автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Совершенствование методики измерения дымности отработавших газов автомототранспортных средств, оснащенных дизелями

На правах рукописи

ВОЕВОДИН Евгений Сергеевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЯ ДЫМНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ АВТОМОТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, ОСНАЩЕННЫХ ДИЗЕЛЯМИ

05.11.13 — Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск - 2006

Работа выполнена в Красноярском государственном техническом университете

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Блянкинштейн

Игорь Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Подвезенный

Валерий Никифорович

кандидат технических наук, доцент Зыков

Сергей Александрович

Ведущая организация:

Государственный научно-исследовательский институт автомобильного транспорта

(г. Москва)

Защита состоится сентября 2006 года в часов на заседании диссертационного совета Д 212.098.03 в Красноярском государственном техническом университете по адресу: 660074, г. Красноярск, ул. Киренского, 26, тел. 8 (3912) 912-194, ф. 497-353.

С содержанием диссертации можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного технического университета.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, с подписью составителя заверенной печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета.

Автореферат разослан « »_2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.098.03,

кандидат технических наук, профессор

Е.А. Вейсов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Автомобили, оснащенные дизелями, вносят существенный вклад в загрязнение воздушного бассейна городов. Поэтому контроль дымности отработавших газов (ОГ) автомобилей, оснащенных дизелями, в условиях автотранспортных предприятий, при проведении ежегодных государственных технических осмотров и при проведении сертификационных испытаний — важная государственная задача.

Учитывая государственную значимость данного вопроса, проблема контроля дымности ОГ дизелей всегда находилась и находится в поле зрения государственных органов. Ранее процедура контроля дымности отработавших газов автомобилей была определена ГОСТ 21393-75, а с 01.01.2005г. - ГОСТ Р 52160-2003, ГОСТ Р 41.24-2003. Сформулированные этими стандартами правила недостаточно четко определяют процедуру измерения, поэтому на практике, при измерении дымности ОГ на режиме свободного ускорения наблюдаются значительные разбросы результатов, которые не всегда укладываются в установленную зону шириной 0,25 м"1, что приводит к необходимости повторения процедуры, и, следовательно, к увеличению времени и затрат на проведение измерений. Кроме того, возможно получение устойчивых результатов измерений с существенно различающимися средними.

Вследствие нечеткой процедуры измерения дымности ОГ на дорогах нашей страны зачастую эксплуатируются автомобили, несоответствующие требованиям стандарта в отношении дымности ОГ.

Целью работы является совершенствование методики измерения дымности отработавших газов автомобилей, оснащенных дизелями.

Задачи исследования:

1. Произвести анализ результатов измерений дымности отработавших газов автотранспортных средств, оснащенных дизелями, на режиме свободного ускорения существующими методами и приборами и выявить недостатки, обусловленные несовершенством нормативно — технической документации.

2. Выявить, оценить и систематизировать факторы, влияющие на точность измерения дымности ОГ дизелей.

3. Получить количественную оценку влияния темпа (длительности, сек.) нажатия педали подачи топлива на дымность ОГ на режиме свободного ускорения.

4. Построить статические и динамические зависимости дымности ОГ от параметров режима свободного ускорения.

5. Разработать предложения по совершенствованию метода измерения дымности ОГ и приборов - дымомеров.

Объект исследований — процессы формирования дымности ОГ автомобилей, оснащенных дизелями, на режиме свободного ускорения и оценки влияния процедурных параметров на результат измерения дымности.

Научная новизна и положения, выносимые на защиту

1. Разработан способ измерения дымности отработавших газов дизелей на режиме свободного ускорения, учитывающий влияние темпа нажатия на педаль управления подачей топлива (Патент РФ № 2215276 от 22.11.2002).

2. Разработана методика измерения дымности ОГ дизелей на основе корректирования получаемых оценок в зависимости от темпа нажатия на педаль управления подачей топлива, что позволяет исключить влияние человеческого фактора.

3. На основании экспериментальных и аналитических исследований обоснованы модели и получена количественная оценка влияния темпа (продолжительности) нажатия на педаль управления подачей топлива на величину дымности ОГ дизелей на режиме свободного ускорения, что позволяет согласовывать темп нажатия на педаль подачи топлива и диапазон устойчивости оценок дымности отработавших газов.

4. Получены статические модели зависимости дымности ОГ дизелей на режиме свободного ускорения от темпа нажатия на педаль управления

подачей топлива в виде уравнения О = Оумчв+ а *е' где коэффициенты а и Ь принимают для каждого автомобиля конкретные значения и определяются как минимум по двум измерениям на режиме свободного ускорения.

5. Построены динамические модели дымности ОГ дизелей на режиме свободного ускорения в виде разностного уравнения, соответствующего неполному дифференциальному уравнению четвертого порядка с двумя управляющими сигналами (входами), основанными на показаниях датчиков -положения педали управления подачей топлива и частоты вращения коленчатого вала, позволяющие рассмотреть закономерности формирования дымности ОГ на режиме свободного ускорения и обосновать величину диапазона устойчивости при оценке дымности.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработанная методика определения дымности отработавших газов позволит избежать погрешность, связанную с субъективностью измерений, что повысит достоверность оценки технического состояния автомобилей в эксплуатации, уменьшить их вредное воздействие на окружающую среду, а также сократит время и средства, затрачиваемые на проведение измерений.

Реализация результатов работы:

На основании результатов исследований разработан стандарт организации СТО КГТУ 7.6.02-2006 «Дымность отработавших газов автотранспортных средств, оснащенных двигателями с воспламенением от сжатия. Нормы и методы контроля», который внедрен в испытательной

лаборатории КГТУ и в Органе по сертификации AHO «Центр «Красноярскавтоэксперт» Системы сертификации Минтранса России ДС AT, при добровольной сертификации услуг ТО и Р.

Материалы исследований также используются в учебном процессе для студентов специальностей «Автомобили и автомобильное хозяйство», «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)».

Апробация результатов работы.

Основные положения и результаты исследования были доложены и обсуждены на научной конференции, посвященной 40-летию кафедры «Автотранспорта, автосервиса и фирменного обслуживания» Красноярского Государственного Технического Университета (Красноярск, 2002), 45-й и 46-й научно-технических конференциях студентов, сотрудников и преподавателей КГТУ (Красноярск, 2003, 2004), Всероссийской научно-практической конференции «Достижение науки и техники — развитию сибирских регионов» (Красноярск, 2003), Всероссийских научно-технических конференциях с международным участием «Транспортные системы Сибири» (Красноярск, 2003, 2004, 2005), 42-ой международной научно-технической конференции «Автомобиль и окружающая среда» (Дмитров, 2003), шестой международной конференции «Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах» (Санкт-Петербург, 2004).

Публикации.

Материалы диссертации опубликованы в 10 печатных работах, в том числе получен патент на изобретение Российской Федерации.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех разделов, выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений. Работа изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 14 таблицы, 1 приложение, список использованной литературы включает 92 наименования.

Автор благодарит д.т.н., профессора, заслуженного деятеля науки РФ, заведующего кафедрой «Информатики» КГТУ Рубана Анатолия Ивановича за научные консультации и практическую помощь, оказанную при построении динамических моделей с применением метода последовательной линеаризации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы научная проблема, теоретическая и практическая значимость работы.

1 Обзор литературы по теме исследования. Постановка задач.

Исследования токсичности и дымности ОГ автотракторных дизелей проводились в ЦНИТА, ЦНИДИ, НИИАТ, НАМИ, НИЦИАМТ, ХИИТ,

МГТУ, Алтайском ГТУ, СПб Аграрном университете, Владимирском государственном университете и других организациях. Токсичности автотракторных двигателей посвящены труды В.И. Смайлиса, Крутова В.И., Кутенева В.Ф., В.А. Звонова, Ю.Б. Свиридова, А.Л. Новоселова, А.Р. Кульчицкого, В.А. Маркова, В.Н. Ложкина, H.H. Патрахальцева и других авторов.

