Використання мікропроцесорного регулятора дизеля в дослідженнях перехідних режимів
Відповідність дизеля європейським нормам викидів шкідливих речовин на токсичність у відпрацьованих газах. Розробка мікропроцесорного регулятора дизеля для автоматичного управління подачею палива і повітря з турбокомпресора. Приклад розганяння дизеля.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 29.09.2018 |
| Размер файла | 163,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УДК 621.436
Національний транспортний університет, м. Київ
Інститут газу НАН України, м. Київ
Використання мікропроцесорного регулятора дизеля в дослідженнях перехідних режимів
Лісовал А.А., Гуменчук М.І.
Костриця С.В.
Відповідність дизеля європейським нормам викидів шкідливих речовин на токсичність у відпрацьованих газах (ВГ), які постійно стають більш жорсткішими, потребує застосування комплексних конструктивних заходів: використання систем паливоподачі з високими тисками впорскування; газотурбінного наддуву з регульованим тиском наддуву; систем очистки - нейтралізації ВГ та інші [1,2].
Наші дослідження показали, що перспективними є акумуляторні системи паливоподачі типу Common Rail (CR). Експериментальна акумуляторна система паливоподачі розробляється на кафедрі «Двигуни і теплотехніка» Національного транспортного університету (НТУ) для автомобільного дизеля 4ЧН12/14 [3].
Робота системи паливоподачі типу CR неможлива без автоматичної системи електронного управління. Взагалі сучасні малотоксичні автомобільні дизелі обладнують мікропроцесорними блоками управління, які керують системами двигуна і автомобіля в цілому та виявляють несправності в роботі систем у процесі експлуатації.
У НТУ ведуться роботи над створенням мікропроцесорного регулятора для автомобільного дизеля 4ЧН12/14 (СМД-23.07). На базі накопиченого наукового досвіду кафедри «Двигуни і теплотехніка» в створені систем автоматичного регулювання для транспортних дизелів запропонована методика розробки мікропроцесорного регулятора [4].
Мета роботи. Розробити мікропроцесорний регулятор дизеля для автоматичного управління подачею палива і подачею повітря з турбокомпресора . дизель паливо турбокомпресор шкідливий
Матеріал і результати дослідження.
Відповідно до поставленої задачі розроблено експериментальний зразок мікропроцесорного регулятора, фотографія електронного блока керування (ЕБК) якого показано на рис. 1. Основним елементом ЕБК є мікроконтролер. На першому етапі розробки обрано мікроконтролер фірми Microchip Technology Incorporated моделі PIC16F876A, технічна характеристика основних параметрів якого наведена в табл.1.
Рисунок 1- Електронний блок керування експериментального мікропроцесорного регулятора дизеля
Таблиця 1 - Основні технічні характеристики PIC16F876A
|
Параметр |
Значення |
|
|
Розрядність мікроконтролера |
8 |
|
|
Тактова частота, MHz |
20 |
|
|
Енергонезалежна програмна пам'ять, байт |
8000 |
|
|
Операційна пам'ять, байт |
368 |
|
|
Енергонезалежна пам'ять даних, байт |
256 |
|
|
Кількість вхідних АЦП каналів |
5 |
Крім мікроконтролера, ЕБК включає схему обробки вхідної інформації, до якої підключені датчики: частоти обертання колінчастого валу дизеля, положення важеля керування регулятором паливного насосу високого тиску (ПНВТ), або положення педалі акселератора, абсолютних тисків у системі газотурбінного наддуву. Аналогові сигнали фільтруються і подаються на вхід до аналогово-цифрового перетворювача, який модульно міститься в корпусі мікроконтролера. Мікроконтролер через комунікаційний модуль AUSART і адаптер підключений до комп'ютера. Такий фрагмент мікропроцесорного регулятора ми назвали програмно-вимірювальним комплексом. Для дослідження перехідних процесів дизеля в ЕБК додатково підключили датчик вимірювача димності ВГ від димоміра ИДА-106 і вимикач для фіксації часу витрати палива під час розганяння дизеля під навантаженням.
Попередні випробування програмно-вимірювального комплексу виконані під час безмоторних випробувань ПНВТ типу ЛСТНФ-410010 та на дизелі за вільних прискорень у режимі холостого ходу, результати яких представлені в роботі [6].
