0 переходит в голубое. По мере обогащения топливовоздушной смеси голубое пламя меняет цвет на светло-желтый, а затем на желтый, для которого характерно содержание СО в отработавших газах от 7,0 до 8,0%, и переходит в оранжевую и красную расцветку при 0,74 а 0,79 [119]. Представленная в таблице 1.4 закономерность изменения цветовых оттенков пламени горящей смеси в зависимости от ее состава положена в основу конструкции прибора, получившиего название индикатора качества горючей смеси (ИКС-1 и ИКС-2). Прибор совмещен со свечой зажигания и снабжен специальным зеркальцем для наблюдения за изменением цвета пламени горящей внутри цилиндра двигателя топливовоздушной смеси [120]. Мощностной (обогащенный) состав топливовоздушной смеси обеспечивает получение максимальной скорости ее горения, но сопровождается неполным сгоранием топлива. При экономичном (обедненном) составе топливо сгорает более полно, обеспечивая экономичную работу двигателя, но при этом снижается его мощность. Так как карбюраторный двигатель при работе в режиме холостого хода не совершает эффективной работы автомобиля, то для экономичной работы двигателя необходимо расширять диапазон обеднения обогащенного (типового) состава топливовоздушной смеси. Повысить эффективность автомобилей в режиме холостого хода можно следующими способами: отключением части цилиндров или впускных клапанов двигателя; чередованием рабочих циклов двигателя в определенной последовательности; использованием периодически повторяющихся циклов «пуск - прогрев -останов»; применением системы «стоп - старт» (исключающая работу двигателя на холостом ходу); переводом работы двигателя на динамический режим холостого хода; обеспечением оптимальных регулировочных параметров системы холостого хода карбюратора двигателя; совершенствованием организации приготовления и подачи топливовоз-душной смеси по каналам системы холостого хода карбюратора. Отключить часть цилиндров в ДВС, можно например, за счет прекращения подачи топлива или подачи высокого напряжения на свечи зажигания в половину цилиндров [34, 42,136]. Устройства [4, 5 ,6], реализующие данный способ на дизельном ДВС, содержат топливную магистраль высокого и низкого давления, отключатели подачи топлива, выполненные, например, в виде: электромагнитного запорного органа, размещенного в топливопроводе высокого давления [5], или управляемого электромагнитного выключателя подачи топлива, размещенного в ТНВД [4], или управляемой электромагнитной форсункой [6]. Недостатком способа отключения части цилиндров является повышенный расход топлива на РХХ (не менее 10.. .15% от номинального часового расхода) и износ работающих цилиндров, наличие переходного режима, причем у дизелей с возможным подвпрыском топлива в отключенных цилиндрах. Способ периодически повторяющихся циклов «пуск - прогрев останов» [10, 20], заключается в том, что при длительной работе двигателя на холостом ходу при безгаражной стоянке машины осуществляют периодически повторяющиеся циклы, включающие пуск двигателя, работу на минимальной устойчивой частоте вращения коленчатого вала без нагрузки (прогрев) и его останов. Устройство [4], реализующее данный способ на ДВС, содержит источники питания, подключенные к электростартеру через контактор, счетчик попыток запуска, сигнализатор аварийного переохлаждения двигателя, электромагнитный клапан слива охлаждающей жидкости и два реле времени. Недостатком данного способа является повышенный износ деталей ДВС (особенно системы пуска при его частых пусках), повышенные выбросы токсических веществ с отработавшими газами в период запуска и неравномерность подачи топливовоздушной смеси по каналам СХХ карбюратора, повышенная скорость нагаро- и лакоотложений на деталях ЦПГ. При этом часовой расход топлива на РХХ составляет 15.. .20% от номинального значения.