Важнейшее место в борьбе за снижение вредного воздействия отработавших газов на окружающую среду занимает нормирование предельно допустимых уровней и регламентирование процедур оценки токсичности. Экологические требования к АТС, аспекты нормирования и измерения дымности ОГ дизелей сформулированы трудами В.В. Донченко, Ю.И. Кунина, Е.В.Парфенова, Г.С. Корнилова, М.Е. Вайсблюма, Т.Р. Филипосянца, В.А. Звонова, А.П. Дядина, Г.Б. Розенблита, К.Н. Очередного. В результате изучения ранее выполненных исследований установлено следующее:

- в отношении измерения дымности отработавших газов АМТС, оснащенных дизелями действуют следующие нормативные акты: Правила ЕЭК ООН №24 (ГОСТ Р 41.24-2003) «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения двигателей с воспламенением от сжатия в отношении выброса видимых загрязняющих веществ»; ГОСТ Р 52160-2003 «Автотранспортные средства, оснащенные двигателями с воспламенением от сжатия. Дымность отработавших газов. Нормы и методы контроля при оценке технического состояния»; ГОСТ 17.2.2.02-98 «Атмосфера. Нормы и методы определения дымности отработавших газов дизелей, тракторов и самоходных машин;

- отмечается, что при измерении дымности ОГ на режиме свободного ускорения наблюдаются значительные (до 40% и более) разбросы результатов;

- существующая методика измерения дымности не достаточно конкретно описывает режим свободного ускорения, что может являться причиной разбросов и как следствие увеличенной продолжительности измерения, получение неверных оценок дымности ОГ.

- в различных стандартах режим свободного ускорения трактуется по разному (ГОСТ Р 41.24-2003: « быстрым, но не резким нажатием на педаль газа обеспечивают максимальную подачу топливного насоса...»; ГОСТ 17.2.2.02-98: «перемещают орган управления регулятором частоты вращения коленчатого вала в течение не более 0,5 с в положение, соответствующее максимальной подаче топлива...»; ГОСТ Р 52160-2003: « равномерно перемещают педаль за 0,5-1,0 с до упора...»), вследствие чего к одному и тому же объекту (дизелю) могут применяться отличающиеся процедуры измерения.

По результатам анализа поставлена цель работы и сформулированы задачи исследования.

2 Экспериментальные исследования дымности отработавших газов автомобилей, оснащенных дизелями

Приведена общая методика экспериментальных исследований, схема и техническая характеристика разработанного комплекта аппаратуры для сбора информации, методика проведения испытаний.

Процесс измерения дымности отработавших газов рассматривался с позиций системного подхода, во взаимосвязи всех участвующих в процессе измерения составляющих. Реализация системного подхода потребовала разработки комплекта аппаратуры для регистрации факторов, влияющих на результат измерения дымности ОГ.

Был подготовлен комплект аппаратуры на базе персонального компьютера. Комплект аппаратуры позволяет регистрировать и отражать изменение следующих сигналов датчиков во времени (в процессе испытания дизеля на дымность):

- положение педали подачи топлива ф;

- частота вращения коленчатого вала nx х ;

- скорость потока отработавших газов vor;

Частота опроса датчиков, обеспечиваемая аппаратурой - 0,05 секунды.

На первом этапе дымность измерялась стандартным (сертифицированным и поверенным) дымомером СМОГ-1. Сигнал дымности отработавших газов во времени не разворачивался, так как в качестве оценок согласно методике описанной в ГОСТ используются пиковые (максимальные) значения за каждый разгон (цикл свободного ускорения). На втором этапе применялся дымомер МД-01 производства «Авеста», которой позволял развернуть процесс формирования дымности во времени и передавать результаты измерения на ПК.

Согласно поставленной цели в нашем эксперименте управляемым фактором являлся темп (время) перемещения педали подачи топлива от свободного положения до упора, а остальные параметры (выходные параметры) фиксировались по факту. В предварительных экспериментах было определено, что:

- вариация темпа управления подачей топлива от min до шах находятся в интервале от 0,2 до 8 секунд;

- оператору довольно трудно выдержать какой-то заданный темп нажатия педали подачи топлива и поэтому все возможные варианты нажатия можно квалифицировать как следующие: быстрый (до 1 сек), средний (1-2,5 сек), медленный (от 2,5 до 4 сек), очень медленный ( более 4 сек).

В ходе испытаний придерживались этих уровней, и регистрировали темп нажатия по факту. Результаты измерения сохранялись в персональном компьютере в числовых файлах (*.csv), которые в последствии переводились в стандартные файлы Microsoft Excel (*.xls). Обработка экспериментальных данных и расчеты велись в виде Excel-таблиц.

3 Математические модели процесса формирования дымности отработавших газов дизелей

Произведен анализ влияния факторов, характеризующих темп нажатия педали подачи топлива на дымность ОГ, с построением статических и динамических моделей.

Статические модели построены на основании корреляционно-регрессионного анализа зависимостей процедурных параметров с максимальной (пиковой) дымностью ОГ газов на режиме свободного ускорения. Были опробованы линейные, экспоненциальные и аддитивные модели. В результате анализа было установлено, что с точки зрения тесноты связи и других статистических параметров аддитивные модели более предпочтительны. (Под аддитивными моделями понимаем здесь составные, включающие в себя оценку дымности в установившемся режиме на максимальной частоте вращения коленчатого вала Оумчв и второе слагаемое, учитывающее режим свободного ускорения).

0 = Оутв+а-еь\ (1)

где Оумчв-измеренное значение дымности (%) в установившемся режиме на максимальной частоте вращения коленчатого вала;

/ — время (длительность) режима свободного ускорения, сек;

анЬ — коэффициенты уравнения;

а-е(Ы> - составляющая дымности, учитывающая режим свободного ускорения.

Структура модели (1) лучше соответствует природе рассматриваемого переходного процесса: при очень большой продолжительности переходного процесса второе слагаемое стремится к нулю, а оценка дымности стремится к своему значению в установившемся режиме на максимальной частоте вращения - Оумчв (см. рис. 1 а).

Производилась оценка зависимости дымности ОГ на режиме свободного ускорения от различных параметров, характеризующих темп нажатия на педаль подачи топлива.

Рисунок 1 а)

Время, с

Рисунок 1 — Характер изменения пиковой дымности ОГ от параметров, характеризующих темп нажатия на педаль управления подачей топлива: а) общий характер изменения дымности ОГ; б) от времени перемещения педали управления подачей топлива от срт;п до <ртах; в) от времени выхода частоты вращения коленчатого вала от п„тт до пххтах; г) от времени нарастания скорости потока ОГ Уог от значения Уог при пххт|п до значения Уог

при пххтах.

По результатам проведенного анализа был сделан вывод о возможности использования (при времени разгона более 1 секунды) в качестве независимой переменной любого из следующих параметров: время перемещения педали подачи топлива (рисунок 16), время выхода частоты вращения коленчатого вала от минимальных до максимальных оборотов холостого хода (рисунок 1в), время нарастания скорости потока ОГ (рисунок 1г). При времени нажатия на педаль управления подачей топлива менее 1 секунды два последних параметра неинформативны.

Динамические модели, отражающие характер формирования (изменения) дымности во времени на режиме свободного ускорения построены на основе дифференциальных и разностных уравнений с использованием метода последовательной линеаризации (МПЛ).

Суть его состоит в следующем: имеется объект (система) (см. рисунок 2) динамические характеристики которого необходимо идентифицировать. На вход объекта подается возмущающий сигнал и{/), с выхода объекта снимается его реакция >'*(/)■ Входной и выходной сигналы регистрируются измерительной аппаратурой и сохраняются на носителе. Необходимо построить модель, адекватно связывающую вход и выход.

Рисунок 2 — Графическое представление объекта идентификации

ti(í) — возмущающий фактор, изменяющийся во времени (в нашем случае перемещение педали подачи топлива);

у (С) — реальный выход (результат эксперимента - дымность ОГ);

у (t,a) - выход модели;

/е[0;7];

а - вектор параметров модели.

В качестве модели на первом этапе может быть использовано любое уравнение: обыкновенное дифференциальное уравнение, обыкновенное разностное уравнение и так далее, с точностью до параметра а.

Необходимо на основе системы измерений входа и выхода объекта (u(t,),y (t¡), i'=i,п) найти параметры а модели.