Перевірка роботоздатності програмно-вимірювального комплексу як невід'ємної складової мікропроцесорного регулятора дизеля і правильність розробленого програмного забезпечення для нього перевіряли в ході досліджень перехідних режимів дизеля на гальмівному стенді. Приклад розганяння дизеля СМД-23.07 від частоти обертання n=1000хв-1 з початкового навантаження 20Н до n=1300хв-1 з навантаження 510Н показано на рис.2, де 1 - частота обертання колінчастого вала дизеля; 2 - переміщення важеля керування ПНВТ; 3 - тиск наддуву після компресора; 4 - димність відпрацьованих газів; 5 - відмітка часу, за який дизель спалював 50 г палива.
Рисунок 2 - Приклад розганяння дизеля СМД-23.07 під навантаженням
Розганяння дизеля задавалося переміщенням важеля керування ПНВТ, який був приєднаний до валу електродвигуна з черв'ячною передачею. Управління електродвигуном здійснювали дистанційно, швидкість переміщення залежала від напруги електричного сигналу управління. Переміщення важеля керування ПНВТ було обмежено двома нерухомими упорами, які попередньо були виставлені на навантаження 20Н і 510Н відповідно. Електричні сигнали від датчиків передавалися в мікроконтролер з частотою 50Гц і передавалися в комп'ютер у файл збереження даних з частотою 50Гц. Після підключення графічного редактора автоматично будувалися графіки. Вигляд графічного зображення перехідних процесів дизеля показано на рис. 2. На осі абсцис відкладено реальний час дослідження (50 поділок 1с), на осі ординат Вi - цифровий код сигналів від датчиків.
Висновки
Програмно-вимірювальний комплекс, як невід'ємну складову мікропроцесорного регулятора дизеля на базі мікроконтролера PIC16F876A, можна використовувати для досліджень перехідних режимів дизеля.
Проведені динамічні дослідження дизеля підтвердили роботоздатність програмно-вимірювального комплексу і правильність написання програмного забезпечення для цієї частини мікропроцесорного регулятора.
Література
1. Грехов Л.В., Иващенко Н.А., Марков В.А. Топливная аппаратура и системы управления дизелей: Учебник для вузов. - М.: Легион - Автодата, 2004.-344 с.
2. Долганов К.Є., Лісовал А.А., Гуменчук М.І., Кір'янов С.А. Україні потрібні вітчизняні автобуси з вітчизняними малотоксичними дизелями // Автошляховик України: Окремий випуск. Вісник Північного наукового центру ТАУ. - 2004.- Вип. 7. -С. 26-29.
3. Лісовал А.А., Краснокутська З.І., Матуся В.А. Розробка принципової схеми експериментальної акумуляторної системи паливоподачі для дизеля // Вісник НТУ.- 2005.- №10.- С. 144-146.
4. Лисовал А.А. К вопросу о методике разработки микропроцессорного регулятора // Двигатели внутреннего сгорания. -2006. - №2. - С. 34-38.
5. Лісовал А.А. Необхідність зв'язаного управління подачею палива і повітря в дизелі з газотурбінним наддувом // Автошляховик України. -2006. -№2. - С. 17-19.
6. Лісовал А.А., Гуменчук М.І., Костриця С.В. Вимірювальний комплекс як складова мікропроцесорного регулятора для дизеля //Вісник НТУ. - 2006 - №12. - С. 82-85.
Стаття надійшла 25.10.2006 р.
Рекомендовано до друку д.т.н., професором
В.П.Сахно
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор типа и расчёт основных параметров дизеля. Расчёт рабочего процесса дизеля и его технико-экономических показателей, сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме дизеля. Общие указания по разработке чертежа поперечного разреза дизеля и узла.
методичка [147,1 K], добавлен 12.03.2009Анализ особенностей и недостатков схем и конструкции систем охлаждения и регулирования температур теплоносителей дизеля тепловоза ЧМЭ3. Совершенствование автоматического регулятора температуры воды и масла дизеля. Очистка от диоксида серы и сероводорода.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 04.12.2013Техническая характеристика дизеля. Порядок нумерации и работы цилиндров. Максимальная и минимальная частота вращения коленвала. Блок дизеля, цилиндровая гильза, поршни, шатуны. Турбокомпрессор ТК-34. Подача топлива в цилиндры дизеля под большим давлением.
презентация [1,7 M], добавлен 06.06.2016Назначение, основные элементы конструкции и технические данные форсунки дизеля. Периодичность, сроки контроля технического состояния и выполнение ремонтов. Технологический процесс очистки, устройство, ведомость дефектации форсунки дизеля и его деталей.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 05.04.2015Основные неисправности и способы восстановления блока дизеля. Снятие, разборка и очистка узлов и агрегатов для ремонта блока дизеля. Техническая инструкция проверки геометрических размеров опор под коренные подшипники. Контроль после восстановления.
