Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕПЫ. Одной из основных конечных задач большинства создаваема:: систем автоматического управления ( САУ ) бензиновых ДЗС является выполнение норм иа выбросы токсичных веяеств с отработавшими газами ( ОГ ) при достижении возможно более высокой топливной экономичности. Решение такой задачи значительно осложняется тем, что автомобильное двигатели практически никогда не работают иа установившихся режимах. Это особенно справедливо для движения автомобиля в го,-)одч, где наиболее остро стоит и проблема заі рязнения воздушного бассейна. Различил в показателях ЛВС на установившихся и неустановившихся режимах определяется суммой динамических задержек в системах двигателя.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Разработать динамическую модель ЛВС как объекта управления для синтеза и отработки алгоритма Функционирования САУ топлнвсподачей по сигналам датчика содержания свободного кислсрода в ОГ. Идентифицировать модель на конкретном двигателе. Протести контрольные расчеты.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. При построении модели использовались основные законы и уравиекия механики, термодинамики, тепломассообмена, газовой динамики, эмпирические соотношения. Идентификация модє/іи лроі-пдкяась на электротормозном стенде, оборудованном автоматизированной системой сбора и обраьотки информации в стандарте КАНАК с мини-ЭВМ ДВК-ЗМ2 и соптэетствунщим набором модулей КАМАК.. Объектом идентификации пвлялся двигатель ВДЗ-210ВЗ стандартной комплектации. Динамическая модель ЛВС реализована в виде программы, написанной на я&ыке поограммирования Фортран. Адекватность модели проверялась сопоставлением расчетных и экспериментальных данных на установившихся и переходных режимах.
НчУЧНАЯ НОВИЗНА. Разработана новал динамическая модель ДВС для синтеза САУ топливзподачей и поиска алгоритма ее Функционирования, отличающаяся универсальностью, малой трудоемкостью идентификации и простотой настройки под двигатель конкретной конструкции. Для идентификации модели впускной системы, вносяаей основные динамические искажения в показатели работа двигателя на неустановившихся режимах, создана методика, позволяющая определить параметры динамической модели беа использования сложного и дорогостоящего
)
оборудования для отслеживания быстропервмеиных процессов. Кроме того, для проведения идентификации не требуется серьезных переделок в конструкции двигателя.
На базе уравнения Б.С.Стечкина, позволяйтего определять термодинамический КПД'цикла, разработана методика расчета средних за цикл индикаторных показателей работы двигателя без промежуточного интегрирования, что резко сокращает длительность расчетов. Построенный алгоритм учитывает динамику тепловыделения, потери теплоты во время процесса, сгорания, теплообмен со стенками на такте расширения.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Использование разработанной динамической модели ЛВС при синтезе и отработке алгоритма Функционирования САУ позволяет в ряде случаев отказаться от проведения Большого объема натурных испытаний. Кроме того, при наличии модели разработку САУ можно начинать еже до создания опытных образцов двигателя и использовать для синтеза САУ теорию автоматического управления.
Анализ динамической модели впускного трубопровода и метода ее идентификации показал,, что найденные решения потенциально позволят- приступить к разработке систем адаптивного управления топливолодачей в двигателе на переходных режимах.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ. Разработанная динамическая мо-депь двигателя была использована в НПО " Автоэлектроника " для отработки методики быстрой настройки САУ динамического стенда при испытании двигателей в КГЦ ВАЗ на режимах ездового цикла. Использование ' модели привело к положительным результатам. Модель также успешно используется в НАДИ, ИПУ АН СССР, ВТУ "Ангел Кънчев"( Болгария ), Поволжсхом отделении инженерной академии РФ.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основное содержание работы докладывалось на 48-й (1990 г.) и 49-й (1991 г.) научно-исследовательских конференциях в ПАДИ, на Всесоюзном семинаре в МГТУ им.Баумана (январь 1991 г.), на Всесоюзной научно-технической конференции в ГПИ ( Горький, октябрь 1990 г.), на Всесоюзной научно—технической конференции в Минске ( октябрь 1991 г.).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертационной работы опубликованы одна статья, тезисы трек докладов на Всесоюзных конференциях и два научно-технических отчета ПАДИ.
ОБ'ЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит иг введении. г;ч it-глав, обцих выводов, списка литературы и приложения Об*и< объем работы - 220 стр.,в том числе 59 иллюстраций v 6 тлЬ-лии. библиография содержит 93 источника.