Закономерности перемещения иглы электромагнитного клапана системы холостого хода автомобильного карбюратора
Для того чтобы обеспечить необходимое давление эмульсионном канале СХХ карбюратора, надо перемещать иглу электромагнитного клапана в соответствии с необходимым законом. Закономерности перемещения иглы электромагнитного клапана зависят от параметров управляющих импульсов, и в частности от длительности командных импульсов и пауз между ними, формируемых в электронном блоке управления (ЭБУ) АСУ динамическим РХХ. Длительность электрического управляющего импульса, посылаемого ЭБУ на запорный электромагнитный клапан, зависит от трех условий [96]. Первое условие связано с тем, что время между следующими один за другим импульсами ограничено. Оно зависит от числа цилиндров, тактно-сти и скоростного режима работы двигателя [96]. Для многоцилиндровых двигателей время (мс) где Пе —частота вращения коленчатого вала двигателя, мин"1; і — число цилиндров или групп цилиндров, в которые производится одновременное всасывание топливовоздушной смеси. Второе условие - ограничение максимальной длительности командного импульса. Например, при применении систем регулирования подачи топлива во время процесса впуска максимальная длительность командного импульса определяется его продолжительностью [96]. Для четырехтактных двигателей без учета времени обратного выброса горючей смеси время впуска (мс) Из условий благоприятного смесеобразования при регулируемой подаче топлива желательно использовать период высоких скоростей воздуха в канале, образованном при управлении иглой клапана.
Третьим условием, которому должна удовлетворять максимальная длительность импульса тэтах является обеспечение необходимого максимального циклового расхода топлива AG [96] где AGxmax - максимальный цикловой расход топлива при резком увеличении пе, мг; Ґф — средняя площадь проходного сечения электромагнитного клапана за все время открытого его состояния, мм2; Рт—давление топлива перед топливным жиклером, МПа; рт—плотность топлива, кг/м . Таким образом, при расчете электромагнитных клапанов, предназначенных для систем регулирования подачи топлива в период впуска, максимально допустимая длительность электрического импульса должна удовлетворять указанным выше трем условиям. При несоблюдении первого условия исчезает скважность между электрическими импульсами, что нарушает работу всей системы холостого хода карбюратора.
При несоблюдении третьего условия длительность тэ окажется недостаточной для подачи необходимого для рабочего цикла количества топлива, а при несоблюдении второго условия будет нарушена регулируемая подача топлива при работе карбюраторного двигателя в режиме холостого хода. Рассмотрим отдельные элементы движения клапана, определяющие его работу при регулируемой подаче топлива [96]. Расчет электромагнитного клапана осложняется тем, что вследствие электромеханической инерционности длительность импульса тэ и действительное время тм в течение которого клапана открыт, не совпадают.
Поэтому при расчетах клапана необходимо учитывать как электрические, так и механические инерционные явления. В результате анализа факторов, влияющих на элементы движения клапана, было установлено, что движение клапана начинается не в момент начала электрического импульса тэ, подаваемого в обмотку клапана, а с некоторой задержкой х{ (см. рисунок 2.3). Затем следует движение клапана до полного открытия (время тг). Время начала закрытия клапана не совпадает с моментом прекращения действия электрического импульса тэ, клапан начинает закрываться несколько позже, так как наблюдается его залипание в течение времени т3. Клапан возвращается к седлу в течение времени т4. Время, в течение которого клапан открыт При открытии клапана проходное сечение изменяется от 0 до ґф, а при закрытии - от ґф до 0, поэтому, пренебрегая неравномерностью скоро- сти движения иглы клапана, для гидродинамических расчетов (при которых предполагают, что ґф = const) с достаточной для практики точностью вместо времени Тг и х4 можно взять 0,5x2 и 0,5х4, тогда Наряду с определением величины хэ „ большое значение имеет определение значений хэ щи и хм „иП, так как может оказаться, что клапан, нормально работающий при больших подачах топлива на максимальных оборотах холостого хода, не сможет обеспечить цикловые расходы на минимальных оборотах РХХ двигателя. Например, при хэ (хі + х2) или х3 хэ клапан не будет работать при малой длительности электрических импульсов или не сможет обеспечить малых подач топлива. Время обратного движения якоря х4 зависит от его массы и жесткости пружины.
