автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Метод диагностирования привода газораспределительного механизма автомобильных ДВС по параметрам изменения давления во впускном коллекторе
Автореферат диссертации по теме "Метод диагностирования привода газораспределительного механизма автомобильных ДВС по параметрам изменения давления во впускном коллекторе"
На правах рукописи
ФЕДОРОВ Алексей Леонидович
МЕТОД ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПРИВОДА ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА АВТОМОБИЛЬ,НЫХ ДВС ПО ПАРАМЕТРАМ ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ВО ВПУСКНОМ КОЛЛЕКТОРЕ
Специальность: 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
1 О НОЯ 2011
Иркутск-2011
4858882
Работа выполнена на кафедре «Автомобильный транспорт» ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный технический университет»
Научный руководитель:
доктор технических наук, профессор Федотов Александр Иванович
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор Озоршш Сергей Петрович;
кандидат технических наук, доцент Ильин Петр Иванович
Ведущая организация:
ЗАО «Промышленная группа ГАРО»,
г. Великий Новгород
Защита состоится «29» ноября 2011 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.073.04 при ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный технический университет» по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, корпус «К», конференц-зал. Факс: (3952) 40-50-69.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный технический университет».
Автореферат разослан: » октября 2011 г.
Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор
Н.Н. Страбыкин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Для нашей страны, как и для подавляющего большинства развитых стран мира, автомобильным транспортом выполняются основные объемы перевозок. Применяемые на автомобилях двигатели являются, как правило, поршневыми, четырёхтактными. Все они имеют механический привод клапанов газораспределительного механизма (ГРМ) от кулачков распределительного вала.
При эксплуатации автомобилен в приводе ГРМ их двигателей возможны изменения, которые вызывают отклонения начального положения распределительных валов (НПРВ) от нормы при сохранении синхронности вращения. Это приводит к фазовому сдвигу моментов открытия и закрытия клапанов (относительно положения коленчатого вала), к изменению количества и качественного состава рабочей смеси, к увеличению объема отработавших газов, снижению работы газовых сил. В результате падает мощность двигателя, снижается производительность автомобиля, увеличивается расход топлива и токсичность отработавших газов.
Нарушения НПРВ трудно выявить без применения специального оборудования и частичной, весьма трудоемкой разборки двигателя. Признаки нарушения НПРВ идентичны признакам неисправностей систем питания, зажигания, холостого хода.
Существующие методы определения НПРВ обладают целым рядом недостатков. Одни требуют частичной разборки двигателя, вызывая длительные простои автомобиля, другие малоинформативны, имеют высокую трудоемкость и требуют высокую квалификацию исполнителей. Отсутствует бортовая система диагностики привода ГРМ. В списке диагностических кодов неисправностей по стандарту ОВБ П отсутствуют коды, соответствующие аномальному НПРВ. Поэтому многие автомобили продолжают эксплуатироваться с отклонениями в приводе ГРМ, имея пониженную производительность, повышенный расход топлива и токсичность отработавших газов.
Положение усугубляется тем, что использование малоэффективных методов диагностирования привода ГРМ приводит к большим простоям автомобилей ири техническом обслуживании и ремонте (ТО и Р), большим производственным и финансовым затратам от ошибок диагностирования 1-го и 2-го рода.
Противоречие между стремлением снизить временные, производственные и финансовые затраты, повысить информативность диагностирования газораспределительного механизма за счет обоснования, разработки и внедрения высокоинформативного оперативного метода, с одной стороны, и уровнем знаний о закономерностях процессов формирования диагностических параметров, характеризующих изменения начальных углов установки валов ГРМ и их связей с основными показателями процессов функционирования двигателя и автомобиля, с другой стороны, порождает проблемную ситуацию, на решение которой направлена данная диссертация.
Поэтому разработка нового высокоинформативного и оперативного метода определения начальных положений валов ГРМ является актуальной задачей. Её решение позволит снизить временные, производственные и финансовые затраты при выполнении работ ТО и Р, повысить технико-экономические и экологические показатели автомобилей в условиях эксплуатации.
В качестве рабочей гипотезы принято утверждение о том, что изменение начальных положений валов ГРМ вызывает изменение параметров, характеризующих
этих
газодинамические процессы во впускном коллекторе двигателя, а контроль параметров позволит определять величину углов Н1ТРВ.
Целью работы является снижение производственных и финансовых затрат при выполнении работ ТО и Р, повышение технико-экономических и экологических показателей автомобилей в условиях эксплуатации на основе нового метода диагностирования привода ГРМ их двигателей.
Объект исследования - процесс диагностирования привода 1РМ автомобильных двигателей, основанный на анализе газодинамических характеристик процессов во впускном коллекторе и их взаимосвязях с величинои углов Н11РБ в
условиях эксплуатации.
Предмет исследования - параметры, характеризующие процессы газообмена во впускном коллекторе автомобильных двигателей внутреннего сгорания при их функционировании.
Научной новизной обладают:
- Метод диагностирования привода ГРМ, основанный на анализе информации, поступающей от электронных систем, измеряющих угол поворота коленчатого вала, а также характер колебаний давления воздуха во впускном коллекторе работающего автомобильного двигателя (подана заявка на патент РФ).
- Диагностические параметры, позволяющие оценивать величину углов начального положения валов ГРМ в виде характеристик газодинамических процессов во впускном коллекторе работающего автомобильного двигателя: фазы первой гармоники а1 и коэффициента формы 1Ц колебаний давления.
- Тестовое воздействие на двигатель в процессе безразборной диагностики привода ГРМ в виде его функционирования в режиме малых оборотов холостого хода с подключенной системой измерения давления во впускном коллекторе и стробоскопической системой измерения угла поворота коленчатого вала двигателя.
- Разработанная математическая модель системы «Впускной трубопровод -цилиндр - КШМ - ГРМ - выпускной трубопровод» как объекта диагностирования, позволяющая с необходимой точностью выявлять причинно следственные связи между ее элементами и выполнять контроль правильности начального взаимного почожения коленчатого и распределительных валов по параметрам газодинамических процессов во впускном коллекторе автомобильного двигателя без его разборки, учитывающая: кинематику работы КШМ и ГРМ; динамику изменения пропускных сечений клапанов; объем, дайну и сопротивление газовых трактов двигателя;
инерционность массы воздуха.
Практическая значимость. Внедрение метод,а диагностирования привода 1РМ в технологический процесс авторемонтных предприятий и сервисных центров технического обслуживания позволит повысить качество ремонтных работ и технического обслуживания АТС, а также повысить технико-экономические и экологические показатели автомобилей в условиях эксплуатации.
На автотранспортных предприятиях и станциях технического обслуживания внедрение метода позволит снизить временные, производственные и финансовые
затраты при выполнении работ ТО и Р.
Заводам-изготовителям диагностического оборудования результаты работы дадут возможность усовершенствовать конструкции производимых ими приборов для диагностики привода ГРМ, контроля углов НПРВ.
Автомобильным заводам способ определения НПРВ с использованием штатных
датчиков позволит создать системы самодиагностики привода ГРМ, а в некоторых случаях упростить систему управления ДВС.
Преподавателям технических ВУЗов автомобильных специальностей разработанные теоретические предпосылки метода позволят повысить качество подготовки специалистов в области технической диагностики АТС.
На защиту выносятся следующие научные положения:
- Технико-экономические и экологические показатели автомобилей в условиях эксплуатации, а также эффективность, информативность и оперативность диагностирования привода ГРМ можно значительно повысить, если выполнять его на основе измерения характеристик колебаний давления воздуха во впускном коллекторе двигателя, работающего в тестовом режиме.
- Наиболее эффективным для диагностирования привода ГРМ является тестовое воздействие на двигатель в виде его функционирования на режиме малых оборотов холостого хода с подключенной системой измерения давления во впускном коллекторе и стробоскопической системой измерения угла поворота коленчатого вала двигателя.
- В качестве диагностических параметров, позволяющих с высокой достоверностью определять величину углов НПРВ, необходимо использовать фазу первой гармоники а' и коэффициент формы колебаний давления во впускном коллекторе.
- Аналитические исследования газодинамических характеристик процессов во впускном коллекторе двигателя и их взаимосвязи с величиной углов НПРВ необходимо выполнять на основе математической модели системы «Впускной трубопровод - цилиндр - КШМ - ГРМ - выпускной трубопровод», как объекта диагностирования, учитывающей: кинематику работы КШМ и ГРМ, динамику изменения пропускных сечений клапанов, объем, длину и сопротивление газовых трактов двигателя, инерционность массы воздуха.
Апробация работы. Материалы исследований доложены и получили одобрение: на XI Всероссийской научно-практической конференции аспирантов и студентов «Проблемы безопасности современного мира: средства защиты и спасения «Безопасность - 06», Иркутск, 2006 г.; на XII Всероссийской научно-практической конференции аспирантов и студентов с международным участием «Проблемы безопасности современного мира и управления рисками «Безопасность - 07», Иркутск, 2007 г.; на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и достижения автотранспортного комплекса», УГТУ - УПИ, Екатеринбург, 2008 г.; на II МШЖ «Проблемы диагностики и эксплуатации автомобильного транспорта», г. Иркутск, 2009 г.; на Ш МШЖ «Проблемы диагностики и эксплуатации автомобильного транспорта», Иркутск, 2011г.; на V Российско-германской конференции по безопасности дорожного движения «Безопасность движения в городах», Иркутск, 2010 г.; на научно-технических конференциях факультета транспортных систем ИрГТУ, г Иркутск, 2006 2011 г.
Реализация результатов работы. Разработанный динамический метод диагностирования привода газораспределительного механизма двигателя прошел производственную проверку в ООО «Пятаков и компания» (г. Иркутск) и внедрен в производственный процесс ОАО «Грузовое автотранспортное предприятие № 2» (г. Улан-Удэ), а реализующее его оборудование используется в учебном процессе ИрГТУ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, общим объемом 3,7 усл. п. л., в том числе 3 работы в изданиях из перечня ВАК, подана заявка на патент РФ.
Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и основных выводов, содержит 193 страницы текста (в т.ч. 13 таблиц и 64 иллюстрации), список литературы из 135 наименований и 8 приложений на 24-х страницах.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель исследований, рабочая гипотеза, объект и предмет исследований, научная новизна работы, её практическая значимость, основные положения, выносимые на защиту.
Первая глава посвящена анализу работ по теме исследования. Рассмотрены публикации с материалами методов диагностики привода ГРМ и моделирования газодинамических процессов в системе питания.
