автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Улучшение эксплуатационных показателей транспортного дизеля путем совершенствования системы автоматического регулирования частоты вращения

На правах рукописи

□03448346

Шлёнов Матвей Ильич

УЛУЧШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНОГО ДИЗЕЛЯ ПУТЕМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ-СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

Специальность 05 04 02 - Тепловые двигатели

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2008

003448346

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете им Н Э Баумана

Научный руководитель

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Марков Владимир Анатольевич

доктор технических наук, профессор Гусаков Сергей Валентинович

кандидат технических наук, профессор Эммиль Микель Викторович

Ведущее предприятие

Московский государственный агроинженерный университет им В П Горячкина (ФГОУ МГАУ им В П Горячкина)

ВПО

Защита диссертации состоится "/¡? " 2008 г в /УЗСч

на заседании диссертационного совета Д 212 141 09 Ьри Московском государственном техническом университете им Н Э Баумана по адресу 105005, Москва, Рубцовская наб, д 2/18, Учебно-лабораторный корпус, ауд 947

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им Н Э Баумана

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу 105005, Москва, 2-я Бауманская ул, д 5, МГТУ им Н Э Баумана, ученому секретарю диссертационного совета Д 212 141 09

Автореферат разослан " 01 " (1К>и(Л 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

СПИСОК ПРИНЯТЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ ВСХ - внешняя скоростная характеристика, ОГ - отработавшие газы,

ПИД - закон регулирования - пропорционально-интегрально-

дифференциальный закон регулирования,

САР - система автоматического регулирования,

САУ - система автоматического управления,

ТНВД - топливный насос высокого давления

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы Достижение требуемых топливно-экономических и экологических показателей невозможно без дальнейшего совершенствования системы топливоподачи, оснащенной САР частоты вращения дизеля Сложность решения этой проблемы усугубляется многорежим-ностью транспортного дизеля и преобладанием неустановившихся режимов в процессе эксплуатации двигателя

Особый интерес представляет оценка показателей токсичности ОГ на неустановившихся режимах работы (в переходных процессах) Проведение экспериментальных исследований с целью определения этих показателей в переходных процессах усложняется рядом факторов Одним из этих факторов является практическое отсутствие измерительной аппаратуры, позволяющей определять показатели токсичности ОГ в реальном масштабе времени Для обеспечения повторяемости переходных процессов необходимо тщательно выдерживать показатели дизеля на исходном режиме, что увеличивает трудоемкость проведения таких исследований

В связи с этим, при совершенствовании САР частоты вращения дизеля целесообразно использовать расчетно-экспериментальные методы исследования, позволяющие на базе экспериментальных данных, полученных на установившихся режимах, определять необходимые показатели транспортного дизеля на неустановившихся режимах его работы и в наиболее характерных переходных процессах Такое совершенствование САР частоты вращения дизеля целесообразно проводить с использованием методов математического моделирования С помощью предлагаемых в диссертационной работе расчетных методов можно провести всесторонний анализ параметров дизеля в переходных процессах и выдать рекомендации по выбору параметров САР частоты вращения дизеля и изменению существующих настроек системы регулирования с целью улучшения эффективных и экологических показателей транспортных дизелей Результаты этих исследований могут быть использованы при разработке и доводке систем регулирования частоты вращения, обеспечивающих перспективные требования к токсичности ОГ газов при достижении необходимых показателей дизелей по топливной экономичности

Цель работы Улучшение эксплуатационных показателей транспортного дизеля путем совершенствования системы автоматического регулирования частоты вращения

Научная новизна работы заключается в следующем

- разработана математическая модель системы автоматического регулирования частоты вращения, позволяющая провести оценку токсичности отработавших газов в переходных процессах,

- разработана методика оценки суммарной токсичности отработавших газов в переходных процессах дизеля,

- разработана методика выбора параметров системы автоматического регулирования частоты вращения дизеля,

- разработана методика оценки расхода топлива и токсичности отработавших газов дизеля в автоколебательных процессах