курсовая работа [730,5 K], добавлен 05.06.2019Улучшение топливных, энергетических и ресурсных показателей автотракторных двигателей. Характеристика дизеля Д-245, обоснование системы наддува. Определение индикаторных и эффективных показателей двигателя. Схема и режимы работы системы наддува дизеля.
дипломная работа [831,9 K], добавлен 18.11.2011Обоснование основных размеров D и S и числа цилиндров и дизеля. Расчет процесса наполнения, сгорания, сжатия и расширения. Расчет систем наддува и процесса газообмена. Индикаторные и эффективные показатели дизеля. Выбор числа и типа турбокомпрессора.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 25.03.2011Назначение, конструкция и условия работы поршня дизеля Д49 на тепловоза. Основные неисправности поршня дизеля, составление технологической схемы их ремонта. Объём работ при ремонте сборочной единицы. Разработка технологических документов для ремонта.
контрольная работа [406,9 K], добавлен 21.04.2014Техническая диагностика в эксплуатации морской техники. Назначение и принцип действия судового дизеля. Порядок пуска, остановки и консервации дизеля, режимы его работы. Обслуживание неработающего дизеля. Меры безопасности при эксплуатации дизелей.
курсовая работа [46,7 K], добавлен 17.05.2011Выбор и расчет основных параметров рабочего процесса и технико-экономических показателей дизеля. Построение индикаторной диаграммы. Расчёт основных деталей и сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме. Индивидуальная работа форсунки дизеля Д49.
курсовая работа [1014,2 K], добавлен 23.11.2015Характеристика дизеля 14Д40. Определение динамических показателей его работы. Расчет параметров электрической передачи тепловоза. Типы подвешивания тяговых электродвигателей. Описание топливной, масляной, водяной систем и системы воздухоснабжения дизеля.
курсовая работа [972,4 K], добавлен 21.02.2013Общая характеристика и принцип работы системы наддува отработанных газов дизеля М-756, его устройство и основные элементы. Порядок разборки, ремонта и сборки турбокомпрессора, впускных и выпускных коллекторов. Техника безопасности при проведении работ.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 19.05.2009Рассмотрение шатунно-поршневой группы дизеля типа Д49: особенности его конструкции, варианты модернизации, основные неисправности и методы их устранения. Разборка челюстной буксы и осмотр роликоподшипников. Крепление буксовых поводков в пазах корпуса.
контрольная работа [449,3 K], добавлен 08.12.2012Построение принципиальной схемы регулятора вязкости топлива "Ваф-Вискотерм", принцип его работы. Устройство и принцип действия регулятора угловой скорости коленчатого вала дизеля 6ЧСП 18/22. Регулятор уровня воды с конденсационным сосудом котла КВВА 1/5.
контрольная работа [723,3 K], добавлен 29.12.2015Расчёт цикла дизеля. Статистический анализ выпускаемых двигателей. Моделирование регуляторной характеристики дизеля. Определение наиболее нагруженного режима. Профилирование безударного кулачка. Расчёт подшипников скольжения, цилиндро-поршневой группы.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 02.12.2014Описание конструктивных особенностей двигателя. Расчет рабочего цикла и процесса газообмена дизеля. Определение наиболее нагруженного колена вала двигателя 6S60MC, определение запаса прочности. Расчет и построение динамических диаграмм судового дизеля.
учебное пособие [13,6 M], добавлен 03.10.2013Техническая характеристика дизеля 10Д100, методы диагностики его топливной аппаратуры. Стенды настройки и проверки и их функциональные возможности. Правила техники безопасности и производственной санитарии при техническом обслуживании и ремонте вагонов.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 23.09.2014Конструктивные особенности поршня дизеля типа Д49: основные неисправности поршня и крышек цилиндров, его модернизация и правила ремонта. Варианты модернизации поршня и методы устранения нагара. Значимость детали в шатунно-поршневой группе двигателя.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 04.06.2009Изучение технологии ремонта и восстановления работоспособности конкретного объекта топливной системы тепловоза, а именно форсунки дизеля K6S310 DR. Рассмотрение процессов ремонта, монтажа, сборки и разборки, мойки, проверки работы, регулировки форсунки.
курсовая работа [323,4 K], добавлен 20.02.2012Назначение, конструкция и условия работы шатуна дизеля Д100. Описание характеристик неисправностей и износа деталей данной сборочной единицы. Рассмотрение особенностей ремонта малого и большого колец и поршней. Изучение ведомости ремонтных работ.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 12.09.2015