Отмечено, что большую роль в развитие технической диагностики внесли В.А. Аллилуев, А.И. Артюнин, И.А. Биргер, Г.В. Веденяпин, Г.Ф. Верзаков, С.А. Иофинов, Л.В. Мирошников, В.М. Михлии, A.B. Мозгалевский, Б.В. Павлов, П.П. Пархоменко, Е.С. Согомонян, и др. Диагностике автомобильного транспорта в эксплуатации посвящены работы: И.Н. Аринина, А.П. Болдина, А.Д. Борца, Н.Я. Говорущенко, Я.Х. Закина, А.Г. Лившица, Л.В. Мирошникова, В.М. Михлина, Г.В. Крамаренко, В.Т. Порхалёва, В.М. Сергеева, И.П. Терских, А.И. Федотова, A.M. Харазова и др.
Проведенный обзор исследований в области диагностики приводов ГРМ автомобильных двигателей позволил установить:
- Основными причинами нарушений НПРВ являются: неверная сборка привода ГРМ; неисправности в механизмах, изменяющих фазы газораспределения; самопроизвольное перемещение цепи или ремня относительно звездочки (колеса) и растяжение цепей привода. Эти причины способны вызвать падение мощности двигателя, снижение производительности автомобиля, увеличение расхода топлива и токсичности отработавших газов.
- Несмотря на то, что многие исследователи отмечают негативное влияние расстройки фаз газораспределения на основные характеристики двигателя, целенаправленные исследования для количественной оценки этих изменений в ходе обзора не выявлены. Чтобы оценить допустимые пределы отклонения НПРВ от нормального положения и точность их определения, необходимо провести экспериментальные исследования, в ходе которых, необходимо определить влияние аномального положения НПРВ на основные характеристики двигателя.
- Существующие методы диагностики привода ГРМ требуют или частичной разборки двигателя, или сложны в реализации и не являются оперативными и высокоинформативными.
На основании анализа выполненных работ были сформулированы следующие задачи исследования:
1. Научно обосновать метод диагностирования привода ГРМ двигателя автомобиля по параметрам газодинамических процессов во впускном коллекторе, режимы тестового воздействия и диагностические параметры, позволяющие определять углы начальной установки распределительных валов.
2. Разработать математическую модель системы «Впускной трубопровод -цилиндр - КШМ - ГРМ - выпускной трубопровод», как объекта диагностирования, позволяющую выполнять аналитические исследования процессов газообмена в автомобильном двигателе с учетом влияния на него начальных углов установки распределительных валов.
3. Выполнить экспериментальную проверку разработанного метода диагностирования привода ГРМ, определения начального положения его валов и дать ему технико-экономическую оценку.
Вторая глава посвящена научному обоснованию метода диагностирования привода ГРМ двигателя автомобиля по параметрам газодинамических процессов во впускном коллекторе и разработке математической модели системы «Впускной трубопровод - цилиндр - КШМ - ГРМ - выпускной трубопровод», как объекта диагностирования. Ее структурная схема, представленная на рис.1, позволяет выявлять причинно следственные связи между элементами системы и определять параметры, с помощью которых можно контролировать правильность начального взаимного положений коленчатого и распределительных валов двигателя автомобиля.
] Фильтр ] воздуха]
V,
Л
т м о
с ф
£ Л
Расходомер Ре» им
воздуха диагностирования
«П..М«)
Впускной трубопровод
V,
•У.
ко
Датчин давления
Дроссельная ээаюнка ^
V.
Л.г
От
Параметры исследуемого процесса
Впускной ( I ! С ноем а коллектор| подачи тс»пп*аа
1°С
_______________
I Датчик температуры] воздуха |
ВпуыиоА
клапан
^__| Кулачковый /
1 кал
в^ЛСО,
Коленчатый вал
в I------,
>| Поршень Ц--->
Глушитель
Ре \'„
f Выпускной Выпускной
*] коллектор г клапан
Надпоршнеаое ) Г Системе | пространство Г | зажигания )
Датчик положения;
О,
{К»{*.........
н Привод 1К..
^.............-ЛО,
1 »ал
! Привод }•*—ДО, 0С+Л0,»ДО(
Рис. 1. Структурная схема системы «Впускной трубопровод - цилиндр - КШМ - ГРМ -
выпускной трубопровод»
Сопротивление движению газового потока со стороны элементов впускного тракта на всех скоростях течения принято считать зависящим только от высоты подъема впускного клапана. Варьируемыми параметрами технического состояния двигателя являются изменения НПРВ, при которых остается неизменной зависимость высоты подъема клапана от угла поворота распределительного вала.
С точки зрения диагностики наиболее информативной является работа двигателя на режимах минимальных оборотов холостого хода. При этом минимальными являются: частота вращения коленчатого вала; перепады давления во впускном коллекторе; расход воздуха; часовой расход топлива. Также минимальными будут являться скорости движения поршней и скорость движения свежего заряда.
Влияние остаточных газов на газодинамические процессы во впускном коллекторе также будет минимальным.
При рассмотрении процессов газообмена в двигателе при малых оборотах холостого хода приняты следующие допущения:
- постоянными приняты параметры: температура двигателя, температура окружающего воздуха, частота вращения коленчатого вала, начальный угол опережения зажигания;
- горение в цилиндре происходит за закрытыми клапанами и его влияние на процессы газообмена во впускном коллекторе не значительно;
- изменение температуры воздуха за время прохождения заряда по впускному коллектору минимально;
- скорость движения газовых потоков на впуске определяется скоростью движения поршня.
Все вышеприведенные допущения значительно упростили задачу моделирования, позволили отказаться от сложного математического аппарата и построить математическую модель газодинамических процессов в двигателе автомобиля на основе уравнений, описывающих протекание тока в электрических цепях.
Масса m газа, сосредоточенного в элементарном объеме рассматривается в модели как заряд q, Объем пространства V, заполненного газом, рассматривается как электрическая емкость С. Считаем температуру Т постоянной, а давление газа Р будем моделировать как изменение напряжения V. Инерционность газового потока, протекающего на участке трубопровода, будем моделировать как индуктивность. Сопротивление движению воздушного потока за счет трения о стенки и изменений направления газа будем моделировать как электрическое сопротивление R.
Текущее положение коленчатого вала (при его равномерном вращении) определяется углом его поворота с помощью выражения
О = 0г_1+®е-Д< , 0)
где - угол поворота коленчатого вала на предыдущем шаге расчета; сое~
угловая скорость вращения; Дt- шаг интегрирования по времени (с). Перемещение поршня определяется с помощью выражения
S(j,®)=X'Cos(e + yJ) + ifîr-(R-sm(Q + yJ)f , (2)
где / - длина шатуна; R- радиус кривошипа; у ■ - сдвиг процессов в/-том цилиндре
относительно первого.
Пропускные сечения впускных и выпускных клапанов G, и Ge изменяются в
соответствии с выражениями:
Gj = G - fa • cos(A0i + 0° - 0 + yi ) + ^jb2-( a- sm(àQi + &■ - в + yi ))2 )
если (A0i + <9®-0 + четно ^ (3)
Gj = 0 если (Л 6> + 0° - 0 + yi ) + 2я нечетно
Ое = О • (а • сев(Лвь + 0° - 0 + + - Га • *т( Ав, + в° - 0 + уу))г )
если (А&;+&°-& + у1)+2п четно ; (4)
0£ - О если (А&е + 0°-в + у1)*-2я нечетно
где а и Ь - постоянные коэффициенты; ,в°- заводские НПРВ.
Для расчета параметров движения газа каналы коллекторов разбиты на N взаимосвязанных участков. Впускной и выпускной клапаны соединяют цилиндр с первым участком соответствующего канала. Переход от пневматической схемы к электрической, моделирующей процессы газообмена в цилиндре двигателя, поясняется рис. 2.
Рис. 2. Схема цилиндра:
а - физическая; б - пневматическая; в - расчетная
Полный объем цилиндра (как емкость эквивалентного конденсатора) найдем по формуле
Cp=Cb+Cps(S), (5)
где Cfa- емкость, эквивалентная объем камеры сгорания; С ps- емкость,
эквивалентная объем цилиндра; S - положение поршня.
Давление в цилиндре двигателя (как напряжение на емкости конденсатора Ср), определим по формуле
U'p 1С (6)
где q'~1 - масса газа (как заряд конденсатора на предыдущем шаге расчета).
Расход газа через пропускное сечение впускного клапана (как ток в цепи), определим по формуле
1^(и/-1-и1р)-0, , (7)
где t/jf1- давление в начале впускного коллектора за предыдущий момент времени (как напряжение в цепи); G,- коэффициент расхода впускного клапана данного цилиндра, (как проводимость цепи), рассчитывается для текущего положения коленчатого вала по формуле (3).
Для расчета расхода газа через пропускное сечение выпускного клапана (как
9
ток на участке цепи) используем формулу
1е=(и(-1-и'р)-Ое, (8)
где IIг}"1- давление (как напряжение) в начале выпускного коллектора в предыдущий момент времени; Ое- коэффициент расхода выпускного клапана данного цилиндра (как проводимость цепи), рассчитывается для текущего положения коленчатого вала по формуле (4).
Давление газа в начале выпускного канала (как напряжение) рассчитаем как
О)
(-1
где Сг~ объем выпускного канала (как емкость конденсатора); М- количество
участков, на которые этот объем разделен при расчете.
Давление газа в начале впускного коллектора (как напряжение) определим по формуле
и'л^л-г-)1^ (Ю)
/-1
где С3- объем впускного коллектора (как эквивалентная электрическая емкость).
Уточненное значение давления газа в цилиндре в текущем положении коленчатого вала (как эквивалентное напряжение) определим по формуле
ир=и'р+^-\ц,+1в)Л. (И)
СР 1-1
Массу газа в цилиндре двигателя (как величину заряда) рассчитаем как
Я =ир-Ср. (12)
При расчете газообмена впускной канал разбивается на N равных участков. При расчете процессов газообмена в каналах впуска при работе отдельного цилиндра было предварительно определено, давление в начале канала (как напряжение) 1/1{.
Для т-го участка канала 1 <т<Ыпоследовательно вычисляется перепад давления между участками канала (как напряжение), вызывающий ускорение воздушного потока, по формуле
, (13)
где расход газа на данном участке впускного канала (как ток), рассчитанный в
предыдущий момент времени; - сопротивление, учитывающее потери на трение
при движении газа во впускном коллекторе; давление на следующем участке
впускного коллектора, (как напряжение) рассчитанное в предыдущий момент времени.
Расход газа через данный участок коллектора (как ток) вычисляется по формуле
где Ь5 - инерционность впускного коллектора (как индуктивность).
Уточненное значение давления (как напряжение) на т-ном участке коллектора
05)
где С, - объем впускного коллектора (как емкость).