Идентификация динамических характеристик с использованием МПЛ на примере дифференциального уравнения первого порядка

^р- = агу(1) + аг-и(1),у(0) = ао, (2)

dt

подразумевает нахождение решения этого уравнения, т.е. параметров а=( ао, СХ], сь) и производится методом Рунге-Кутта. Параметры а вычисляем из критерия наименьших квадратов.

Да) = Х>"(',)-Ж.а))2 ->min (3)

м

Обозначаем через а! параметры, вычисленные на /-ой итерации, а через а'*1 — на (/+1)-ой итерации и строим итерационную процедуру рекуррентного пересчета а'"1 по а'.

Вычисляются приращения параметров Да'+1 = (Дао'*1, Да/*1, Да2/+1) из квадратичного критерия (с использованием линеаризованного выхода модели).

7'" = У (/(',)-y'(',,<*)-«;;..Да^1 -о'„ - Да,'*1 -в>' ■Аа^)2 -* min , (4)

л— о г г Да-'*1

Здесь ^SLSÚ. = «'.„</). Ä£> = *<„,(,), =«,'„(,) функции

аап da¡ da,

чувствительности выходной модели (1) к параметрам ао, «ь «г-

10

Функции чувствительности определяются из уравнений чувствительности:

-—1 = агю „„ (/), со (0) = 1;

at

J ^(0 в/ч(0 + У(0. ет'„,(0) = 0; (5)

at

ч -^liil = а, тЛ,(/) + «(»), ®'a:(0) = 0; at

Для нахождения уравнений чувствительности используем также методы численного интегрирования.

Необходимое условие минимума функционала 7 (3) приводит к решению системы линейных неоднородных алгебраических уравнений:

(-1 »I <.1

2 ai, С/, е^аГ' + Z («'I, С, »^До-/*1 + z f.)' ^ С, = S < С, ХУ(Г,) - ; (6)

Решая полученную систему, находим поправки Да'+1о, Да'+11, Да'+12 к коэффициентам на шаге (/+1).

Параметры на следующей итерации a'+1 выражаются через параметры предыдущей итерации а1 и приращения Да/+' по формуле

ам=а'+/-Аам; (7)

Здесь положительный коэффициент у' вычисляется из условия монотонной сходимости по функционалу I (2).

I(aM)<I(al), (8)

Коэффициент у'выбирается из последовательности: 1;1/2; 1/4; 1/8;...

Пошаговое уточнение параметров производится до выполнения условий: Цда'*' || <£i или |/'+1 -7'| <е2.

Проводилась идентификация динамических характеристик дымности отработавших газов дизелей на режиме свободного ускорения с использованием вышеизложенного метода. Входной и выходные сигналы регистрировались аппаратурой, описанной в главе 1, а позже транспортировались в Excel.

На первом этапе в качестве модели использовано обыкновенное дифференциальное уравнение первого порядка (2). Анализ результатов показал, что данная модель не позволяет адекватно отразить динамику изменения дымности ОГ на режиме свободного ускорения. Поэтому было

принято решение применять дифференциальное уравнение второго и выше порядка.

Аппаратура производила регистрацию параметров дискретно через равные интервалы времени (рис. 3), поэтому проще в вычислительном отношении (ибо не надо интегрировать дифференциальные уравнения) использовать дискретную модель — разностное уравнение второго порядка.

и(Т2) «№) ..... ... ий„)

и(Ь)

У*01) 1 У*(Гг) 1 у* (Гз) 1 У*(ГА)..... 1 1 .... у*(Тп) 1 , г

71 ъ Тз Ц ..... 7п

Рисунок 3 - Схема регистрации параметров и и у* по времени t

Номер такта обозначим величиной I. Это целочисленная переменная I е (й).

Модель объекта на основе разностного уравнения второго порядка имеет вид:

= «, • у{1-1] + а2 • >•[<-2] + а3 • и[г-1] + а, ■ ф-2],>-[0] = >[-1] = 0; (9)

1=1,2,........

где а = (аь а2, аз, а4) - вектор неизвестных параметров.

Эта модель соответствует непрерывной модели в виде линейного дифференциального уравнения второго порядка.

Критерий наименьших квадратов теперь выглядит в виде

Да) = 2>*[<]-М'.а])г-»тш, (Ю)

Для нахождения функций чувствительности составляем соответствующие разностные уравнения чувствительности:

(П)

[/] = а, • Й>'а, [/ -1] + сг2 • ю'щ [/ - 2] + у[/ -1], [0] = [-1] = О;

К, ['] = «1' [' - П + а2' 1' - 2] + у[! - 2] й>„, [0] = ©„, [-1] = 0;

<[»] = а, • т1.,[I-1] + аг • <[;-2] + ф-1], е>щ[0] = юа)[-1] = 0;

_< М = а, • [' -1] + «а • < II- 2] + "[' - 2], юв) [0] = [-1] = 0; Приращения параметров Да'+1 находим из квадратичного критерия:

/'*'= X(/[']->'('.«')-х< ■ Л<')! (12)

Необходимое условие минимума функционала /+1 (12) приведет к системе линейных неоднородных алгебраических уравнений:

17^=1, 2, 3, 4;

Из решения системы, находим приращения Да. Далее алгоритм пересчета параметров а'+1 такой же, как и ранее (7). Реализация алгоритма идентификации на основе разностного уравнения второго порядка представлена ниже, на графиках. Здесь у(1) -дымность ОГ, и(1) — положение педали управления подачей топлива;

1 шаг: Я/]= 1,084-ЯМ]-0,39-Я'-2]+4,68-!/[М]-4,65-и[/-2]; /=1,55

2 шаг: Я'] = 0,702Я'-1]-0,0197у[/-2]+9,29-м[М]-9,22-и[/-2]; /=0,67

3 шаг:Я'] = 0,699-ЯМ]-0,0149Я'-2]+Ю,55-и[М]-10,48-и[/-2]; /=0,57

0.8 О, в

о, л 0,2

И Я а 13 17 21 25 2

ВревмГ

37 Л1 4 5 ЛО ВЗ -47 В

4 шаг: у[(\ = 0,697Я'-1]-0,0137Я'-2]+10,58и[М]-10,50и[/-2]; /=0,56

Рисунок 4 — Графическое представление идентификации

Как показали результаты, МПЛ позволяет достаточно эффективно (за 3-8 итераций) идентифицировать динамические характеристики дымности на режиме свободного ускорения.

Произведен выбор структуры динамической модели минимальной сложности. В качестве модели последовательно использовались разностные (соответствующие дифференциальным) уравнения, третьего, четвертого, пятого и шестого порядка. Результаты анализа показали, что увеличение порядка уравнения свыше четвертого значительных улучшений в качестве модели не дает - функционал (10) не уменьшается, но при этом значительно увеличивается число итераций, что делает процедуру идентификации более трудоемкой. Изложенное иллюстрируется ниже приведенными графиками.

Рисунок 5 — Изменение модели в зависимости от порядка уравнения а) 2 порядок; б) 3 порядок; в) 4 порядок; г) 5 порядок

Также производилась регуляризация модели - при использовании полного дифференциального уравнения четвертого порядка мы имеем дело с избыточным уравнением, что приводит к ухудшению сходимости к минимуму функционала и, как следствие, к значительному увеличению количества итераций. Поэтому для характеристики входа использованы разностные составляющие второго порядка, а для характеристики выхода — четвертого порядка. При такой структуре наблюдается достижение минимума функционала при минимуме итераций.

Наилучшие результаты дала модель с двумя входами (первый вход -положение педали управления подачи топлива и(1) , второй вход - частота вращения коленчатого вала /<¿(4) второго порядка и выходом (дымность ОГ у(0 четвертого порядка:

Я0]=М-Ч-Л"2] = Я-3] = 0

Рисунок 6 — Модель с двумя возмущающими факторами

Значение функционала составило: / = 0,105101, что в два раза меньше, чем у модели с одним входом.

4 Разработка рекомендаций по совершенствованию процедур контроля дымности отработавших газов автомобилей, оснащенных дизелями

Разработан алгоритм вычисления оценок дымности отработавших газов конкретного автомобиля с использованием статических и динамических моделей.