Методы исследований Поставленная в работе цель достигается сочетанием теоретических и экспериментальных методов исследования С помощью теоретических методов были проведены расчетные исследования переходного процесса разгона дизеля типа КамАЗ-740 с различной формой внешней скоростной характеристики, проведен выбор параметров системы автоматического регулирования частоты вращения дизеля, проведена оценка расхода топлива и токсичности отработавших газов дизеля в автоколебательных процессах Экспериментальная часть работы заключалась в исследовании дизеля типа Д-246 дизель-генераторной установки с электронным регулятором, реализующим ПИД-закон регулирования

Достоверность и обоснованность научных положений работы определяются

- использованием фундаментальных законов и уравнений термодинамики, теории автоматического регулирования и управления, современных численных и аналитических методов реализации математических моделей,

- совпадением результатов расчетных и экспериментальных исследований и применением при оценке адекватности математических моделей достоверных опытных данных, полученных при испытаниях на развернутом двигателе

Практическая ценность Разработан алгоритм и программа расчета переходного процесса с возможностью определения динамических характеристик и показателей токсичности ОГ Предложена методика выбора параметров САР частоты вращения дизеля, обеспечивающая достижение наилучших показателей качества процесса регулирования Разработаны методики оценки токсичности ОГ в переходных процессах, а также в автоколебательных процессах, позволяющие оптимизировать переходный процесс дизеля и минимизировать выбросы токсичных компонентов ОГ

Реализация результатов работы Работа проводилась в соответствии с планами госбюджетных и хоздоговорных работ лаборатории «Автоматика» НИИЭМ МГТУ им Н Э Баумана и кафедры «Теплофизика» (Э-6) МГТУ им Н Э Баумана Результаты исследований внедрены в ЗАО «Форант-Сервис» и ЗАО «Дизель-КАР» (г Москва)

Апробация работы Диссертационная работа заслушана и одобрена на совместном заседании кафедр «Поршневые двигатели» и «Теплофизика» в МГТУ им Н Э Баумана в 2008 г По основным разделам диссертационной работы были сделаны доклады

- на международном симпозиуме «Электроника и электрооборудование транспорта Проблемы и пути решения», 22-24 июня 2004 г, Суздаль,

-на международной научно-технической конференции «3-й Луканин-ские чтения Решение энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе», 30-31 января 2007 г, Москва, ГТУ «МАДИ»,

- на международной научно-технической конференции «Двигатель-2007», посвященной 100-летию школы двигателестроения МГТУ им НЭ Баумана, 19-21 сентября 2007 г , Москва, МГТУ им Н Э Баумана,

- на Всероссийском научно техническом семинаре (ВНТС) им проф В И Крутова по автоматическому управлению и регулированию теплоэнергетических установок при кафедре «Теплофизика» (Э-6) МГТУ им Н Э Баумана в 2005, 2007 и 2008 г г, Москва, МГТУ им Н Э Баумана

Публикации По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 4 статьи и 6 материалов конференций, из них в журналах по списку ВАК - 2

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и заключения, списка использованной литературы и приложения Общий объем работы 164 страниц, включая 133 страниц основного текста, содержащего 49 рисунков, 7 таблиц Список литературы включает 127 наименований на 13 страницах

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проведения работ, направленных на совершенствование САР частоты вращения транспортных дизелей, и дана общая характеристика диссертационной работы

В первой главе проведен анализ требований, предъявляемых к транспортным дизелям в современных условиях Показано, что приоритетными являются требования по топливной экономичности и токсичности ОГ Рассмотрены функции САР дизеля, принципы их построения, возможные направления совершенствования САР частоты вращения дизелей

Отмечено, что методики расчета переходных процессов дизелей достаточно полно разработаны в трудах отечественных ученых Калиша Г Г, Крутова В И, Каца А М , Настенко Н Н , Левина М И, Толшина В И , Кринецкого И И, Ковалевского Е С , Грунауэра А А, Долганова К Е и ряда других Они позволяют оптимизировать характеристики САР и дизеля в целом, в частности форму ВСХ, а также оценить изменение параметров дизеля в переходных процессах и его динамические качества Но, как правило, в этих методиках остаются неопределенными расход топлива и выбросы токсичных компонентов ОГ Недостаточно изученным является и вопрос об оценке суммарной токсичности ОГ в переходных процессах, а также в автоколебательных про-

з

цессах дизеля Практически отсутствуют методики выбора параметров САР и САУ

На основании анализа состояния проблемы были сформулированы следующие задачи исследования