Давление (как напряжение) на т +1 участке коллектора
и^и^г-^-'!1*^- Пб)
г-1
При моделировании процесс вычисления по формулам (13-16) повторяется для каждого участка коллектора. На последнем №том участке рассчитывается газообмен канала с впускным коллектором. Вычисляется разность даатений (как напряжение) между последним участком канала и впускным коллектором, которая ускоряет поток воздуха, вычисляется по формуле
(17)
где расход воздуха на последнем участке впускного коллектора (как ток),
рассчитанный в предыдущий момент времени; С/,-"1- давление во впускном коллекторе (как напряжение), рассчитанное в предыдущий момент времени.
Вычисляется расход воздуха через данный участок коллектора (как ток)
^ /-1
Уточняется величина давления в И-том сечении коллектора (как напряжение)
(19)
Выполняется предварительный расчет давления (как напряжения) во впускном коллекторе с учетом газообмена с первым цилиндром по формуле
4 Г-1
Для второго и последующих цилиндров давление С/,--1 (как напряжение), уточняется с учетом давления [/' (как напряжение), полученное с учетом газообмена с предыдущим цилиндром. Окончательно давление во впускном коллекторе в текущий момент времени определяется при расчете газообмена через дроссельную заслонку. Аналогично производятся расчеты газообмена во всей системе питания.
Третья глава посвящена выбору и разработке методик экспериментальных исследований. Разработаны методики: задания заданных значений НПРВ; тарировки систем измерения контролируемых параметров; оценки погрешностей систем измерения; оценки влияния НПРВ на внешнюю скоростную характеристику (ВСХ) ДВС; регистрации параметров газообмена как функций от угла поворота коленчатого вала при варьировании НПРВ.
«цаость вращении
■-^^Wv^w*..- UO/MMlt
ALL-DATA
ЩсVonп . J
^Пявт^
Для реализации разработанных методик изготовлено экспериментальное оборудование (рис.3), состоящее из двигателя Toyota 4S-FE, электродинамического тормоза с системой измерения момента, блока управления динамическим тормозом (БУДТ), блока измерений и синхронизации (БИИС) и персонального компьютера.
Рис. 3. Экспериментальное оборудование:
а - силовой стенд на базе двигателя Toyota 4S-FE; б - БИИС с датчиками; в - БУДТ; г - датчики положения коленчатого вам и ВМТ; д - активное окно управляющей программы
Для управления БИИС и сохранения данных разработана управляющая программа. К БИИС подключаются: датчик массового расхода воздуха (ДМРВ); датчик абсолютного давления (ДАД); датчик положения коленчатого вала; датчик верхней мертвой точки (ВМТ) поршня в первом цилиндре. Схема подключения разработанного оборудования при проведении экспериментов представлена на рис. 4.
12
Рис. 4. Комплекс оборудования для определения влияния НПРВ, на характеристики и параметры газодинамических процессов во впускном коллекторе двигателя
В двигателе Toyota 4S-FE вращение от зубчатого колеса на коленчатом валу, передается через ремень на зубчатое колесо распределительного вала, закрепленное на вале привода впускных клапанов. Зубчатое колесо (рис.5) коленчатого вала имеет 24 зубца, а распределительного - 48 зубцов.
Вращение на вал привода выпускных клапанов передается от вала привода впускных клапанов через пару шестерней с 40-ка зубцами.
При нормальном взаимном положении деталей ГРМ углы НПРВ равны 0. Установка вала привода впускных клапанов с поворотом против хода вращения на один зубец колеса, относительно ремня ГРМ вызывает запаздывание обоих распределительных валов на -15° (относительно коленчатого вала). Установка вала привода выпускных клапанов с поворотом по ходу вращения на один зубец шестерни вызывает опережение открытия выпускных клапанов на +18° (по коленчатому валу). Если выполнить эти установки одновременно, то начальное положение вала привода впускных клапанов Рис. 5. Схема привода будет -15°, а начальное положение вала привода
распределительных валов выпускных клапанов +3°. Такое положение РВ двигателя 4S-FE будем условно называть "впуск-15 - выпуск+3".
13
Зубчатое колесо распределительного вала
Вал привода впускных клапанов
Зубчатое колесо коленчатого вала
Шестерня вала привода нынускных клапанов
В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований. Для определения влияния НПРВ на ВСХ двигателя сначала измерялись характеристики эффективного момента для нормального НПРВ, а также при отклонении от этого положения в пределах поворота колеса или шестерни привода ГРМ на один зубец (рис.б,а). Было определено, что при пе> 3000 об/мин двигатель развивал больший момент при некоторых аномальных НПРВ. Поэтому оценку влияния НПРВ на изменение эффективного момента двигателя 48-РЕ целесообразно проводить в диапазоне частот от 600, до 3000 об/мин. На рис. 6,6 показаны ВСХ измеренные при отклонениях НПРВ в пределах ±2 зубцов привода.
Рис.6. Графики ВСХ двигателя Toyota 4S-FE при аномальных НПРВ:
а - в пределах ±1 зубца; б - в пределах ±2 зубцов привода ГРМ
Для количественной оцев-ки влияния углов НПРВ на величину эффективного крутя-щего момента Ме, его значения в диапазоне 600 3000 об/мин были усреднены.
При этом средний эффективный крутящий момент Ме, полученный для нормального НПРВ, был принят за 100%.
Зависимости относительных изменений Ме от угла НПРВ привода впускных и выпускных клапанов, а также для обоих распределительных валов, представлены на рис. 7.
л привода виз cKi-шх клапане в ;
1 / 1Ж .Гх
ш V
- I ЖвСЛЛ МШ< С t >
......... оба рагго ..................1.............1................;............... доделй'т'йльиглх вала : 1 1 I
JO 20
Рис.. 7. Зависимость среднего эффективного момента двигатели Toyota 4S-FE от НПРВ
В процессе растяжения цепи привода происходит плавное увеличение угла отставания распределительных валов и плавное снижение характеристик двигателя. Установлено, что предельно допустимый уровень снижения характеристик двигателя не может быть более 95 %. Тогда наибольшее угловое отклонение распределительных валов от своего нормального положения не должно превышать 5°, а абсолютная погрешность определения и установки начального углового положения валов ГРМ не должна превышать ±2°.
В ходе проведенного исследования установлено, что влияние НПРВ на расход воздуха в двигателе достаточно слабое и использовать расход воздуха как диагностический параметр при определении НПРВ нецелесообразно.
В ходе предварительных исследований было установлено, что при работе ДВС во впускном коллекторе возникают пульсации давления. Эти пульсации стабильны, а при аномальных НПРВ изменяют свою форму. Это заставило выполнить исследования пульсаций давления во впускном коллекторе с целью использования их в качестве диагностического параметра для контроля величин начальных положений валов ГРМ.
Для получения численных характеристик пульсаций давления во впускном коллекторе был использован математический аппарат преобразования Фурье:
N
. 2я\
2 N 271 к
ак=~Тсо<к'1 = ^ = 771>/ '' ~гг). а = Агс<%
N.
N
01. ^
=1 " " ¿=1 На рис. 8 представлены результаты измерения фазы первой гармоники (параметр а1) колебаний давления во впускном коллекторе двигателя 4Э-РЕ на холостом ходу при аномальных НПРВ.
♦ впугк-30 вил уск-.Ю
■У "- Ч
>• впуся-30 ВЫЛУСХ+б
* ьпуск-15 »ыпуск-15
{
1 \ Г 1
\
!5 »!№>■«-15 >
^Тп мпуе
ВРГО А":.: \ N I 1 . , ЖфЫ<1 '»4 _
г \ Овыт
шуск-21 Ч
| | -1— 1 " " «
впуск+Зраип «-б А-..... >—1
■ "—г— 1 ! —1— ск-30 плуск+ЗО :
О)
я туи-1 жы> япуагг! 5 нтуск-3
--Рис.8. Фаза первой гармоники колеоаннп
. . - I давления во впускном коллекторе двигателя ____} 48-РЕ прп работе на холостом ходу:
■ -•■-•« /."»VI а _ре3ультаты измерений;
—---^"N7,, б - диаграмма зависимости от НПРВ
Для обработки результатов экспериментов применялся графический метод, с помощью которого было установлено, что параметр а1 подчиняется нормальному
закону распределения и не зависит от частоты вращения коленчатого вала в диапазоне от 500 до 1000 об/мин.
По данным эксперимента получено выражение для расчета фазы первой гармоники колебаний давления во впускном коллекторе двигателя модели 48-РЕ:
а 1 = 0,002 • А&е ■ Д©, - 0,1977 ■ Д©8 - 0,8388 • Д0, + 68,964, (22) где Ав, - начальное положение вала привода впускных клапанов, Д0е - начальное положение вала привода выпускных клапанов.
Активное окно программы моделирования газообмена представлено на рис.9. С помощью математической модели газообмена были проведены расчеты параметра а' при изменении НПРВ (рис. 10).
/ давлен.¡с и ■
•------5В.4
-111.2
/
Рис. 9. Активное окно программы моделирования газообмена в ДВС
Оценка адекватности модели, выполненная по критерию Фишера путем сравнения дисперсии параметра а', в расчете и эксперименте показала ее значимость.
«7
}) . вал привода выпускных клапанов .. . оба распределительных вала .......--------------а экспериментальные данные
Рис.10. Расчетная зависимость зависимость фазы первой гармоники колебаний давления во впускном коллекторе от НПРВ
16
С помощью модели была сделана оценка диапазона изменения коэффициентов в выражении (22) для разных типов ГРМ. Коэффициент влияния НПРВ привода впускных клапанов на параметр а ;лежит в пределах -0,9 -0,7. Коэффициент влияния НПРВ привода выпу скных клапанов на параметр а' лежит в пределах -0,1+ -0,25. В ходе моделирования было установлено, что изменение степени сжатия в двигателе от 10 до 30 мало влияет на значения коэффициентов в выражении (22).
На рис. 11, а представлен расчетный график установившихся колебаний давления во впускном коллекторе. На рис.11, б представлены экспериментальные результаты измерения давления при работе двигателя 48-БЕ на холостом ходу. Форма колебаний давления оказалась близкой к треугольной. Отмечено, что при изменении НПРВ меняются скорости нарастания и снижения давления.
Раннее открытие впускного клапана увеличивает выброс отработанных газов. Позднее - усиливает обратный выброс заряда при движении поршня вверх. Это увеличивает скорость нарастания дашшшя и уменьшает коэффициент формы.
Отклонение начального положения вала привода выпускных клапанов, относительно заводских начальных установок, увеличивает количество отработанных газов в цилиндре к моменту открытия впускного клапана. Это также увеличивает скорость нарастания давления во впускном коллекторе.