Суть метода вычисления с использованием статических моделей состоит в следующем: проводят не менее двух измерений на режиме свободного ускорения (£>„„,, ^„ь Отм2, 1фи2), измерение дымности на режиме максимальной частоты вращения коленчатого вала () и определяют значение коэффициента Ь, характеризующего интенсивность изменения показателя дымности от времени изменения параметра, характеризующего темп нажатия на педаль подачи топлива, который определяется по формуле

Ъ = 1п[(£>ц31111 )/(Дги2-^умчв)]^^2 - '„л), (15)

где От„1_ Оизм2 - измеренные значения показателя дымности при первом и втором измерениях, %;

Оу„чв - измеренное значение показателя дымности в установившемся режиме на максимальной частоте вращения коленчатого вала;

ири1, 1ф„2 - измеренные значения времени изменения параметра, характеризующего темп нажатия на педаль подачи топлива при первом и втором измерениях, с;

а дымность отработавших газов корректируют по формуле

= Вул1чй +(Визли-Пуичв)/гн'»*-'>) , (1б)

где О - скорректированное значение показателя дымности, %;

Оизм| - измеренное значение показателя дымности при ¡-ом измерении,

%;

1фш - измеренное значение времени изменения параметра, характеризующего темп нажатия на педаль подачи топлива при ¡-ом измерении, с;

- регламентированное значение времени изменения параметра, характеризующего темп нажатия на педаль подачи топлива, с.

Проиллюстрируем предлагаемый способ измерения дымности ОГ конкретным численным примером. В ходе 4-х измерений дымности ОГ на режиме свободного ускорения получены следующие значения дымности О, и соответствующие им значения времени нажатия на педаль О] = 94,53 %; ^ = 0,29 сек.; 02= 49,62 %; \2 = 3,13 сек.; Оэ= 97,87 %; Ь = 0,12 сек.; Е)4 = 51,15 %; 14 = 2,84 сек.; Оумча = 10 %, Подставив в формулы (15), (16) первые два измерения получим:

Ъ = \п[(В2 - )/(Д - )] /(,2 - /,) =

= 1п [(49,62 - 10)/(94,53 - 10)]/( 3,13 - 0,29) = 0,25;

= +(^-Оумчв)/е-Н''-'> = 10 + (94,53-10)-е-°-25'(1-°'29) = 79,94%;

Подставив в формулы (15), (16) третье и четвертое измерения получим: Ъ = 1п[(£>3 - Оумч,)КО, - ОумчвШ, ~ и) = = 1п [(97,87 - 10)/(51,15 - 10)]/( 0,12-2,84) = 0,26;

£>„ = 03,ич, + (£)3 - Оуж,)/е'н''',')= 10 + (97,87- 10)-е-о.26«1 "°-12> = 78,74 %;

Как видим, с использованием предлагаемой методики, при любых темпах нажатия на педаль подачи топлива скорректированные (приведенные к времени нажатия педали 2 секунды) значения дымности очень близки друг к другу, т.е. задача снижения разбросов результатов измерения путем учета фактора, обусловливающего эти разбросы, решается.

Также рассмотрен вопрос обоснования необходимого и достаточного количества измерений. Использован алгоритм вычисления оценок дымности с увеличением количества измерений до стабилизации математического ожидания.

Алгоритм вычисления оценок дымности с использованием динамических моделей включает в себя следующие этапы:

производят измерение дымности конкретного автомобиля (произвести быстрое нажатие на педаль подачи топлива — время нажатия не более 0,5 секунды), при этом фиксируется развернутая во времени картина формирования дымности отработавших газов и изменение управляющих факторов - положения педали подачи топлива и частоты вращения коленчатого вала (см. рисунок 7);

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 8(

Время, *0,05 с

Рисунок 7 - Изменение параметров в процессе измерения

- определяют значения коэффициентов динамической модели дымности ОГ для данного автомобиля (характер подстройки параметров уравнения представлен в таблице 1).

Таблица 1 - Результаты пошаговых расчетов

Шаги итера ции 1 Коэффициенты динамической модели Функц попал I

А1 А2 АЗ А4 А5 А6 А7 А8

0 0,78359 -0,09276 0,04793 0,01702 -0,12619 0,28676 4,55552 -4,61362 0,29343

1 0,24668 0,23700 0,02432 0,08734 -0,0235 0,33075 7,30231 -7,4238 0,13200

2 0,52672 -0,1210 0,12406 0,06584 0,09819 0,22609 7,01706 -7,1428 0,09822

3 0,52050 -0,0334 0,03087 0,09099 0,13970 0,15257 6,88082 -6,9914 0,09795

4 0,54283 -0,0957 0,08939 0,07162 0,12134 0,17268 6,89233 -7,0034 0,09778

5 0,53643 -0,0844 0,07878 0,07632 0,11942 0,17601 6,91110 -7,0230 0,09777

После завершения подстройки модель будет иметь следующий вид:

Я'] = 0,536437Я'-1]-0,0844866Д/-2]+0,0787829Я'"3]+0,0763274

+0,1194237и[/-1]+0,1760184 г4У—2]+6,9111057г/1[/ — 1]-7,0230087и1[/-2], >{0] = Я-1] = Я-2]=Я-3] = 0

А ее графический аналог представлен на рисунке

Рисунок 8 - Полученная модель формирования дымности

17

- на вход модели подают эталонный управляющий сигнал, и рассчитывают дымность ОГ газов по полученной динамической модели при эталонном управляющем сигнале (факторе). Полученная развернутая во времени дымность ОГ и будет являться характеристикой данного автомобиля (см. рисунок 9).

0,6 0,4 0,2

1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 _Время, *0,05 с_

-и/ -у

1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 Время, *0,05 с

40

1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 Время, *0,05 с

б)

Рисунок 9 - Результаты моделирования дымности ОГ а) время нажатия на педаль — 0,5 с; б) время нажатия на педаль -

1,0 с.

Пиковая дымность, определенная по диаграмме составила при 1=0,5 секунды - 68,90 % (2,7 м"')(рисунок 9 а); при 1=1,0 секунды - 61,74 % (2,25 м" 'Хрисунок 9 б). Как видим, разница по показателю к превышает установленный диапазон устойчивости 0,25 м"1.

Результаты моделирования по другим автомобилям также показывают, что при регламентированном ГОСТ Р 52160-2003 допуске по времени нажатия на педаль подачи топлива 0,5 — 1,0 с, результаты измерения дымности не соответствуют требованию устойчивости (не входят в диапазон 0,25 м"1), что на практике будет приводить к необходимости повтора процедуры измерения и, как следствие к увеличению затрат.

Установленный Правилами ЕЭК ООН №24 диапазон устойчивости 0,25 м"1 применяется для новых автомобилей при сертификационных испытаниях. Отечественные автомобили, находящиеся в рядовой эксплуатации не укладываются в оговоренный ГОСТ Р 52160-2003 диапазон 0,25 м"1, поэтому необходимо либо установить более жесткие требования ко

времени нажатия на педаль (уменьшить разброс на входе), либо увеличить допуск по разбросам результатов.

Разработанная методика на основе статических и динамических моделей является действенным инструментом для обоснования величины допуска.

Учитывая значительные размеры парка автомобилей страны, оснащенных дизелями, использование предложенной методики может дать значительный экономический и социальный эффект.

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработаны способ и на его основе методика измерения дымности отработавших газов дизелей на режиме свободного ускорения, отличающиеся тем, что задается регламентированное значение времени нажатия на педаль подачи топлива, производится измерение фактического времени нажатия и корректирование получаемых оценок дымности в зависимости от темпа нажатия на педаль, что позволит повысить точность оценки дымности и уменьшить разбросы оценок за счет исключения влияния человеческого фактора.

2. На основании экспериментальных и аналитических исследований обоснованы модели и получена количественная оценка влияния темпа (продолжительности) нажатия на педаль управления подачей топлива на величину дымности ОГ дизелей на режиме свободного ускорения, что позволяет согласовывать темп нажатия на педаль подачи топлива и диапазон устойчивости оценок дымности отработавших газов.