1 Разработка математической модели САР частоты вращения, позволяющей определять токсичность ОГ в переходных процессах

2 Оценка влияния формы ВСХ на показатели токсичности и дымности ОГ дизеля в переходных процессах

3 Разработка методики оценки суммарной токсичности ОГ дизеля в переходных процессах

4 Разработка методики выбора параметров САР частоты вращения дизеля

5 Разработка методики оценки расхода топлива и токсичности ОГ дизеля в автоколебательных процессах

6 Проведение экспериментальных исследований дизеля, оснащенного САР частоты вращения, имеющей показатели и настройки, определенные в теоретической части работы

Вторая глава посвящена проблемам формирования ВСХ в транспортных дизелях Отмечено, что в проведенных исследованиях недостаточное внимание уделено оценке влияние формы этой характеристики на токсичность ОГ Представлена математическая модель САР частоты вращения комбинированного двигателя, состоящая из уравнений наиболее значимых элементов дизеля с турбонаддувом

Поршневая части двигателя турбокомпрессор

]дСкод/сИ = Мд-Мс, 1тс1ит/(11 = Мт-МК,

впускной трубопровод выпускной трубопровод

[Увп / (Лв то] Фк/ (11 = ок-од, [Увып / (Яг тг)] йрт/(11 = ог - а

'т >

где 1Д и Хг - моменты инерции валов дизеля с потребителем и турбокомпрессора соответственно, сод и сот - частоты вращения валов дизеля и турбокомпрессора, Мд, Мс, Мт, Мк - моменты крутящий (эффективный) дизеля, сопротивления потребителя, развиваемый турбиной, потребляемый компрессором, Увп и Увьш - объемы впускного и выпускного трубопроводов, рк и рх - давления наддувочного воздуха на выходе из компрессора и ОГ на входе в турбину, Яв и 11г - газовые постоянные наддувочного воздуха и ОГ, Т, и Тг - температуры наддувочного воздуха и ОГ, Ог, От - расходы воздуха через двигатель и компрессор, газов через двигатель и турбину

Уравнение исполнительного механизма, перемещающего дозирующий орган системы топливоподачи на величину трДИр/Иро Тим(с1г1/Л) +- Г| = ким Ц^ Пропорционально -интегрально -дифференциальный (ПИД) закон управления иупр=кп

Значения параметров двигателя, входящих в правые части уравнений, определялись в виде следующих функциональных зависимостей Мд= f(cûj, hp, рк), Мт = f(fflT, hp, рт), Мк = f(coT, рк), GK = f(ra„ рк), = f (шд, рк), Gr = f(co„ р„ рк), GT = f(p.,,hp) При расчетных исследованиях использовано и ряд дополнительных функциональных зависимостей, в частности, для концентраций в ОГ оксидов азота, монооксида углерода, углеводородов и дымности ОГ

Смох = ^сод, hp, р„), Ссо = f((ûfl, hp, рк), Сснх = *(юд, hp, рк), Кх = f(aM hp, р„)

Для определения данных функциональных зависимостей была разработана программа аппроксимации экспериментальных данных исследуемого дизеля типа КамаАЗ-740 полиномиальными зависимостями, использующая метод наименьших квадратов Программа рассчитывает коэффициенты полинома, аппроксимирующего заданный массив исходных точек В частности, полиномиальная зависимость для описания функциональных зависимостей содержания в ОГ оксидов азота Cnox, углеводородов Сснх и дымности ОГ Кх использованы полиномы вида

CNOx= -0,68942 + 0,0047573 сод+ 130,260 hp-5,8697рк-0,54951 coahp + 0,020 Шдрк + 810,09 hppK-0,00000614 сод2-6023,1 hP2- 20,46 рД

Ссо= 1,2281 -0,010641 шд-271,60 hp+ 12,737 рк+ 1,0985 содЬр-0,026629 <вд-рк + 290,18 hp рк + 0,000032162 шд2 + 13667,0 hp2 - 107,52 рк2 + 2,0081 шд hp рк - 11,627 10"8 шд3 + 79014,0 hp3 + 259,17 рк3 - 0,0012248 сод2 hp + 0,00041418 сйд2 рк - 44,6 сод hp2 - 84901,0 hp* рк - 0,53873 шд рк2 + 7118,8 hp рД