с ;о eí 1:0 но 143 iíj isa veo 22? ;-í 'ли гх ¿^ Jíí ?зс j;? tic jei £t: íjc ио hg 'ic íj? " ■) ?(.:
Pac. 11. Изменение давления во «пуск-ном коллекторе:
а - расчет, б - эксперимент;
Этим объясняется тот факт, что нормальное положение распределительных валов характеризуется максимальным значением коэффициента формы Кф, а любые изменения в приводе механизма газораспределения вызывает его уменьшение (рис. 12).
кф; % -
♦ апуск»15 еылуск-3
• опускО еылуск-18
» впускО выпуск*18
* впуск-15 еылусн-*21 . &
- . \ V Т. •
* апуск-15 выпуск-»-3 _ п впуска 15 еылуск+15
......••^Д^/гТПг пг^-
впуск-15 рыпуск-15
N
Рис. 12. Значения параметра Кф для некоторых НПРВ двигателя 48-ГЕ
Установлены пороговое или критическое значения НПРВ для двигателя 48-РЕ. Коэффициент формы треугольного сигнала Кф мсжет быть использован как дополнительный диагностический параметр. Его снижение ниже критического значения свидетельствует об аномальной установке валов ГРМ.
На основании проведенного исследования установлено, что для любого типа четырехтактных двигателей с единственным РВ, который установлен с начальным
углом Ш рв, зависимость а1 = /(Д0рв) будет иметь вид
а
рв>
(23)
где а\< - значение параметра а1 при нормальном НПРВ; арв - коэффициент
влияния НПРВ на параметр а1, зависящий от конструктивных особенностей двигателя.
Уравнение обратной зависимости, позволяющее определить Л© рв, будет
иметь вид
(24)
где Да1 =а1 - а\; - отклонение й^от нормы.
Установлено, что для любого типа четырехтактных ДВС с двумя РВ, установленными с значениями НПРВ Д@, и Д©е, зависимость а1 = /(Д©е,Д©,) будет иметь вид
а1 =а}/ + агА©1+Ье-А®е, (25)
где а{,Ье - коэффициенты влияния соответствующего РВ на параметр а1.
Для получения уравнений обратной зависимости для ДВС с двумя РВ вида
А©;=/(а1,4,а/,Ье,©[,©^), Ше= /(а\а1ы,а^Ье,,©Те), где©[, &те -
18
шаг зубца привода соответствующего РВ по коленчатому валу, учтем, что ДВС практически не работоспособны при отклонениях НПРВ больших ±2 зубца привода, и запишем уравнение (25) для пяти возможных значений Д0С
Да1 =Ье -Д0е -а, ■2-@[, при Д0, = -2-в[
= Ье • Д0е -ai •©[, при Д0, =
■ Да1 =Ье •Д0е, при Д©/=0 Дат1 = Ье -А&е + аг , Д0, = +0^
Да^беДвг+я,^-©^ нрн Д©,=+2^©[
Выразив Д@е через Да1 получим искомое диагностическое уравнение в виде
(26)
Д0„
Д0е =
Д0.=
Да1 а, Ье Да1 а. Ье ■в?
К Ье '
А а1
Ье '
Да1 я, ■щ
К Ье '
Да' а. •2-яГ
Ье Ье
Д0у=-2 &],при Аа1 <-3"0[ '"'
Д0,=-в-Д0, = О,
з ©Г о, д ] ©Г
при---—- < Да < —-—-
' -л л
при
Д0е =—---■-, Д©;=+0;, ///№
, Д0, =+2-0; , при
©Г , 1 еГ-п,
---—-<Аа <——
2 2
©Г-а, д ! 3-0,Г-о,
—!—-<Аа <--—
2 2
З-вГ-о/ 1
--—-<Д а
(27)
Если А-Ье <<), ■©[ , то в области определения Д0ее [-2-0^;+2-0^ ]
уравнение (27) имеет единственное решение. Если 4 -Ье-@те >а1 ■©[ , то в области
определения Д0С е [-2-Ое ;+2&е ] уравнение (27) имеет два решения.
На практике неоднозначность в определении значений Д©! и Д0е не возникает, поскольку работа ДВС с установкой вала привода выпускных клапанов на +2 зубца привода сопровождается характерным (резким) звуком выхлопа.
Таким образом, метод измерения НПРВ автомобильного двигателя заключается и следующем:
1. В режиме малых оборотах холостого хода измеряется параметр.
2. Вычитая его из известного коэффициента огу, получается значение диагностического параме гра А«1.
3. Подставляя параметр
А О1 в диагностическое уравнение (24) или (27) вычисляются начальные углы установки распределительных валов.
Пример: Для двигателя Toyota 4S-FEуравнение (26) примет следующий вид:
Аа = 0.2 Д©е -26, при А©, = -30
Да = 0.2 А®, -13, при А©,- = -15
Аа = 0.2 д©е при А©, = 0
Да = 0.2 А®, + 13, при А®, = +30
Да = 0.2 А©е + 26, при А®, = +30
(28)
Диагностическое уравнение (27) для двигателя 48-КЕ примет вид А®, =5-Да1+130, А®, =-30, при Да1 <-19,5° Д©г =5'Да1 +65, Л©,-=-15, при -19,5°<Да1 <-6,5° <Д©е=5-Да', Д©,=0, при А©е =5'Да1 -65, А©,- =+15, при Д©й = 5 • Да1 -130, А©,. = +30, при Разработанный метод диагностирования ГРМ автомобильного двигателя реализует разработанное устройство для определения НПРВ, представляющее собой стробоскоп, измеряющий фазу и форму колебаний давления во впускном коллекторе. Функциональная схема разработанного диагностического устройства представлена на рис.13.
-6,5° < Да1 <+6,5° + 6,5° <Аа' <+19,5° +19,5 < Да1
(29)
■ датчик давления
к впускному коллектору
мк
АЦП
" ФНЧ 5 ГУН 1 1
Петля фапч
2 X
к катушке или форсунке первого цилиндра
12 датчик первого цилиндра
вычитающий счетчик
5ЕН>-
6 задание коэффициента деления
10 начальная
установка
7 з )} А 11 ^
г — ю " ЧИСЛО ЦИЛИНДРОВ" " ФАЗА "
шкив коленчатого вала
Рис. 13. Структурная схема устройства для измерения параметров а1 и Кф
Основой устройства является система фазовой автоматической подстройки частоты, в результате работы которой частота опорного генератора будет кратной частоте колебаний давления во впускном коллекторе и между ними установится стабильный фазовый сдвиг.
В пятой главе приведены результаты расчета экономической эффективности разработанного способа определения НПРВ в условиях эксплуатации.
20
Производственная проверка разработанного метода, выполненная в ОАО «Грузовое автотранспортное предприятие №2» (г. Улан-Удэ) и ООО «Пятаков и компания» (г. Иркутск), подтвердила его высокую эффективность в условиях эксплуатации.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
1. Снижение технического состояния привода ГРМ автомобильных двигателей приводит к изменениям количества и качества горючей смеси, к сокращению продолжительности рабочего цикла, что вызывает снижение технико-экономических показателей автомобилей, повышает токсичность отработавших газов. Процесс диагностирования НПРВ в условиях АТП и СТО отличается низкой информативностью, высокой трудоемкостью и значительным временем простоя автомобилей.
2. Теоретически обоснован метод безразборного диагностирования привода 1РМ двигателя, работающего в тестовом режиме, на основе параметров, характеризующих колебания давления в его впускном коллекторе с помощью математического аппарата анализа формы и фаз колебаний.
3. Научно обоснован и экспериментально апробирован режим тестового воздействия на двигатель при диагностировании привода ГРМ в виде его функционирования в режиме малых оборотов холостого хода с подключенной системой измерения давления воздуха во впускном коллекторе и стробоскопической системой измерения угла поворота коленчатого вала.
4. Научно обоснованы диагностические параметры, позволяющие определять углы начальной установки распределительных валов. Установлено, что фаза первой гармоники колебаний давления во впускном коллекторе а и коэффициент формы колебаний давления Кф могут быть использованы в качестве диагностических параметров при оценке НПРВ, а строго индивидуальный характер колебаний давления для каждого состояния привода ГРМ позволяет идентифицировать его неисправности с помощью корреляционного анализа.
5. Разработанная математическая модель системы «Впускной трубопровод - цилиндр - КШМ - ГРМ - выпускной трубопровод», как объекта диагностирования, позволяет рассчитывать параметры давления и расхода воздуха на участках газового тракта в двигателе автомобиля в процессе его наполнения рабочим телом и опорожнения при изменениях НПРВ, в режиме малых оборотов холостого хода, с учетом инерционности массы газа, сопротивления газового тракта, изменения объемов двигателя, конструктивных особенностей работы кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. Математическая модель является простой и информативной, описывает процессы газообмена в двигателе внутреннего сгорания автомобиля на основе уравнений электротехники.
6. Экспериментальная проверка разработанного метода, реализующего его комплекса оборудования и программного обеспечения, показывает их высокую оперативность и информативность при диагностировании привода ГРМ. Установлено, что запаздывание обоих распределительных валов на 7°, вызывает снижение среднего эффективного крутящего момента Ме на 10%. Их установка на 30° позже снижает
Ме на 40%, а на 30° раньше снижает Ме на 8%.
7. Производственная проверка разработанного метода, выполненная в ОАО
21
«Грузовое автотранспортное предприятие №2» (г. Улан-Удэ) и в ООО «Пятаков и компания» (г. Иркутск), подтвердила его высокую эффективность в условиях эксплуатации. Экономический эффект от снижения трудоемкости, повышения оперативности и информативности диагностирования привода ГРМ разработанным методом в расчете на один автомобиль составил 321,7 руб./авт. Срок окупаемости оборудования и программного обеспечения составляет менее месяца.
ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПЕЧАТНЫХ РАБОТАХ:
- в изданиях из перечня ВАК РФ:
1. Федоров А.Л. Моделирование пульсаций давления во впускном коллекторе автомобильного ДВС при изменении настройки ГРМ / А.И. Федотов, А.Л. Федоров // Вестник ИрГТУ №2. Иркутск, 2011. №2. С.63-71.
2. Федоров А.Л. Определение начальных положений распределительных валов по параметрам колебаний давления во впускном коллекторе двигателя. / А.И. Федотов, А.Л. Федоров //Вестник ОГУ. Оренбург, 2011. №10. С.134-138.
3. Федоров А.Л. Постановка задачи аналитического определения начальных положений распределительных валов двигателя по параметрам давления во впускном коллекторе / А.И. Федотов, А.Л. Федоров // Вестник ИрГТУ. Иркутск, 2011. № 9. С.116-124.