3. Получены статические модели зависимости дымности ОГ дизелей на режиме свободного ускорения от темпа нажатия на педаль управления

подачей топлива в виде уравнения Э = а -е' где коэффициенты а и

Ь принимают для каждого автомобиля конкретные значения и определяются как минимум по двум измерениям на режиме свободного ускорения и измерению дымности на максимальной частоте вращения коленчатого вала. В ходе исследований было установлено, что а изменяется в пределах от 20,6 до 93,82, а Ь в пределах от-0,0834 до -0,3571.

4. Построены динамические модели дымности ОГ дизелей на режиме свободного ускорения в виде разностного уравнения, соответствующего неполному дифференциальному уравнению четвертого порядка с двумя управляющими сигналами (входами), основанными на показаниях датчиков -положения педали управления подачей топлива и частоты вращения коленчатого вала, позволяющие анализировать закономерности формирования дымности ОГ на режиме свободного ускорения и обосновать величину диапазона устойчивости при оценке дымности. Диапазон устойчивости, при разбросе времени нажатия на педаль от 0,5 до 1,0 секунды, должен бьггь не менее 0,5 м"1.

5. Применение разработанной методики позволит исключить субъективность измерения дымности ОГ на режиме свободного ускорения, снизить вероятность ошибки при оценке технического состояния АМТС, снизить разбросы в результатах измерений и, как следствие, продолжительность и затраты на измерения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:

1. Пат. 2215276 Российская федерация, МПК7 й 01 М 15/00. Способ измерения дымности отработавших газов дизелей (варианты) / И. М. Блянкинштейн, Е. С. Воеводин ; заявитель и патентообладатель Краснояр. гос. техн. ун-т. - 2002131431/06 ; заявл. 22.11.02; опубл. 27.10.03 , бюл. № 30. -9с.: ил.

2. Воеводин, Е. С. Оценка влияния температурного фактора на точность измерения дымности отработавших газов дизелей / Е. С. Воеводин, И. М. Блянкинштейн // Сборник научных трудов научной конференции «Проблемы транспорта Красноярья на пороге XXI века» / Краснояр. гос. техн. ун-т. - Красноярск, 2002. — С. 41-43.

3. Воеводин, Е. С. О природе нестабильности результатов измерения дымности отработавших газов дизелей / И. М. Блянкинштейн, Е. С. Воеводин, К. В. Данилов // Транспортные средства Сибири. Вып. 8 / Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2002. - С. 240-248.

4. Воеводин, Е. С. Разработка методики измерения дымности отработавших газов дизелей, свободной от недостатков ГОСТ 21393-75 / И. М. Блянкинштейн, Е. С. Воеводин // Транспортные системы Сибири: Материалы Всероссийской научно-технической конференции с международным участием: ИПЦ КГТУ. - Красноярск, 2003. - С. 39-41.

5. Воеводин, Е. С. О необходимости совершенствования методики измерения дымности отработавших газов дизелей / И. М. Блянкинштейн, Е. С. Воеводин // Достижения науки и техники — развитию сибирских регионов: Материалы Всероссийской научно практической конференции: В 3 ч. 4.2.: — Красноярск : ИПЦ КГТУ., 2003. - С. 234-236.

6. Воеводин, Е. С. К вопросу измерения и нормирования дымности отработавших газов / И. М. Блянкинштейн, Е. С. Воеводин // Ассоциация автомобильных инженеров: Материалы конференции. Вып. 10. - ФГУП НИЦИАМТ, 2003. - С. 31-36.

7. Воеводин, Е. С. Методика измерения дымности отработавших газов дизельных двигателей / И. М. Блянкинштейн, Е. С. Воеводин // Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах: Сборник докладов шестой международной конференции: СПб гос. архит.-строит. ун-т. - СПб, 2004.-С. 347-349.

8. Воеводин, Е. С. Идентификация динамических характеристик дымности отработавших газов дизелей на режиме свободного ускорения / И. М. Блянкинштейн, Е. С. Воеводин, А. И. Рубан // Вестник Красноярского

государственного технического университета. Вып. 34. Транспорт: -Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2004. - С. 149-155.

9. Воеводин, Е. С. Анализ динамических моделей дымности отработавших газов дизелей на режиме свободного ускорения / И. М. Блянкинштейн, Е. С. Воеводин // Транспортные средства Сибири: Материалы II Всероссийской Научно-технической конференции 25-26 ноября 2004 г. - Красноярск: ИПЦ-КГТУ, 2004. - С. 38-40.

10. Воеводин, Е. С. Новый стандарт по контролю дымности автотранспортных средств ГОСТ Р 52160-2003 и его недостатки / Воеводин Е. С., Блянкинштейн И. М. // Транспортные средства Сибири: Материалы III Всероссийской Научно-технической конференции 24-25 ноября 2005 г. -Красноярск: ИПЦ-КГТУ, 2005. - С. 38^Ю.

Воеводин Евгений Сергеевич Совершенствование методики измерения дымности отработавших газов автомототранспортных средств, оснащенных дизелями

Автореферат

Подписано в печать_

Фомат 60x84/16. Бумага писчая. Уч. изд. л.1. Тираж 100 экз. Заказ № 3.

К ВВЕДЕНИЕ

1 Обзор литературы по теме исследования. Постановка задач.

1.1 Роль нормативов и процедур контроля токсичности отработавших газов в снижении отрицательного воздействия автомобильного транспорта на окружающую среду.

1.2 Вклад отечественных и зарубежных ученых в снижение токсичности

ОГ, а также разработку процедур и нормативов контроля токсичности

ОГ дизельных АМТС. с 1.3 Обзор нормативных документов, регламентирующих измерение дымности отработавших газов автомобилей, оснащенных дизелями.

1.3.1 Международные документы о контроле дымности отработавших газов дизелей.

1.3.2 Отечественные стандарты по контролю дымности ОГ

4 ' АМТС.

1.3.3 Требования к приборам для измерения дымности ОГ дизелей

1.3.4 Обзор приборов для измерения дымности ОГ дизелей.

1.4 Анализ нормативов и процедур контроля дымности ОГ с позиций системного подхода. Цель и задачи исследования.

1.4.1 Анализ нормативов дымности ОГ. Оценка возможных разбросов по нормативам.

1.4.2 Формальный взгляд на процедуру испытания с позиций системного подхода.

1.4.3 Предположение о природе нестабильности результатов измерения дымности отработавших газов дизелей.

1.5 Выводы из обзора. Цель и задачи исследования.

2 Экспериментальные исследования дымности отработавших газов автомобилей, оснащенных дизелями.

2.1 Разработка комплекта аппаратуры для проведения исследований., j 2.1.1 Требования к комплекту аппаратуры.

2.1.2 Блок-схема измерительного комплекса.

2.1.3 Датчики для регистрации параметров.

2.1.4 Модуль сопряжения с датчиками.

2.1.5 Программное обеспечение.

2.2 Экспериментальные исследования.

2.2.1 Методика и план эксперимента.

2.2.2 Технология регистрации и передачи данных для последующей 60 обработки.

2.2.3 Анализ характера изменения параметров в процессе измерения 61 дымности отработавших газов.

2.2.4 Первичная обработка данных.

2.2.5 Анализ изменения параметров в процессе измерений с 65 разверткой во времени дымности ОГ.

2.3 Выводы по разделу 2.

3 Математические модели процесса формирования дымности отработавших газов дизелей.

3.1 Разработка и анализ статических моделей дымности отработавших 70 газов дизелей на режиме свободного ускорения.

3.1.1 Программное обеспечение, используемое при корреляционно- 70 регрессионном анализе.

3.1.2 Анализ полученных статических моделей процесса 70 формирования дымности отработавших газов.

3.2 Разработка и анализ динамических моделей дымности 71 отработавших газов на режиме свободного ускорения.

3.2.1 Общий подход к построению динамической модели объекта с 77 использованием метода последовательной линеаризации.

3.2.2 Динамическая модель дымности ОГ на основе 78 дифференциального и разностного уравнений к-го порядка.

3.2.3 Оптимизация моделей.

3.3 Выводы по разделу 3.

3.3.1 Выводы по статическим моделям.

3.3.2 Выводы по динамическим моделям.

4 Разработка рекомендаций по совершенствованию процедур контроля дымности отработавших газов, оснащенных дизелями.