Конструктивные схемы и варианты исполнения автоматизированной системы управления динамическим режимом холостого хода
Для практической реализации предложенного способа перевода работы карбюраторного двигателя на динамический режим холостого хода цри остановках и стоянках автомобиля, обеспечивающий улучшение смесеобразования и расширение диапазона обеднения топливовоздушной смеси типового состава в системе холостого хода карбюратора и базирующийся на динамической пульсации потока топлива в каналах СХХ карбюратора при лабораторных, моторных (стендовых и эксплуатационных) исследованиях разработан, изготовлен и апробирован ряд конструктивных схем автоматизированных систем управления (АСУ) динамическим РХХ с воздействием на электромагнитный клапан СХХ карбюратора.
При проведении лабораторных исследований по определению пропускной способности жиклера электромагнитного клапана СХХ карбюратора и моторных испытаний карбюраторных двигателей в РХХ для создания регулируемой подачи топлива через топливный жиклер СХХ карбюратора использовалась АСУ) динамическим РХХ.
Конструктивно АСУ состоит из электронного блока управления 1 (см. рисунок 3.1) и штатного электромагнитного клапана 2 системы холостого хода карбюратора, соединенные между собой электропроводкой.
Электронный блок (см. рисунок 3.2) содержит генератор прямоугольных импульсов (ГЕИ) с регуляторами частоты (РЧ) и скважности (PC), коммута О работе системы судят по вспышкам светодиода 4 (по индикатору работы И) на передней панели электронного блока управления 1 (см. рисунок 3.1). С помощью разъемов электронный блок соединяется с «массой» системы электрооборудования двигателя и входом ЭК 5, при этом провод, подводящий к нему ток в штатной схеме (от замка зажигания или блока экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ)), подключаются к питающему плюсовому проводу электронного блока АСУ.
Электрическая схема АСУ (см. рисунок 3.3) содержит генератор прямоугольных импульсов, собранный на интегральном таймере DD1 с раздельной регулировкой частоты (R1) и скважности (R2) выходных импульсов.
Частота импульсов определяется также ёмкостью времязадающего конденсатора (С1). С выхода генератора через резистор (R3) импульсы поступают на электронный коммутатор (транзисторы VT1, VT2), усиливающий их по току. С выхода коммутатора импульсы поступают на обмотку ЭК карбюратора.
Высокий уровень импульса обеспечивает подачу питания напряжения в обмотку электромагнитного клапана системы холостого хода и включение подачи топлива через его жиклер (игла откроет топливный жиклер).
Нулевой уровень приводит к отключению питания клапана и подачи топлива (игла перекроет поток топлива через жиклер) через СХХ карбюратора.
Диод VD2 гасит Э.Д.С. катушки ЭК и защищает транзистор VT2 от перенапряжения. Кроме этого диод VD2 затягивает процесс уменьшения тока в катушке электромагнитного клапана после закрытия топливного жиклера и, следовательно, снижает скорость обратного хода якоря и соответственно иглы клапана в направлении выключения подачи топлива через СХХ, который происходит под действием возвратной пружины. Снижение скорости клапана уменьшает ударные нагрузки на седло клапана и повышает долговечность работы данного узла. Светодиод HL1 индицирует работу системы, загораясь одновременно с включением клапана.
АСУ работает следующим образом: при подаче нулевого импульсного напряжения с ЭБУ в цепь ЭК обмотка его обесточивается, и его игла перекроет топливный жиклер электромагнитного клапана СХХ карбюратора - подача топлива прекратится. При подаче единичного импульсного напряжения игла ЭК откроет топливный жиклер и подача топлива в цилиндры возобновится.
Таким образом, автоматическое включение и выключение питания ЭК карбюратора разработанной АСУ обеспечивает импульсную работу клапана и регулирование пропускной способности топливного жиклера в широком диапазоне путем изменения параметров управляющих импульсов регуляторами частоты и скважности сигнала.
Параметры управляющих импульсов варьируются: продолжительность импульса от 7 до 700 мс, а время паузы между импульсами от 25 до 325 мс, и задаются вручную или автоматически, что позволяет плавно и бесступенчато изменять пропускную способность топливного жиклера в пределах от 16,7 до 50,4 см3/мин при неизменных регулировках карбюратора.