- в научных рецензируемых изданиях и сборниках трудов:
4. Федоров А.Л. Диагностирование механизма газораспределения автомобильного ДВС по изменению объёмного расхода воздуха / А.Л. Федоров // Повышение эффективности эксплуатации автотранспортных средств на основе современных методов диагностирования: материалы международной научно-практической конференции. Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2007. С. 251-255.
5. Федоров А.Л. Экспериментальное исследование привода ГРМ автомобильного двигателя с целью диагностирования / А.Л. Федоров // Проблемы и достижения автотранспортного комплекса: материалы VI Всероссийской научно-технической конференции. Екатеринбург: Изд-во УГТУ - УПИ, 2008. С. 30-32.
6. Федоров А.Л. Диагностика установки распределительного вала автомобильного бензинового ДВС по изменению фазы первой гармоники разряжения во впускном коллекторе / А.И. Федотов, А.Л. Федоров, A.C. Алекна // Проблемы диагностики и эксплуатации автомобильного транспорта: материалы II международной научно-практической. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2009. С. 6-11.
7. Федоров А.Л. Компьютерный комплекс для диагностики установки фаз газораспределения в газораспределительном механизме автомобильных ДВС. / А.И. Федотов, А.Л. Федоров, A.C. Алекна // Проблемы диагностики и эксплуатации автомобильного транспорта: материалы П международной научно-практической конференции. Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2009. С.11-16.
8. Федоров А.Л. Экспериментальное исследование влияния разрегулировки механизма газораспределения на внешнюю скоростную характеристику автомобильного ДВС / А.И.Федотов, А.Л. Федоров // Проблемы диагностики и эксплуатации автомобильного транспорта: материалы III международной научно-практической конференции. Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2011. С. 266- 271.
9. Федоров А.Л. Форма колебаний давления во впускном коллекторе как диагностический признак положения распределительных валов / А.Л. Федоров // Проблемы диагностики и эксплуатации автомобильного транспорта: материалы Ш международной научно-практической конференции. Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2011. С. 185-192.
„ , „ Подписано в печать 20.10.2011. ФорматбО х 90 / 16.
^ /"НБумага офсетная. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,75. ' Тираж 130 экз. Зак. 205. Поз. плана 34н.
" Лицензия ИД № 06506 от 26.12.2001
Иркутский государственный технический университет 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Федоров, Алексей Леонидович
ВВЕДЕНИЕ.
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
1.1. Механизм газораспределения автомобильных ДВС.
1.2. Техническое обслуживание ГРМ с ременным приводом.
1.3. Техническое обслуживание ГРМ с цепным приводом.
1.4. Неисправности привода валов ГРМ.
1.5. Реакция электронной системы управления двигателем на аномальное положение валов ГРМ.
1.6. Субъективные признаки аномального положения РВ.
1.7. Влияние аномального положения РВ на основные эксплуатационные характеристики двигателя.
1.8. Анализ методов диагностирования привода ГРМ.
1.9. Требования к способам контроля положения РВ.
1.10. Анализ исследований в области теории газодинамических процессов.
Выводы и задачи исследования.
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА КОНТРОЛЯ УСТАНОВКИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ВАЛОВ ПО ПАРАМЕТРАМ ГАЗООБМЕНА В ДВИГАТЕЛЕ.
2.1. Допущения, при разработке математической модели процессов газообмена ДВС.
2.2. Аналогии между газодинамическими и электродинамическими процессами и характеризующих их величинами.
2.3. Построение эквивалентной электрической схемы процесса газообмена в двигателе.
2.4. Математическое описание кинематики движения механизмов двигателя.
2.4.1. Описание кинематики кривошипно-шатунного механизма.
2.4.2. Математическое описание кинематики клапанного механизма.
2.5. Математическое описание процессов движения газов в двигателе посредством уравнений электрических цепей.
2.5.1. Математическое описание процессов газообмена при работе цилиндра.
2.5.2. Математическое описание газообмена в каналах выпуска.
2.5.3. Математическое описание газообмена в каналах впуска.
2.5.4. Моделирование процесса газообмена в выпускной системе.
2.5.5. Моделирование процессов газообмена во впускной системе.
2.6. Алгоритм расчета процессов газообмена в двигателе на ЭВМ.
2.7. Математический аппарат вычисления фазы и анализа формы колебаний.
2.7.1. Применение преобразования Фурье для вычисления фазы колебаний.
2.7.2. треугольная аппроксимация экспериментальной функции.
2.8. Расчет фазы давления во впускном коллекторе.
Выводы по главе.
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Разработка методик определения влияния НПРВ на ВСХ и процессы газообмена в двигателе.
3.1.1. Выбор модели двигателя для проведения исследования.
3.1.1.1. Методика установки заданных значений НПРВ.
3.1.2. Подбор и разработка оборудования для реализации режима ВСХ.
3.1.2.1. Б л ок управления электродинамическим тормозом.
3.1.3. Система измерения эффективного момента двигателя.
3.1.4. Компьютерный измерительный комплекс.
3.1.4.1. Блок измерения и синхронизации.
3.1.4.2. Управляющая программа.
3.1.5. Методика тарировки систем измерения.
3.1.5.1. Методика тарировки системы измерения эффективного момента двигателя.
3.1.5.2. Методика тарировки системы измерения давления.
3.1.5.3. Методика тарировки системы измерения расхода воздуха.
3.2. Методика оценки погрешности систем измерения.
3.3. Методика планирования экспериментальных исследований.
3.4. Методика экспериментального исследования влияния НГТРВ на величину эффективного момента двигателя и расход воздуха в режиме ВСХ.
3.5. Методика измерения давления и расхода воздуха во впускном коллекторе в режиме малых оборотов холостого хода.
3.6. Методика анализа формы колебаний давления во впускном коллекторе.
3.7. Методика оценки адекватности математической модели.
Выводы по главе.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИСЛЕДОВАНИЙ.
4.1. Результаты измерений параметров работающего двигателя.
4.2. Результаты исследования влияния начальных положений валов ГРМ на характеристики ДВС.
4.2.1. Влияние начальных положений валов ГРМ на количество поступившего в двигатель воздуха.
4.2.2. Определение требований к точности измерения и установки начального углового положения валов ГРМ.
4.3. Гармонический анализ колебаний давления во впускном коллекторе.
4.3.1. Моделирование колебаний давления во впускном коллекторе.
4.3.2. Диагностика привода ГРМ по фазе колебаний давления.
4.4. Анализ формы колебаний давления во впускном коллекторе.
4.4.1. Корреляционный анализ формы колебаний давления во впускном коллекторе.
4.5. Методика получения диагностических уравнений и их коэффициентов для определения НПРВ по форме и фазе колебаний давления во впускном коллекторе.
4.5.1. Методики испытаний двигателей с целью определения коэффициентов в диагностических уравнениях.
4.5.2. Определение коэффициентов диагностических уравнений.
4.5.3. Получение уравнений для определения НПРВ по измеренному значению параметра а.
4.5.4. Анализ погрешности определения начального положения распределительных валов разработанным методом.
4.5.5. Устройство для определения угла начального положения распределительных валов.
Выводы по главе.
5. ЭКОНОМИЧИСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЧАЛЬНОГО ПОЛОЖЕНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ВАЛОВ ПО ФОРМЕ И ФАЗЕ КОЛЕБАНИЙ ДАВЛЕНИЯ ВО ВПУСКНОМ КОЛЛЕКТОРЕ.
5.1. Определение стоимости устройства для определения фазы колебаний давления стробоскопическим способом.
5.2. Определение экономической эффективности.
Выводы по главе.
Введение 2011 год, диссертация по транспорту, Федоров, Алексей Леонидович
Для нашей страны, как и для подавляющего большинства развитых стран мира, автомобильным транспортом выполняются основные объемы перевозок. Применяемые на автомобилях двигатели являются, как правило, поршневыми четырехтактными. Все они имеют механический привод клапанов газораспределительного механизма (ГРМ) от кулачков распределительного вала (РВ).
При эксплуатации автомобилей в состоянии привода ГРМ их двигателей возможны изменения, которые вызывают отклонения начального положения распределительных валов (НПРВ) от нормы при сохранении синхронности вращения. Это приводит к фазовому сдвигу моментов открытия и закрытия клапанов (по отношению к положению коленчатого вала двигателя), к изменению количества и качественного состава рабочей смеси, к увеличению объема остаточных газов, снижению работы газовых сил. В результате падает мощность двигателя, снижается производительность автомобиля, увеличивается расход топлива и токсичность отработавших газов.
Нарушения НПРВ трудно выявить без применения специального оборудования и частичной, весьма трудоемкой разборки двигателя. Признаки нарушения НПРВ идентичны признакам неисправностей систем питания, зажигания, холостого хода. Существующие методы диагностики НПРВ обладают целым рядом недостатков. Одни требуют частичной разборки двигателя, вызывая длительные простои автомобиля. Другие малоинформативны, имеют высокую трудоемкость и требуют высокую квалификацию исполнителей. Отсутствует, бортовая система диагностики привода ГРМ. В списке диагностических кодов неисправностей по стандарту ОВОII, даже отсутствуют коды, соответствующие аномальному НПРВ.
Поэтому многие автомобили продолжают эксплуатироваться со значительными отклонениями в приводе ГРМ, имея пониженную производительность, повышенный расход топлива и токсичность отработавших газов.
Положение усугубляется тем, что использование малоэффективных методов диагностирования привода ГРМ приводит большим простоям автомобилей в техническом обслуживании и ремонте (ТО и Р), большим производственным и финансовым затратам, от ошибок диагностирования 1-го и 2-го рода.
Противоречие между стремлением снизить временные, производственные и финансовые затраты, повысить информативность диагностирования газораспределительного механизма за счет обоснования, разработки и внедрения высокоинформативного, оперативного метода, с одной стороны, и уровнем знаний о закономерностях процессов формирования диагностических параметров, характеризующих изменения начальных углов установки валов ГРМ и их связей с основными показателями процессов функционирования двигателя и автомобиля, с другой стороны, порождает проблемную ситуацию, на решение которой направлена данная диссертация.
Поэтому разработка нового, высокоинформативного и оперативного способа определения начальных положений валов ГРМ является актуальной задачей. Ее решение позволит снизить временные, производственные и финансовые затраты при выполнении работ ТО и Р, повысить технико-экономические и экологические показатели автомобилей в условиях эксплуатации.
В качестве рабочей гипотезы принято утверждение о том, что изменение начальных положений валов ГРМ вызывает изменение параметров, характеризующих газодинамические процессы во впускном коллекторе двигателя, а контроль этих параметров позволит определять величину углов НПРВ.
Целью работы является снижение производственных и финансовых затрат при выполнении работ ТО и Р, повышение технико-экономических и экологических показателей автомобилей в условиях эксплуатации на основе нового метода диагностирования привода ГРМ их двигателей.