4.1 Алгоритм вычисления оценок дымности ОГ автомобиля.

4.1.1 Алгоритм вычисления оценок дымности ОГ конкретного 94 автомобиля с использованием статических моделей.

4.1.2 Алгоритм вычисления оценок дымности ОГ конкретного 94 автомобиля с использованием динамических моделей.

4.2 Обоснование необходимого и достаточного количества 96 измерений.

4.2.1 Обоснование необходимого и достаточного количества 98 измерений при использовании статических моделей.

4.2.2 Обоснование необходимого и достаточного количества 98 измерений при использовании динамических моделей.

4.2.3 Анализ сходимости результатов, полученных при 110 использовании статический и динамических моделей.

4.3 Аппаратно-программное решение процесса измерения дымности ОГ 111 дизелей.

4.4 Рекомендации по совершенствованию методики измерения 112 дымности ОГ автомобилей, оснащенных дизелями.

4.5 Выводы по разделу 4.

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

Автомобили, оснащенные дизелями, вносят существенный вклад в загрязнение воздушного бассейна городов. Поэтому контроль дымности отработавших газов (ОГ) автомобилей, оснащенных дизелями, в условиях автотранспортных предприятий, при проведении ежегодных государственных технических осмотров и при проведении сертификационных испытаний — важная государственная задача.

Учитывая государственную значимость данного вопроса, проблема контроля дымности ОГ дизелей всегда находилась и находится в поле зрения государственных органов. Ранее процедура контроля дымности отработавших газов автомобилей была определена' ГОСТ 21393-75, а с 01.01.2005г. - ГОСТ Р 52160-2003, ГОСТ Р 41.24-2003. Сформулированные этими стандартами правила недостаточно четко определяют процедуру измерения, поэтому на практике, при измерении дымности ОГ на режиме свободного ускорения наблюдаются значительные разбросы результатов, которые не всегда укладываются в установленную зону шириной 0,25 м"1, что приводит к необходимости повторения процедуры, и, следовательно, к увеличению времени и затрат на проведение измерений. Кроме того, возможно получение устойчивых результатов измерений с существенно различающимися средними.

Вследствие нечеткой процедуры измерения дымности ОГ на дорогах нашей страны зачастую эксплуатируются автомобили, несоответствующие требованиям стандарта в отношении дымности ОГ.

Поэтому работа, посвященная совершенствованию методики измерения дымности отработавших газов автотранспортных средств, оснащенных дизелями, является актуальной.

Целью работы является совершенствование методики измерения дымности отработавших газов автомобилей, оснащенных дизелями.

Научная новизна и положения, выносимые на защиту

1. Разработан способ измерения дымности отработавших газов дизелей на режиме свободного ускорения, учитывающий влияние темпа нажатия на педаль управления подачей топлива (Патент РФ № 2215276 от 22.11.2002).

2. Разработана методика измерения дымности ОГ дизелей на основе корректирования получаемых оценок в зависимости от темпа нажатия на педаль управления подачей топлива, что позволяет исключить влияние человеческого фактора.

3. На основании экспериментальных и аналитических исследований обоснованы модели и получена количественная оценка влияния темпа (продолжительности) нажатия на педаль управления подачей топлива на величину дымности ОГ дизелей на режиме свободного ускорения, что позволяет согласовывать темп нажатия на педаль подачи топлива и диапазон устойчивости оценок дымности отработавших газов.

4. Получены статические модели зависимости дымности ОГ дизелей на режиме свободного ускорения от темпа нажатия на педаль управления подачей топлива в виде уравнения D = DyM4B+ а 'е(bt), где коэффициенты а и b принимают для каждого автомобиля конкретные значения и определяются как минимум по двум измерениям на режиме свободного ускорения.

5. Построены динамические модели дымности ОГ дизелей на режиме свободного ускорения в виде разностного уравнения, соответствующего неполному дифференциальному уравнению четвертого порядка с двумя управляющими сигналами (входами), основанными на показаниях датчиков -положения педали управления подачей топлива и частоты вращения коленчатого вала, позволяющие рассмотреть закономерности формирования дымности ОГ на режиме свободного ускорения и обосновать величину диапазона устойчивости при оценке дымности.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработанная методика определения дымности отработавших газов позволит избежать погрешность, связанную с субъективностью измерений, что повысит достоверность оценки технического состояния автомобилей в эксплуатации, уменьшить их вредное воздействие на окружающую среду, а также сократит время и средства, затрачиваемые на проведение измерений.

Реализация результатов работы:

На основании результатов исследований разработан стандарт организации СТО КГТУ 7.6.02-2006 «Дымность отработавших газов автотранспортных средств, оснащенных двигателями с воспламенением от сжатия. Нормы и методы контроля», который внедрен в испытательной лаборатории КГТУ и в Органе по сертификации АНО «Центр «Красноярскавтоэксперт» Системы сертификации Минтранса России ДС AT, при добровольной сертификации услуг ТО и Р.

Материалы исследований также используются в учебном процессе для студентов специальностей «Автомобили и автомобильное хозяйство», «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)».

Апробация результатов работы.

Основные положения и результаты исследования были доложены и обсуждены на научной конференции, посвященной 40-летию кафедры «Автотранспорта, автосервиса и фирменного обслуживания» Красноярского Государственного Технического Университета (Красноярск, 2002), 45-й и 46-й научно-технических конференциях студентов, сотрудников и преподавателей КГТУ (Красноярск, 2003, 2004), Всероссийской научно-практической конференции «Достижение науки и техники - развитию сибирских регионов» (Красноярск, 2003), Всероссийских научно-технических конференциях с международным участием «Транспортные системы Сибири» (Красноярск, 2003 , 2004, 2005), 42-ой международной научно-технической конференции «Автомобиль и окружающая среда» (Дмитров, 2003), шестой международной конференции «Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах» (Санкт-Петербург, 2004).

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработаны способ и на его основе методика измерения дымности отработавших газов дизелей на режиме свободного ускорения, отличающиеся тем, что задается регламентированное значение времени нажатия на педаль подачи топлива, производится измерение фактического времени нажатия и корректирование получаемых оценок дымности в зависимости от темпа нажатия на педаль, что позволит повысить точность оценки дымности и уменьшить разбросы оценок за счет исключения влияния человеческого фактора.

2. На основании экспериментальных и аналитических исследований обоснованы модели и получена количественная оценка влияния темпа (продолжительности) нажатия на педаль управления подачей топлива на величину дымности ОГ дизелей на режиме свободного ускорения, что позволяет согласовывать темп нажатия на педаль подачи топлива и диапазон устойчивости оценок дымности отработавших газов.

3. Получены статические модели зависимости дымности ОГ дизелей на режиме свободного ускорения от темпа нажатия на педаль управления bt подачей топлива в виде уравнения D = DyM4B+ а *е( \ где коэффициенты а и b принимают для каждого автомобиля конкретные значения и определяются как минимум по двум измерениям на режиме свободного ускорения и измерению дымности на максимальной частоте вращения коленчатого вала. В ходе исследований было установлено, что а изменяется в пределах от 20,6 до 93,82, a b в пределах от -0,0834 до -0,3571.

4. Построены динамические модели дымности ОГ дизелей на режиме свободного ускорения в виде разностного уравнения, соответствующего неполному дифференциальному уравнению четвертого порядка с двумя управляющими сигналами (входами), основанными на показаниях датчиков -положения педали управления подачей топлива и частоты вращения коленчатого вала, позволяющие анализировать закономерности формирования дымности ОГ на режиме свободного ускорения и обосновать величину диапазона устойчивости при оценке дымности. Диапазон устойчивости, при разбросе времени нажатия на педаль от 0,5 до 1,0 секунды, должен быть не менее 0,5 м'1.

5. Применение разработанной методики позволит исключить субъективность измерения дымности ОГ на режиме свободного ускорения, снизить вероятность ошибки при оценке технического состояния АМТС, снизить разбросы в результатах измерений и, как следствие, продолжительность и затраты на измерения.

1. Марков, В. А. Токсичность отработавших газов дизелей. 2-е изд., перераб. и доп./ В.А. Марков, P.M. Баширов, И.И. Габитов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 376 с.

