Введение к работе
Актуальность проблемы. Совершенствование рабочих процессов автомобильных двигателей должно проводиться на режимах, наиболее характерных для условий их эксплуатации. В городских условиях такими режимами являйся неустановившиеся режима работы (НУР). Несмотра на широкие исследования НУР, до настоящего времени не определены границы применимости стандартных статических характеристик двигателя к расчетам его переходных процессов (Ш), нет простой математической модели (ЫМ) потенциального крутящего момента в Ш, вызываемом быстрым открытием дроссельных заслонок (ДЗ) карбюратора. В практическом отношении нет количественной оценки влияния монотонности крутящего момента в Ш двигателя на динамические качества автомобиля и дискомфортные явления при разгоне. Отсутствуют также единые методы испытаний автомобильных двигателей на НУР и единый подход к их метрологическому обеспечению.
Цель работы,- Оценка резервов повышения энергетических показателей двигателей при их работе на БУР и улучшение динами-мнческих качеств автомобиля при сохранении его топливной экономичности и минимальном негативном воздействии на окружащую среду. Разработка методов оценки работы автомобильных двигателей .на НУР. и совершенствование, методов их испытаний, . . . ..
Объекты исследования - серийные двигатели: 311-130 (Ne=110 кВт. 11,^=3200 мин-1), ЗИЛ-114 Ше=220 кВт, 0^=4200 мин"1), ЗИЛ-4104 *(Ne=230 кВт, 1^^=4400 мин"1). Последние 2 двигателя предназначены для легковых автомобилей, оснащенных гидромеханической передачей (ГШ).
Научная новизна. Сформулировано понятие и получена простая МИ потенциальных энергетических показателей двигателя в Ш, вызванных открыванием ДЗ, и в процессах разгонов при неизменном положении ДЗ. Показано, что для правильной оценки влияния нестационарности (НС) на показатели двигателя необходимо учитывать их изменение в течение всего ПП с учетом начальных условий.
Разработана методика, создана экспериментальная установка и предложены критерии для оценки .влияния интенсивности разгона на энергетические показатели двигателя.
Создан моделирующий стенд для воспроизведения условий работы двигателя нз автомобиле с ГШ, что повысило' зїфективность оценки влияния конструктивных изменений и регулировок двигателя на дина-
ыические качества автомобиля и его топливную экономичность.
На базе теории динамических измерений сформулированы требования к динамическим характеристикам (ДХ) используемых средств измерений (СИ).
Практическая ценность. Разработанная Ш потенциальных энер^ гетических показателей двигателя позволяет определить реально достижимые динамические качества автомобиля при разгоне.
Экспериментальная установка для оценки влияния углового ускорения KB на энергетические показатели двигателя при разгоне может рассматриваться в качестве материальной базы для стандартизации испытаний двигателей на НУР. Моделирование на стенде условий работы двигателя на автомобиле с ГШ значительно сокращает объем дорожных испытании автомобиля.
Оценки монотонности ПП крутящего момента позволяют прогнозировать дискомфортные явления при разгоне автомобиля по результатам испытаний двигателя на моделирующем стенде.
Рекомендации по совершенствованию элементов системы питания повысили качество ПП крутящего момента или обеспечили прежний результат при меньшем количестве дополнительного топлива. -
Практическая реализация. Результаты работы внедрены на Московском автозаводе им- И.А.Лихачева и Московском-карбюраторном ' заводе (объединение ЫосавтоЗИЛ) в комплексе работ цо совершенствованию элементов система питания бензиновых двигателей ЗИЛ.
Стенд для гаделировзпия условий работы двигателя на' автомобиле с ГМП используется в качестве инструмента исследования при выполнении работ для автозавода им. И.А.Лихачева при доводке двигателей легковых автомобилей ЗИЛ. Разработанное средство измерения мгновенного расхода воздуха внедрено в Новгородском, политехническом и в Ташкентском автодорожном институтах.
Результаты работы использованы в учебном процессе. Разделы "Автоматизация испытаний двигателей" и "Особенности работы автомобильных двигателей на ВУР" включены в состав соответствующих лекционных- курсов для студентов специальности 05.04.02. Для слушателей ФПК и спецфакультета надвузовской подготовки неоднократно был прочитан курс лекций "Метода исследования ДВС на НУР с применением моделирования и средств автоматизации".
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались: на отраслевых научно-технических семинарах и на всесоюзных научных конференциях: "ТеялсЕыделение,теплообмен и тепле
напряженность высокофорсированных'ДВС, работа их на неустановившихся режимах" (Ленинград, ПДИДИ, 1976), "Теория, методы и средства техничэского диагностирования автомобилей" (Рига, 1978 и 1979 гг.)". "Рабочие процессы в ЛВС" (Москва, НАДО, 1978 и 1982 гг.), "Проблема совершенствования рабочих процессов в ЛВС" (Москва, МАДИ, 1986); на научно-исследовательских конференциях МАДИ: 33-Й (1975 г.), 34-Й (1976 Г.), 37-Й (1979), 39-Й (1981), 41-Й (1983), 46-Й (1988), 48-й (1990), 49-Й (1991).
Публикации. Основные результаты работы излоленн в 16 статьях, б-ти тезисах докладов Бсесошннх конференций к семинаров и в 20-ги научно-технических отчетах, имеющих номер госрегистрации и 'инвентарный' номер ВНТИЦ.
Объем диссертации. Диссертационная работа содержит 150 страниц основного текста, 127 рисунков и включает в себя введение, 5 глав, выводы, список использованной литературы (265 наименований) и 4 приложения.