Объект исследования - процесс диагностирования привода ГРМ автомобильных двигателей, основанный на анализе газодинамических характеристик процессов во впускном коллекторе и их взаимосвязях с величиной углов НПРВ в условиях эксплуатации.
Предмет исследования - параметры и характеристики процессов газообмена во впускном коллекторе автомобильных двигателей внутреннего сгорания при их функционировании.
Научной новизной обладают:
- Метод диагностирования привода ГРМ, основанный на анализе информации, поступающей от электронных систем, измеряющих угол поворота коленчатого вала, а также характер колебаний давления воздуха во впускном коллекторе работающего автомобильного двигателя (подана заявка на патент РФ).
- Диагностические параметры, позволяющие оценивать величину углов начального положения валов ГРМ в виде характеристик газодинамических процессов во впускном коллекторе работающего автомобильного двигателя: фазы первой гармоники а1 и коэффициента формы колебаний давления.
- Тестовое воздействие на двигатель в процессе безразборной диагностики привода ГРМ в виде его функционирования в режиме малых оборотов холостого хода с подключенной системой измерения давления во впускном коллекторе и стробоскопической системой измерения угла поворота коленчатого вала двигателя.
- Разработанная математическая модель системы «Впускной трубопровод - цилиндр - КШМ - ГРМ - выпускной трубопровод» как объекта диагностирования, позволяющая с необходимой точностью выявлять причинно следственные связи между ее элементами и выполнять контроль правильности начального взаимного положения коленчатого и распределительных валов по параметрам газодинамических процессов во впускном коллекторе автомобильного двигателя без его разборки, учитывающая: кинематику работы КШМ и ГРМ; динамику изменения 9 пропускных сечений клапанов; объем, длину и сопротивление газовых трактов двигателя; инерционность массы воздуха.
Практическая значимость. Внедрение метода диагностирования привода ГРМ в технологический процесс авторемонтных предприятий и сервисных центров технического обслуживания, позволит повысить качество ремонтных работ и технического обслуживания АТС, а также повысить технико-экономические и экологические показатели автомобилей в условиях эксплуатации.
На автотранспортных предприятиях и станциях технического обслуживания внедрение метода позволит снизить временные, производственные и финансовые затраты при выполнении работ ТО и Р.
Заводам-изготовителям диагностического оборудования результаты работы дадут возможность усовершенствовать конструкции производимых ими приборов для диагностики привода ГРМ, контроля углов НПРВ.
Автомобильным заводам способ определения НПРВ с использованием штатных датчиков позволит реализовать бортовую систему диагностики ГРМ, и упростить систему управления ДВС.
Преподавателям технических ВУЗов автомобильных специальностей разработанные теоретические предпосылки метода позволят повысить качество подготовки специалистов в области технической диагностики АТС.
На защиту выносятся следующие научные положения:
- Технико-экономические и экологические показатели автомобилей в условиях эксплуатации, а также эффективность, информативность и оперативность диагностирования привода ГРМ можно значительно повысить, если выполнять его на основе измерения характеристик колебаний давления воздуха во впускном коллекторе двигателя, работающего в тестовом режиме.
- Наиболее эффективным для диагностирования привода ГРМ является тестовое воздействие на двигатель в виде его функционирования на режиме малых оборотов холостого хода с подключенной системой измерения давления во впускном коллекторе и стробоскопической системой измерения угла поворота коленчатого вала двигателя.
- В качестве диагностических параметров, позволяющих с высокой достоверностью определять величину углов НПРВ, необходимо использовать фазу первой гармоники а и коэффициент формы Кф колебаний давления во впускном коллекторе.
- Аналитические исследования газодинамических характеристик процессов во впускном коллекторе двигателя и их взаимосвязи с величиной углов НПРВ необходимо выполнять на основе математической модели системы «Впускной трубопровод - цилиндр - КШМ - ГРМ - выпускной трубопровод», как объекта диагностирования, учитывающей: кинематику работы КШМ и ГРМ, динамику изменения пропускных сечений клапанов, объем, длину и сопротивление газовых трактов двигателя, инерционность массы воздуха.
Апробация работы. Материалы исследований доложены и получили одобрение: на XI Всероссийской научно-практической конференции аспирантов и студентов «Проблемы безопасности современного мира: средства защиты и спасения «Безопасность - 06», Иркутск, 2006 г.; на XII Всероссийской научно-практической конференции аспирантов и студентов с международным участием «Проблемы безопасности современного мира и управления рисками «Безопасность - 07», Иркутск, 2007 г.; на МНГЖ «Повышение эффективности эксплуатации автотранспортных средств на основе современных методов диагностирования», Иркутск, 2007 г.; на II МНПК «Проблемы диагностики и эксплуатации автомобильного транспорта», г. Иркутск, 2009 г.; на III МНПК «Проблемы диагностики и эксплуатации автомобильного транспорта», Иркутск, 2011г.; на VI Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и достижения автотранспортного комплекса», Екатеринбург, 2008 г.; на V Российско-германской конференции по безопасности дорожного движения «Безопасность движения в городах», Иркутск, 2010 г.; на научнотехнических конференциях факультета транспортных систем ИрГТУ, г Иркутск, 2006 -5-2011 г.
Реализация результатов работы. Разработанный динамический метод диагностирования привода газораспределительного механизма двигателя прошел производственную проверку в ООО «Пятаков и компания» (г. Иркутск) и внедрен в производственный процесс ОАО «Грузовое автотранспортное предприятие № 2» (г. Улан-Удэ), а реализующее его оборудование используется в учебном процессе ИрГТУ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, общим объемом 3,7 усл. п. л., в том числе 3 работы в изданиях из перечня ВАК, подана заявка на патент РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и основных выводов, содержит 193 страницы текста (в т.ч. 13 таблиц и 64 иллюстрации), список литературы из 135 наименований и 8 приложений на 24-х страницах.
Заключение диссертация на тему "Метод диагностирования привода газораспределительного механизма автомобильных ДВС по параметрам изменения давления во впускном коллекторе"
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
1. Снижение технического состояния привода ГРМ автомобильных двигателей приводит к негативным изменениям количества и качества горючей смеси, к сокращению продолжительности рабочего цикла, что вызывает снижение технико-экономических показателей автомобилей, повышает токсичность отработавших газов. Процесс диагностирования НГТРВ в условиях АТП и СТО отличается низкой информативностью, высокой трудоемкостью и значительным временем простоя автомобилей.
2. Теоретически обоснован метод безразборного диагностирования привода ГРМ двигателя, работающего в тестовом режиме, на основе параметров, характеризующих колебания давления в его впускном коллекторе с помощью математического аппарата анализа формы и фаз колебаний.
3. Научно обоснован и экспериментально апробирован режим тестового воздействия на двигатель при диагностировании привода ГРМ в виде его функционирования в режиме малых оборотов холостого хода с подключенной системой измерения давления воздуха во впускном коллекторе и стробоскопической системой измерения угла поворота коленчатого вала двигателя;
4. Научно обоснованы диагностические параметры, позволяющие определять углы начальной установки распределительных валов. Установлено, что фаза первой гармоники колебаний давления во впускном коллекторе а и коэффициент формы колебаний давления Кф могут быть использованы в качестве диагностических параметров при оценке НПРВ, а строго индивидуальный характер колебаний давления для каждого состояния привода ГРМ позволяет идентифицировать его неисправности с помощью корреляционного анализа;
5. Разработанная математическая модель системы «Впускной трубопровод -цилиндр - КШМ - ГРМ - выпускной трубопровод», как объекта диагностирования, позволяет рассчитывать параметры давления и расхода воздуха на участках газового тракта в двигателе автомобиля в процессе его наполнения рабочим телом и опорожнения при изменениях НПРВ, в режиме малых оборотов холостого хода, с учетом инерционности массы газа, сопротивления газового тракта, изменения объемов двигателя, конструктивных особенностей работы кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. Математическая модель является простой и информативной, описывает процессы газообмена в двигателе внутреннего сгорания автомобиля на основе уравнений электротехники, подобно тем, которые лежат в основе расчетов аналоговых ЭВМ.
6. Экспериментальная проверка разработанного метода, реализующего его комплекса оборудования и программного обеспечения, показывает их высокую оперативность и информативность при диагностировании привода ГРМ. Установлено, что изменение начальных углов обоих распределительных валов на 7° позже своего нормального положения, вызывает снижение среднего эффективного крутящего момента Ме на 10%. Их установка на 30° позже, снижает Ме на 40%, а на 30° раньше, снижает Ме на 8%.
7. Производственная проверка разработанного метода, выполненная в ОАО «Грузовое автотранспортное предприятие №2» (г. Улан-Удэ), подтвердила его высокую эффективность в условиях эксплуатации. Экономический эффект от снижения трудоемкости, повышения оперативности и информативности диагностирования привода ГРМ разработанным методом в расчете на один автомобиль, составил 321,7 руб./авт. Срок окупаемости диагностического оборудования менее одного месяца.
Библиография Федоров, Алексей Леонидович, диссертация по теме Эксплуатация автомобильного транспорта
1. Mark Sellnau and Eric Rask "Two-Step Variable Valve Actuation for Fuel Economy, Emissions, and Performance" Delphi Research Labs 2003-01-0029.
2. Microsoft Excel для Windows . Практическое пособие / Пер. с англ. -M.: Издательство ЭКОМ, 2007. 432 е.: ил.
3. Mitsubishi двигатели V6 (6G72, 6G73, 6G74, 6А12, 6А13). Устройство, техническое обслуживание и ремонт. -М:Легион-Автодата, 2001. -136 с.:ил.
4. NISSAN X-TRAIL. Модели Т31 выпуска с 2007г. С бензиновыми двигателями. Руководство по эксплуатации, устройство, техническое обслуживание, ремонт .-Новосибирск: "Автонавигатор", 2008. -752с.:ил.
5. NISSAN ДВИГАТЕЛИ SR. Устройство, техническое обслуживание, ремонт .-Новосибирск: " Автонавигатор", 2005. -92с.:ил.
6. NISSAN ДВИГАТЕЛИ YD. Устройство, техническое обслуживание, ремонт .-Новосибирск: "Автонавигатор", 2005. -92с.:ил.
7. Riske G. Using flow coefficients to design pneumatic systems, «Pneumatics and hydraulics», 1960, 1 10, P. 74-80.
8. TOYOTA 2UZ-FE ENGINE. Repair manual Jan., 1998.Toyota Motor Corporation.
9. TOYOTA двигатели 1AZ-FE, 2AZ-FE, 1AZ-FSE/ Устройство, техническое обслуживание и ремонт. -М:Легион-Автодата, 2006. -256 с.:ил
10. TOYOTA двигатели 1JZ-GE, 1JZ-GTE, 2JZ-GE, 2JZ-GTE. Устройство, техническое обслуживание и ремонт. -М: Легион -Автодата, 2003. -184 с.:ил.