2. ГОСТ Р 52160-2003 «Автотранспортные средства оснащенные двигателями с воспламенением от сжатия. Дымность отработавших газов. Нормы и методы контроля при оценке технического состояния»;

3. ГОСТ 17.2.2.02-98 «Атмосфера. Нормы и методы определения дымности отработавших газов дизелей, тракторов и сельскохозяйственных машин»

4. Смайлис, В. И. Малотоксичные дизели / В.И. Смайлис. Л.: «Машиностроение», 1972. - 128 с.

5. Крутов, В. И. Автоматическое регулирование и управление двигателей внутреннего сгорания / В.И. Крутов. М.: Машиностроение, 1989. - 416 с.

6. Крутов, В. И. Топливная аппаратура автотракторных дизелей / В.И. Крутов, В. Е. Горбачевский, В.Г. Кислов. М.: Машиностроение, 1985. — 208 с.

7. Крутов, В. И. Двигатель внутреннего сгорания как регулируемый объект / В.И. Крутов. М.: Машиностроение, 1978. - 472 с.

8. Крутов, В. И. Двухимпульсные системы регулирования комбинированного двигателя / В.И. Крутов, И.В. Леонов, В.И. Шатров // Двигателестроение 1984. - №1. - С. 56 - 59.

9. Крутов, В. И. Формирование внешней скоростной характеристики дизелей автотракторного и транспортного назначения с помощью корректоров / В.И. Крутов, И.В. Леонов, В.И. Шатров // Двигателестроение 1989. - №4. -С. 27-30.

10. Крутов, В. И. Анализ влияния изменяющегося по программе угла опережения впрыскиваемого топлива на качество переходного процесса в дизеле/ В.И. Крутов, В.А. Марков // Двигателестроение 1991. - №10-11. -С. 53-56.

11. Крутов, В. И. Взаимосвязь физических свойств автотракторных топлив и их влияние на величину цикловой подачи дизеля/ В.И. Крутов, В.А. Марков // Двигателестроение 1987. - №11. - С. 52 - 58.

12. Крутов, В. И. Улучшение характеристик автотракторных дизелей изменением угла опережения впрыскивания топлива / В.И. Крутов, В.А. Марков // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1993. - №2. - С. 66 - 71.

13. Крутов, В. И. Управление углом опережения впрыскиваемого топлива в дизелях транспортного назначения / В.И. Крутов, В.А. Марков, В.И. Шатров // Вестник МГТУ. Машиностроение. 1994. - №2. - С. 34 — 42.

14. Крутов, В. И. Регулирование турбонаддува ДВС / В.И. Крутов, А.Г. Рыбальченко. -М.: Высшая школа, 1978. 212 с.

15. Крутов, В. И. Управление турбопоршневыми двигателями по Парето-оптимальным функциям / В.И. Крутов, Г.И. Шаров // Двигателестроение -1989.-№9.-С. 19-21.

16. Крутов, В. И. Электронные системы регулирования и управления двигателей внутреннего сгорания / В.И. Крутов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1991.- 138 с.

17. Крутов, В. И. Автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания: Учебное пособие для втузов . 4-е изд., перераб. и доп. / В.И. Крутов. - М.: Машиностроение, 1979. - 615 с.

18. Звонов, В. А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. — 2-е изд., перераб. / В.А. Звонов.-М.: Машиностроение, 1981,- 160 с.

19. Звонов, В. А. Метанол и экологические показатели дизелей / В.А. Звонов, JI.C. Заиграев, А.В. Козлов // Автомобильная промышленность. — 1997. № 11.-С. 26-27.

20. Свиридов, Ю. Б. Топливо и топливоподача автотракторных дизелей / Ю.Б. Свиридов, JI.B. Малявинский, М.М. Вихерт. Д.: Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1979. - 248 с.

21. Кульчицкий, А. Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей / А.Р. Кульчицкий. Владимир: Изд-во Владимирского государственного университета, 2000. - 256 с.

22. Газобаллонные автомобили / Е. Г. Григорьев, Б. Д. Колобухов, В. И. Ерохов, А. А. Зубарев. М.: Машиностроение, 1989. - 212 с.

23. Морев, А. И. Эксплуатация и техническое обслуживание газобаллонных автомобилей: учеб. пособие для проф. обучения рабочих на производстве /

24. A. И. Морев, В. И. Ерохов. М.: Транспорт, 1988. - 184 с.

25. Марков, В. А. Топливо и топливоподача многотопливных и газодизельных двигателей / В.А. Марков, С.И. Козлов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 296 с.

26. Марков, В. А. Характеристики топливоподачи транспортных дизелей /

27. B.А. Марков, В.Г. Кислов, В.А. Хватов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997.-160 с.

28. Марков, В. А. Нагнетательный клапан формирователь внешней скоростной характеристики дизеля / В.А. Марков, В.И. Мальчук, Е.А. Сиротин // Автомобильная промышленность. - 2000. - №5. - С. 21-24.

29. Марков, В. А. Метод снижения токсичности отработавших газов дизелей транспортного назначения / В.А. Марков // Известие ВУЗов. Машиностроение. 1993. - №10-12. - С. 74-83.

30. Марков, В. А. Определение оптимальных законов управления углом опережения впрыскивания топлива для транспортных дизелей / В.А. Марков // Известие ВУЗов. Машиностроение. 1994. - №4-6. - С. 65-71.

31. Марков, В. А. Повышение экономичности транспортных дизелей путем управления процессом впрыскивания топлива / В.А. Марков // Вестник МГТУ. Машиностроение. 1994. - №3. - С. 58-66.

32. Марков, В. А. Исследование влияния нагнетательного клапана на параметры процесса топливоподачи и показатели транспортного дизеля / В.А. Марков, Е.А. Сиротин // Известие ВУЗов. Машиностроение. 2000. -№3.-С. 102-110.

33. Марков, В. А. Оптимизация формы частичных регуляторных характеристик транспортного дизеля / В.А. Марков, В.О. Сологубов, Е.А. Сиротин // Известие ВУЗов. Машиностроение. 1999. - №5-6. - С. 88-98.

34. Марков, В. А. Оптимизация характеристик топливоподачи транспортного дизеля / В.А. Марков, B.J1. Трифонов, Е.А. Сиротин // Грузовик &. 2000. -№11.-С. 14-18.

35. Марков, В. А. Показатели дизеля при совместном управлении топливо- и воздухоподачей / В.А. Марков, В.И. Шатров // Автомобильная промышленность. 1998. - №6. - С. 11-12.

36. Марков, В. А. Характеристики топливоподачи, топливная экономичность и вредные выбросы дизелей / В.А. Марков, В.И. Шатров // Автомобильная промышленность. 1998. - №4. - С. 13-16.

37. Стрельников, В. Каталитические нейтрализаторы и сажевые фильтры для дизелей / В. Стрельников, С. Истомин // Автомобильный транспорт. -2005. -№ 1.-С. 42-44.

38. Данилов, А. М. Антисажевые присадки к топливам / A.M. Данилов // Автомобильная промышленность.- 1996. № 5. - С. 19-21.43 27.

39. Фролов, Ю. Н. Влияние технического состояния на токсичность и топливную экономичность автомобилей / Ю.Н. Фролов; МАДИ, 2001. -11с. Деп. в ВИНИТИ 04.12.2001. № 2512 - В 2001.

40. Ложкин, В. Н. Загрязнение атмосферы автомобильным транспортом: Справочно-методическое и учебное пособие: в 3-х частях / В.Н. Ложкин -СПб.: НПК «Атмосфера» при ГГО им. А.И. Воейкова, 2003. 218 с. - 4.1

41. Ложкин, В. Н. Загрязнение атмосферы автомобильным транспортом: Справочно-методическое и учебное пособие: в 3-х частях / В.Н. Ложкин -СПб.: НПК «Атмосфера» при ГГО им. А.И. Воейкова, 2003. 297 с. - 4.2

42. Ложкин, В. Н. Загрязнение атмосферы автомобильным транспортом: Справочно-методическое и учебное пособие: в 3-х частях / В.Н. Ложкин -СПб.: НПК «Атмосфера» при ГГО им. А.И. Воейкова, 2003. 296 с. - Ч.З

43. Влияние нестабильной работы форсунки на токсичность отработавших газов дизеля / Shoji Takeshi // Nihon kikai gakkai ronbunshu. B. 1996. -№596 -C.1614-1621.