Снижение пропускной способности топливного жиклера за счет возвратно-поступательного перемещения иглы ЭК при неизменной пропускной способности воздушного жиклера СХХ способствует улучшению смесеобразования и расширению диапазона обеднения топливовоздушной смеси типового состава в карбюраторе.
Методика проведения эксплуатационных наблюдений за работой автотранспортных средств в режиме холостого хода
За объект исследования принято время работы двигателей на РХХ в условиях городской эксплуатации автомобилей.
Для оценки длительности работы двигателей в РХХ был проведен хронометраж рабочего времени автомобилей при движении по улицам г. Пензы с различной пропускной способностью, скоростью и интенсивностью движения.
Контрольное движение осуществлялось как на общественном транспорте (автобусах и маршрутных такси) так и на автомобиле ВАЗ -21061 «Автошколы» с фиксацией времени работы двигателя на режиме холостого хода при остановках, стоянках и при движении накатом АТС.
Время работы двигателей в РХХ за рабочую смену заносилось в протокол хронометража. За объект исследования приняты закономерности изменения пропускной способности топливного жиклера ЭК системы холостого хода карбюратора при типовой (нерегулируемой статической) и регулируемой (динамической) подачах топлива.
Экспериментальная лабораторная установка включала (см. рисунок 4.1) прибор К-2 (1) для определения пропускной способности жиклеров карбюраторов, запорный электромагнитный клапан СХХ карбюратора ДААЗ-2107 (3), электронный блок АСУ динамическим РХХ (2).
Перед испытанием топливного жиклера ЭК карбюратора проверяют плотность монтажа: жиклер должен быть установлен так, чтобы не было подтекания воды.
Воду заливают в резервуар прибора 2 при закрытых краниках водяных часов, напорной трубки и мерного цилиндра. После залива воды, рукояткой открывают краники и выпускают через испытуемый жиклер некоторое количество воды. Затем дополняют резервуар водой до тех пор, пока не начнется обильный слив её в мерный цилиндр. Открыв краник, выпускают воду из мерного цилиндра.
Движением рукоятки вниз (до упора) одновременно открывают краники водяных часов и напорной трубки, после чего начнет протекать дистиллированная вода через калиброванное отверстие водяных часов и испытуемый топливный жиклер ЭК. Так как калиброванное отверстие водяных часов в сравнении с испытуемым жиклером всегда имеет большую пропускную способность, часть воды через носок воронки напорной трубки будет сливаться в мерный цилиндр. Через определенный промежуток времени уровень воды в резервуаре прибора понизится до уровня спускной трубки, и поступление воды в мерный цилиндр прекратится.
Величина пропускной способности топливного жиклера ЭК определится разностью между количеством воды, протекающей через калиброванное отверстие водяных часов и топливный жиклер.
Определяют пропускную способность топливного жиклера ЭК при управлении его питанием постоянным и импульсным напряжением, причем длительность импульсов и пауз между ними задается электронным блоком АСУ 3.
При питании ЭК постоянным напряжением, создаваемым электронным блоком АСУ, имитируется типовое смесеобразование с нерегулируемой (статической) подачей топлива через топливный жиклер электромагнитного клапана СХХ, т.е. как при питании постоянным напряжением от блока экономайзера принудительного холостого хода (или от замка зажигания). При питании ЭК импульсным напряжением имитируется экспериментальный (динамический) РХХ с регулируемой подачей топлива через топливный жиклер ЭК системы холостого хода карбюратора.
При подаче нулевого импульсного напряжения с электронного блока АСУ в цепь ЭК обмотка его обесточивается, игла клапана перекроет топливный жиклер ЭК системы холостого хода карбюратора, подача топлива в каналы СХХ карбюратора прекратится. При подаче единичного импульсного напряжения игла ЭК откроет топливный жиклер, подача топлива возобновится. При импульсном управлении иглой ЭК происходит регулируемая подача топлива при неизменной подаче воздуха через воздушный жиклер СХХ карбюратора, что приводит к приготовлению качественной топливовоздушной смеси в каналах системы холостого хода карбюратора с расширенным диапазоном обеднения.
Определение пропускной способности повторяют три раза, а все полученные данные записывают в журнал испытаний.