11. П.Аллилуев В.А. Исследование вибраций основных механизмов двигателя СМД-14 и их влияние на дефектационные зоны блока / В.А. Аллилуев,
12. A.Е. Карпунцов//-Записки ЛСХИ. Л., 1970, Т. 149. Вып. 3. С. 10-15.
13. Аллилуев В.А. Техническая эксплуатация машинно-тракторного парка/
14. B.А. Аллилуев, А.Д. Ананьин, В.М. Михлин. М.: Агропромиздат, 1991. -367 с.
15. Альт B.B. Контроль и управление параметрами тракторных двигателей в эксплуатационных условиях // . Автореферат дисс. докт. техн. наук: 05.20.03. Новосибирск, СибИМЭ, 1995, 37 с.
16. Аринин H.H. Техническая диагностика автомобилей. М.: Транспорт, 1981. 146 с.
17. Артоболевский И.И. Проблемы теории пневматических систем машин. В кн.: Пневматика и гидравлика. - М.: Машиностроение, 1979. С. 3-8.
18. Артюнин А.И. Снижение динамической нагруженности сельскохозяйственных машин с рабочими органами роторного типа: Автореф. дисс. докт. техн. наук: 05.20.04. Ростов-на-Дону, 1993, 49 с.
19. Артюхов A.B. Методика расчета и структура нестационарного течения газа в выпускных системах дизелей с газотурбинным наддувом.: Автореферат дисс. канд. техн. наук. Л.: 1985.-16с.
20. Бартош П.Р. Исследование динамики и повышение быстродействия пневматического тормозного привода большегрузных прицепов. Дисс. канд. техн. наук: 05.05.03. Минск, БПИ, 1977, 249 с.
21. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы (изд. 3-е)- Год: 2000 М.: Высшая школа. 462с.
22. Березин С.Р Исследование динамического наддува четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.: Автореферат дисс. канд. техн. наук. М.: 1980.-20с.
23. Березин С.Р., Гришин Ю.А., Круглов М.Г., Клименко С.А. Расчет нестационарного течения газа в выпускной системе КДВС с учетом выполнения интегральных законов сохранения// Двигатели внутреннего сгорания. Вып.38.-Харьков: ХТЕ 1983. С.72-79.
24. Биргер И.А.Техническая диагностика. -М.: Машиностроение, 1978. -239с.
25. Борзов В.П., Гохберг М.М. Расчет пневмосистем с переменным коэффициентом расхода. В кн. : Пневматика и гидравлика. Вып. 5. - М.: Машиностроение, 1978, С. 12-17.
26. Борц А.Д., Закин Я.Х., Иванов Ю.В. Диагностика технического состояния автомобиля. М.: Транспорт, 1979, 160 с.
27. Бродский В.В. Введение в факторное планирование эксперимента. -М.: Наука, 1976, 224с.
28. Бугаенко В.Ф. Пневмоавтоматика ракетно-космических систем. М.: Машиностроение, 1979, 168 с.
29. Бухарин H.A. Тормозные системы автомобилей. М.: Машгиз, 1950,292 с.
30. Веденяпин Г. В. Научные основы и методика построения систем технического ухода за тракторами. Автореферат дисс. докт. техн. наук , 1965.
31. Верзаков Г. Ф., Кипшт Н. В., Рабинович В. И., Тимонен Л. С. Введение в техническую диагностику. М.: Энергия, 1968, 219 с.
32. Вишняков H.H. Исследование следящего действия пневматических тормозных приводов. Автореферат дисс. канд. техн. наук. м., 1952. - 23 с. Z
33. Герц Е.В. Динамический расчет динамических дискретных приводов. В кн. : Пневматика и гидравлика. Выпуск 1.-М: Машиностроение, 1973, С. 17-33.
34. Герц Е.В., Гогричиани Г.В., Мамонова Л.А., Павлов Б.И. / Неустановившиеся процессы в линиях передачи пневматических сигналов. // В кн.: Механика машин. Вып. 49. М.: Наука,1975, С. 103-114.
35. Герц Е.В., Крейнин Г.В. Динамика пневматических приводов машин автоматов. М.: Машиностроение, 1964. -235 с.
36. Герц Е.В., Крейнин Г.В. Расчет пневмопривода, М., Машиностроение, 1975, 272 с.
37. Герц Е.В., Пневматические приводы. Теория и расчет. М.: Машиностроение, 1969, 359 с.
38. Гирявец А.К. Теория управления автомобильным бензиновым двигателем. М.: Стройиздат, 1997. 161 с.
39. Гликман Б.Ф. Математические модели пневмогидравлических систем. М.: Наука, 1986. 368 с.
40. Говорущєнко Н.Я. Техническая эксплуатация автомобилей. Харьков: Вища школа, 1984, 312 с.
41. Говорущєнко Н .Я. Диагностика технического состояния автомобилей. -М.: Транспорт, 1970, 252 с.
42. Гогричиани Г.В. Динамика пневматических систем машин. В кн.: Механика машин. Вып. 53. -М.: Машиностроение, 1978. С 99-106.
43. Годунов С.К. Разностный метод численного расчета разрывных решений уравнений гидродинамики. / Математический сборник, 1959, т. 47, №3, С. 271-307.
44. Головных И.М. Основы топливосбережения при централизованных автомобильных перевозках грузов для предприятий АПК: Дис. . д-ра техн. наук Иркутск, 1995. - 441 с.
45. ГОСТ 20760-75. Техническая диагностика. Параметры и качественные признаки технического состояния.
46. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Основные термины и определения.
47. ГОСТ 21758-81. Система технического обслуживания и ремонта автомобильной техники. Методы определения показателей эксплуатационной технологичности и ремонтопригодности при испытаниях.
48. ГОСТ 26656-85. Техническая диагностика. Контролепригодность. Общие требования. М.: Изд-во стандартов, 1986, 15 с.
49. Гребенников С.А. Повышение эффективности эксплуатации ДВС диагностированием компрессионных свойств и газораспределительного механизма по изменению угловой скорости коленчатого вала.: Автореферат дисс. канд. техн. наук. С.: 2001.-23с.
50. Диагностика автотракторных двигателей / Н.С. Ждановский, В.А. Аллилуев, A.B. Николаенко, Б.А. Улитовский // Ленинградское отд., 1977. 264 с.
51. Динамический метод диагностики автотракторных двигателей: Метод, рекомендации / ВАСХНИЛ. Сиб. отд-ние. Новосибирск, 1984. - 82 с.
52. Дмитриев В.Н., Градецкий В.Г. Основы пнепмоавтоматики. М.: Машиностроение, 1973, 360 с.
53. Дунаев А.П. Организация диагностирования при обслуживании автомобилей. М: Транспорт, 1987. 207с.
54. Егоров A.B. Улучшение эффективных показателей двигателя легкового автомобиля изменением фаз газораспределения.: Автореферат дисс. канд. техн. наук. Ч.: 1993.-20с.
55. Елизарова Т.Г. Лекции Математические модели и численные методы в динамики жидкости и газа. Подходы, основанные на системах квазигазодинамических и квазигазогидродинамических уравнений. М.: Физический факультет МГУ, 2005.-224 с.
56. Жестков В.В. Обоснование выбора параметров быстродействующего пневматического тормозного привода автопоездов-тяжеловозов. Дисс. канд. техн. наук: 05.05.03. Челябинск, ЧПИ, 1982. 199 с.
57. Жесгков В. К расчету динамики пневматического привода тормозов тяжелых автопоездов. В кн.: Автомобили, тракторы и двигатели. Вып. 246.-Челябинск, 1980, С. 9-14.
58. Жестков В.В. Математическая модель сложного пневматического тормозного привода. В кн.: Исследование силовых установок и шасси транспортных и тяговых машин. Вып. 246. Челябинск, 1981, С. 35-38.
59. Закин Я.Х. Проверка технического состояния автомобилей. М.: Транспорт, 1968. - 110 с.
60. Залманзон Л.А. Проточные элементы пневматических приборов контроля и управления. М.: Изд. АН СССР, 1961,248 с.
61. Ильин П.И. Диагностирование карбюраторного двигателя по моменту сопротивления прокручиванию коленчатого вала. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Иркутск.: 2003.-20с.
62. Инструкция по определению экономической эффективности мероприятий по диагностированию сельскохозяйственной техники / ГОСНИТИ. М., 1982. - 112 с.
63. Иофинов С.А., Лышко. Г.П. Эксплуатация машинно-тракторного парка /, -2-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1984. - 351 с.
64. Калу1 ип С.П., Балабин В.Н. Математическое моделирование процессов газообмена двигателей внутреннего сгорания.// Прикладная физика.- 2007. -№ 1-С.20-28.
65. Кишкевич П.Н. Основные нелинейности пневматического тормозного привода. Авготракторостроение: Теория и конструирование. 1984, Вып 19, С. 15-21.
66. Клименко В.И. Влияние эксплуатационных показателей на конструкцию и характеристики пневматического тормозного привода автотранспортных средств. Автореф. дисс. . канд. техн. наук: 05.05.03. Харьков, ХАДИ, 1985. 22 с.
67. Колчин A.B., Бобков 10.К. Новые средства и методы диагностирования автотракторных двигателей. // М.: Колос, 1982. 110 с.
68. Конструирование и расчет автомобиля: Учебник для втузов / П.П. Лукин, Г.А. Гаспарянц, В.Ф. Родионов. М.: Машиностроение, 1984. - 376 с.
69. Крейнин Г.В. Процессы наполнения и опоражнивания в сообщающихся газовых полостях постоянного объема. В кн.: Механика машин. Вып. 49.
70. М.: Наука, 1975, с 115-118.
71. Крейнин Г.В. Выбор размеров трубопроводов пневматических исполнительных устройств. Станки и инструмент, 1962, №10 С. 23-26.
72. Лагерев A.B. Метод дифференциального диагностирования газораспределительного механизма двигателей внутреннего сгорания автотранспортных средств сельскохозяйственного назначения. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Улан-Уде.: 2009.-20с.
73. Ландау Л.Г., Лившиц Е.М. Теоретическая физика: Учеб. пособ.: Для вузов. В 10 т. Т. VI. Гидродинамика. 5-е изд., стереот. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006.- 736 с.
74. Лившиц В.М. Добролюбов И.О. Динамический метод диагностики автотракторных двигателей. Принципы построения диагностических моделей переходных процессов: Методические рекомендации / СибИМЭ. - Новосибирск. - 1981. - Ч. 1. - 112 с.