44. Снижение токсичности отработавших газов дизелей / Minami Toshitaka / / J. Soc. Automot. Eng. Jap. 1991. - №8. - P. 61-67.

45. Einflug der Abgasrucfiihrung aufs die Rubemission / Remmels Werner, Velji Amin // MTZ: Motorfechnz. 57. №3. - P. 144-152.

46. Звонов, В. А. Метрологический аспекты измерения дымности автомобилей с дизелями / В.А. Звонов, А.П. Дядин / Москва, 1997.

47. Звонов, В. А. Метанол и экологические показатели дизелей / В. А. Звонов, JI. С. Заиграев, А. В. Козлов // Автомобильная промышленность. 1997. -№11.-С.26-27.

48. Розенблит, Г. Б. Метод и средства измерения дымности отработавших газов дизелей на переходных режимах / Г. Б. Розенблит, К. Н. Очередной // Двигателестроение. 1988. - № 12. - С.31-33.

49. А.с. 4108616 СССР, МКИ3 G 01 N 21/53. Способ измерения величины дымности отработавших газов двигателя внутреннего сгорания и устройство его осуществления / К.Н. Очередной, Ю.Б. Лашкевич

50. Пат. 598 Грузии, МКИ3 G 01 N 21/53. Устройство и способ измерения величины дымности отработанных газов двигателей внутреннего сгорания. / К.Н. Очередной, Ю.Б. Лашкевич

51. А.с. 4416644 СССР, МКИ3 G 01 N 21/53. Устройство для измерения дымности отработанных газов двигателей внутреннего сгорания / К.Н. Очередной, Ю.Б. Лашкевич

52. Viel Luft und wenig Ruf / Renn Jurgen von // KFZ Betr. Automarkt. -1991.-№6.-P. 133-142.

53. Вайсблюм, M. E. Экологические требования к автотранспортным средствам и тенденции их развития / Журнал ААИ / апрель май, 2003, -С. 18-21.

54. ГОСТ 21393-75 Автомобили с дизелями. Дымность отработавших газов. Нормы и методы измерений. Требования безопасности.

55. Донченко, В. В. Совершенствование нормативного обеспечения экологического контроля автотранспортных средств в Российской Федерации. / В. В. Донченко, Ю. И. Кунин, Е. В. Парфенов . М.: Информавтотранс, 2000. - 50с.

56. Соглашение о принятии единообразных условий для проведения периодических технических осмотров колесных транспортных средств и о взаимном признании таких осмотров. Совершено в Вене 13 ноября 2001 года.

57. Директива 96/96/ЕС от 20 декабря 1996 года о принятии единообразных предписаний для стран-членов Сообщества в отношении технического надзора транспортных средств и прицепов.

58. Директива 2000/30/ЕС от 6 июня 2000года о техническом осмотре на дорогах коммерческих автомобилей, курсирующих в странах Сообщества.

59. ISO 3173-1974 Road vehicles. Apparatus for measurement of the opacity of exhaust gas from diesel engines operating under steady state conditions.

60. ISO 11614 1999 Reciprocating internal combustion compression-ignition engines - Apparatus for measurement of the opacity and for determination of the light absorption coefficient of exhaust gas.

61. A.c. 1402863 СССР, МКИ3 G 01 N 21/53. Устройство для измерения оптической плотности дыма / Б. Б. Виленчиц, В. Н. Вишневский, И. Н. Рудой, Д. С. Умрейко. № 3937039 / 31-25 ; заявл. 01.08.85 ; опубл. 15.06.88, бюл. № 22. -4с.: ил.

62. А.с. 1405480 СССР, МКИ4 G 01 N 21/53. Способ измерения величины дымности отработавших газов и устройство для его осуществления / К. Н. Очередной, Ю. Б. Дашкевич. № 4108616 / 24-25 ; заявл. 10.06.86. - 4 с.: ил.

63. А.с. 1413491 СССР, МКИ4 G 01 N 21/53. Устройство для измерения дымности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания / Г. Б. Розенблит, К. Н. Очередной, Л. Я. Милюков. № 4087700 / 27-25 ; заявл. 07.07.86 ; опубл. 30.07.88, бюл. № 28. -2с.: ил.

64. А.с. 1672314 СССР, МКИ5 G 01 N 21/53. Измеретель оптической плотности отработавших газов / Б. Б. Виленчиц, А. А. Ждановский, И. Н. Зеленко, Д. В. Кирпичев, Д. С. Умрейко. № 4605457 / 25 ; заявл. 14.11.88; опубл. 23.08.91, бюл. № 31. - 4 с.: ил.

65. А.с. 1670543 СССР, МКИ5 G 01 N 21/53. Устройство для измерения оптической плотности газов с включениями / В. А. Емельянов, В. В. Ермаков, В. И. Никифоров, Г. Н. Ахобадзе. № 4436709 / 25 ; заявл. 06.06.88 ; опубл. 15.08.91, бюл. № 30. -3 с.: ил.

66. А.с. 1721478 СССР, МКИ5 G 01 N 21/53. Способ измерения дымности газовых выбросов / М. М. Кугейко, Б. Б. Виленчиц, И. А. Малевич, В. В. Еськов. № 4758944 / 25 ; заявл. 23.10.89 ; опубл. 23.03.92, бюл. №11.-3 с.: ил.

67. А.с. 1545751 СССР, МКИ5 G 01 N 21/53. Измеритель оптической плотности / Н. В. Мартынов, В. А. Левченко, С. Л. Гамалин. № 4328055 / 23-25 ; заявл. 17.11.87.-4 с.: ил.

68. А.с. 1480547 СССР, МКИ4 G 01 N 21/53. Измеритель оптической плотности / Н. В. Мартынов. № 4211860 / 23-25 ; заявл. 20.03.87. - 3 с. : ил.

69. А.с. 1520405 СССР, МКИ4 G 01 N 21/53. Дымомер / Е. Д. Пембек. № 4258690 / 24-25 ; заявл. 24.04.87 ; опубл. 07.11.89, бюл. № 41. - 3 с.: ил.

70. А.с. 1448249 СССР, МКИ4 G 01 N 21/53. Установка для определения оптической плотности дыма / С. В. Мельников, Г. Н. Ященко, Ю. С. Зотов, Т. Г. Меркушкина. № 4108475 / 24 -25 ; заявл. 10.06.86 ; опубл. 30.12.88, бюл. № 48. - 3 с.: ил.

71. Воеводин, Е. С. О природе нестабильности результатов измерения дымности отработавших газов дизелей / И. М. Блянкинштейн, Е. С. Воеводин, К. В. Данилов // Транспортные средства Сибири. Вып. 8 / Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2002. С. 240-248.

72. Воеводин, Е. С. О необходимости совершенствования методики измерения дымности отработавших газов дизелей / И. М. Блянкинштейн,

73. Е. С. Воеводин // Достижения науки и техники развитию сибирских регионов: Материалы Всероссийской научно практической конференции: В 3 ч. Ч.2.: - Красноярск : ИПЦ КГТУ., 2003. - С. 234-236.

74. Воеводин, Е. С. К вопросу измерения и нормирования дымности отработавших газов / И. М. Блянкинштейн, Е. С. Воеводин // Ассоциация автомобильных инженеров: Материалы конференции. Вып. 10. ФГУП НИЦИАМТ, 2003. - С. 31-36.

75. Соколов С.Н., Силин И.Н. Нахождение минимумов функционалов методом линеаризации. Дубна. 1961, предпринт, Д-810.

76. Рубан, А. И. Сглаживание результатов эксперимента на основе использования непараметрического подхода / А. И. Рубан . Изв. ТПИ. Томск, Изд-во Томск, ун-та, 1974. - т. 272 - С. 106 - 111.

77. Рубан А.И. Идентификация нелинейных динамических объектов на основе алгоритма чувствительности / А. И. Рубан Томск, Изд-во Томск, ун-та, 1975.-302 с.