75. Лившиц В.М., Добролюбов И.П. Динамический метод диагностики автотракторных двигателей. Принципы анализа и обработки диагностических сигналов: Методические рекомендации / СибИМЭ. - Новосибирск. -1981. - Ч. 2. - 1 12 с.
76. Литвинов A.C., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств: Учебник для вузов. -М.: Машиностроение, 1989. 240 е.: ил.
77. Лукьянов И.Н. Исследование величины неплотностей цилиндров тракторных дизелей Д-54 с помощью пневматического калибратора: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Москва, 1955. - 19 с.
78. Любушкин В.В., Розанов В.Г.// Расчет пневматического привода к тормозам автомобилей и автопоездов. / Труды НАМИ, 1960, Выпуск 20, 129 с.
79. Макаров P.A. Средства технической диапюстики машин. М.: Машиностроение, 1981. 223 с.
80. Машкур М.А. Математическая модель процессов газодинамики и теплообмена во впускной и выпускной системах ДВС.: Автореферат дисс. канд.техн. наук. СПб.: 2005.-21с.
81. Метлюк Н.Ф., Автушко В.П. Динамика пневматических и гидравлических приводов автомобилей .- М.: Машиностроение, 1980.- 231 е., ил.
82. Методика (основные положения) определения экономической эффективности применения в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений / ГКНТ, Госплан СССР, Академия наук СССР, Госкомизобретений. М.,1977. 56 с.
83. Методика определения экономической эффективности от внедрения мероприятий новой техники, изобретений и рационализаторских предложений на предприятиях и в организациях Министерства автомобильного транспорта РСФСР / Минавтотранс РСФСР. М.,1978. 76 с.
84. Мирошников J1.B. Теоретические основы технической диагностики автомобилей: учеб. пособие. М.: Высшая школа, 1976, 126 с.
85. Мирошников Л.В., Болдин А.П., Пал В.И. Диагностирование технического состояния автомобилей на автотранспортных предприятиях. М.: Транспорт, 1977, 264 с.
86. Михлин В.М. Теоретические основы прогнозирования технического состояния тракторов и сельскохозяйственных машин. -Автореферат доктора технических наук. М.- 1972, 40с.
87. Мозгалевский A.B., Гаскаров Д.В. Техническая диагностика. М.: Высшая школа, 1975, 207 с.
88. Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности: ГОСТ 27.003-90. М.: Издательство стандартов, 1991. -37 с.
89. Надежность в технике. Термины и определения: ГОСТ 27.002-89. М.: Издательство стандартов, 1990. - 37 с.
90. Оборудование для ремонта и технического обслуживания тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин: Каталог. М., 1980. - 107с.
91. Основы метрологии и электрические измерения: Учебник для вузов / Б.А. Авдеев, Е.М. Аптонюк. и др.; Под ред. Е.М. Душина. 6-е издание перераб. и доп. Л. Эпергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987.- 480 с.
92. Основы технической диагностики / Пархоменко П.П., Карибский В.В., Со-гомонян Е.С., Халчев В.Ф. М.: Энергия, 1976. 462 с.
93. Пархоменко П.П., Согомонян Е.С. Основы технической диагностики. -М.: Энергия, 1981, 319 с.
94. Пинский Ф.И., Давтян Р.И., Черняк Б.Я. Микропроцессорные системы управления автомобильными двигателями внутреннего сгорания. Учебное пособие.-М. Легион-Авюдата,2002. -136с.:ил.
95. Погорелов В.И. Газодинамические расчеты пневматических приводов. Л.: Машиностроение, 1971.-184 с.
96. Подчуфаров Б.М., Виноградова Т.И. Динамика газового привода одностороннего действия. В кн.: Пневматические приводы и системы управления. - М.: Наука, 1971. с. 54-58.
97. Поздеев Е.В. Обоснование и разработка методики расчета модулятора с пневмопамятью проіивоблокировочной пневмогидравлической тормозной системы большегрузных автомобилей. Автореферат дисс. канд. техн. наук. 05.05.03. Минск. 1987, 16 с.
98. Попов Д.Н. Критерии нестационарных течений рабочих сред в элементах гидро- и пневмосистем. В кн. Пневматика и гидравлика. Вып. 8. М.: Машиностроение, 1981. с 165-173.
99. Порхалев В.Т. Высокопроизводительные средства для диагностики технического состояния автомобилей и их агрегатов. Обзор НИИНавтопрома, М.: 1970.
100. Редди П.Р., Д.М. Кришна, К.Р.Г. Маллан, В. Ганесан, "Моделировние процессов впуска и выпуска четырехтактного дизельного двигателя", Индийский журнал инженерных и физических наук, №1 Август 1994, -С. 189194.
101. Рудой Б.П. Теория газообмена ДВС. Уфа.: УАИ, 1978. 109 с
102. Ряков В.Г. Исследование и разработка метода дифференциальной диагностики цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания по параметрам герметичности. Дисс. канд. гехн. паук: Иркутск: ИСХИ, 1981.
103. Савич Е.Л., Болбас М.М., Ярошевич В.К. Техническое обслуживание и ремонт легковых автомобилей. Под общ. ред. Савича E.J1. Мн.: Выш. шк., 2001.-479 с.
104. Самарский A.A., Попов Ю.П. Разностные методы решения задач газовой динамики. Изд. 4-е, испр. М.: Едиториал УРСС, 2004.-424 с.
105. Сергеев А.Г. Точность и достоверность диагностики автомобилей. М.: Транспорт, 1980. -188 с.
106. Сергеев А.Г. Метрологическое обеспечение автомобильного транспорта. М.: Транспорт 1988. -247 с.
107. Сергеенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. Учебник для Вузов. М.: Питер 2003.-608 с.
108. Сита X , Мидзутани С. Введение в автомобильную электронику. Перевод с японского. М : Мир 1989.-400с.
109. Суранов A.B. Улучшение показателей работы четырехтактного дизеля за счет повышения эффективности механизма газораспределения.: Автореферат дисс. канд. техн. наук. X.: 1989.-25с.
110. Сычев В.Г1. Повышение синхронности юрможения звеньев автопоезда тяжеловоза путем разработки и применения электропневматического привода тормозов. Дисс. . канд. техн. наук: 05.05.03. Челябинск: ЧПИ, 1992. 156 с.
111. Терских И.П. Научные основы функциональной диагностики ( эксплуатационных параметров) машинно-тракторных агрегатов. Авторефератдиссертации доктора технических наук. -JL: 1973, 51 с.
112. Терских И.П. Техническая диагностика машин, ее организация и эффек-тйвность // Совершенствование методов и средств технического обслуживания и диагностики сельскохозяйственной техники. Иркутск, 1984. С. 3-6
113. Терских И.П. Функциональная диагностика машинно-тракторных агрегатов. Иркутск.: Изд-во Иркут. ун-та, 1987. 312 с.
114. Техническая диагностика. Основные термины и определения: ГОСТ 20911-89. М.: Изд-во стандартов, 1990. - 13 с.
115. Техническая эксплуатация автомобилей: учебник для вузов / Под ред. Кузнецова Е.С. М.: Транспорт, 1991. 413 с.
116. Техническая эксплуатация автомобилей: Учеб. для вузов / Под ред. Г.В. Крамаренко. 2-е изд. - М.: Транспорт, 1983. - 488 е., ил., табл.
117. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов / Под ред. Кузнецова Е.С. М.: Транспорт, 1991. - 413 с.
118. Технические средства диагностирования. Справочник / В.В. Клюев, П.П. Пархоменко и др.; Под общ. ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1989.-672 е., ил.
119. Федотов А.И. Диагностика пневматического тормозного привода авто1.мо'билей на основе компьютерных технологий: Автореф. дис. . д-ра техн.hнаук. Новосибирск, 1999. - 48с.
120. Федотов А.И. Федоров A.JI. Моделирование пульсаций давления во впускном коллекторе автомобильного ДВС при изменении настройки ГРМ / // Вестник ИрГТУ: Научный журнал №2. Иркутск, 2011. С.63-71.
121. Федотов А.И., Федоров A.J1. Определение начальных положений распределительных валов по параметрам колебаний давления во впускном коллекторе двигателя. // Вестник ОГУ: Научный журнал №3. Оренбург, 2011. С.32-41.
122. Федотов А.И., Федоров A.JI. Постановка задачи аналитического определения начальных положений распределительных валов двигателя по параметрам давления во впускном коллекторе / // Вестник ИрГТУ: Научныйiжурнал №3. Иркутск, 2011. С.21-32.г
123. Харазов A.M. Диагностическое обеспечение технического обслуживания и ремонта автомобилей: Справ, пособие. -М.: Высш. шк., 1990. 208 е.: и
124. Харазов A.M., Цвид С.Ф. Методы оптимизации в технической диагностике машин. М.: Машиностроение, 1983. 132 е., ил.
125. Хмельницкий Ю.Н. Оценка качества функционирования газораспределительного механизма тепловозных дизелей Д40.: Автореферат дисс. канд. техн. наук. Омск.: 1995.-20с.
126. Холзунов А.Г. Основы расчета пневматических приводов. М.: Машиностроение, 1964. 268 с.
127. Хрулев А.Э. Ремонт двигателей зарубежных автомобилей.-М.: Издательство За рулем, 2000. -440с.ил,табл.
128. Хрунков С.Н. Повышение технико-экономических показателей поршневого двигателя за счет совершенствования механизма газораспределения.: Автореферат дисс. канд. техн. наук. Н. Нов.: 2001.-23с.
129. Чернов В.И. Расчет характеристик следящих аппаратов и контуров пневматических тормозных приводов автотранспортных средств: Дисс. канд. техн. наук: 05.05.03. М.: 1983.ft :(;
-
Похожие работы
- Повышение энергетических и экологических показателей двигателя с искровым зажиганием на частичных нагрузках совершенствованием системы впуска
- Метод дифференциального диагностирования газораспределительного механизма двигателей внутреннего сгорания автотранспортных средств сельскохозяйственного назначения
- Диагностирование автотракторных двигателей по внутрицикловым изменениям угловой скорости коленчатого вала
- Повышение технико-экономических показателей поршневого двигателя за счет совершенствования механизма газораспределения
- Совершенствование расходных характеристик газовоздушных трактов поршневых двигателей внутреннего сгорания
-
- Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте
- Транспортные системы городов и промышленных центров
- Изыскание и проектирование железных дорог
- Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог
- Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация
- Управление процессами перевозок
- Электрификация железнодорожного транспорта
- Эксплуатация автомобильного транспорта
- Промышленный транспорт
- Навигация и управление воздушным движением
- Эксплуатация воздушного транспорта
- Судовождение
- Водные пути сообщения и гидрография
- Эксплуатация водного транспорта, судовождение
- Транспортные системы городов и промышленных центров