ССнх= 0,091397 + 0,000014919 оод- 13,4840 hp + 0,094903 рк - 0,078545 шд hp + 0,020369 шд рк+ 165,21 hppK-0,0000053221 шд2 +281,63 hp2- 20,197 рД

Кх= -126,170 + 0,91023 сод - 780,6 hp + 799,59 рк - 30,139 сод hp - 3,4768 сод рк -192350,0 hp рк - 0,0007332 шд2 + 1395800,0 hp2 + 8410,6 рк2

Визуализация этих зависимостей в трехмерном пространстве представлена на рис 1

Для расчета переходных процессов была разработана программа, позволяющая решать систему дифференциальных уравнений САР методом Эйлера С использованием разработанной математической модели проведено исследование влияния формы внешней скоростной характеристики на показатели дизеля типа КамАЗ-740 в переходном процессе разгона

в г

Рисунок 1. Визуализация характеристик токсичности ОГ дизеля типа Ка-мАЗ-740 от его частоты вращения сод и положения рейки топливного насоса Ь.р при давлении наддува рк=0,12 МПа: а - оксидов азота; б - монооксида углерода; в - несгоревших углеводородов; г - дымности ОГ

На первом этапе расчетных исследований определялось влияние наклона участка отрицательной коррекции ВСХ на показатели дизеля. При этом диапазон корректирования топливоподачи на участке отрицательной коррекции оценивался коэффициентом отрицательного корректирования КМе отр=Ме „ шт /Ме ном. Исследовалось четыре варианта наклона участка отрицательной коррекции с коэффициентами КМе отр=1,24); 1,00; 0,83; 0,65. Результаты расчетов (рис. 2) свидетельствуют о том, что при изменении наклона участка отрицательной коррекции, соответствующее изменению коэффициента КМе 0тР от 1,24 до 0,65, не приводит к существенному изменению динамических качеств дизеля. При допустимой нестабильности частоты вращения со£=1,5 % во всех четырех исследованных случаях время переходного процесса разгона дизеля составило примерно \п=6 с. Вместе с тем, наклон участка отрицательной коррекции ВСХ оказывает заметное влияние на показатели токсичности и дымности ОГ (рис. 3).

(Од рад/с

а

б

Рисунок 2 Изменение параметров дизеля типа КамАЗ-740 в переходном процессе его разгона а - частоты вращения дизеля <ад, б - положения дозирующей рейки ТНВД, 1 - Ьрпшп=16,0 мм (КМеотр=1,24), 2 - hpnmin=14,6 мм (КМе oip=l,00), 3 -hpnmin=13,6 мм (КМеаф=0,83), 4 - hpnmin=12,6 мм (КМсо1р=0,65)

Максимальное значение содержания оксидов азота Сшх в ОГ дизеля типа КамАЗ-740 в переходном процессе отмечено при hp n mm=16,0 мм и составляет CNOx=0,23 % (см рис 3 ,а) Но можно отметить, что осредненные для переходного процесса разгона дизеля значения концентрации Смох в ОГ для исследованных вариантов ВСХ отличаются незначительно

Зависит от формы ВСХ и содержание в ОГ монооксида углерода Ссо (см рис 3,6) Однако и в этом случае осредненные для переходного процесса разгона дизеля значения концентрации ССо в ОГ для исследованных вариантов ВСХ отличаются незначительно

Более значительное влияние форма ВСХ оказывает на содержание в ОГ несгоревших углеводородов ССНх Особенно это заметно на начальной стадии переходного процесса (при t< 1,5-2,0 с, см рис 3,в) Для исследованных вари-

антов ВСХ при фиксированных значениях времени I концентрации Сснх могут отличаться в 1,5 раза С этой точки зрения наиболее неблагоприятна ВСХ с Ьр п тш=5 6,0 мм, при реализации которой в диапазоне времени 1=0-1 отмечена наибольшая концентрация несгоревших углеводородов в ОГ - Сснх=0,048-0,050 %

От наклона участка отрицательной коррекции в наибольшей степени зависит дымность ОГ Кх (см рис 3,г) Так, при изменении коэффициента Кмс 0тР от 1,24 до 0,65 максимальная дымность ОГ в переходном процессе снижается с 60 до 36 % по шкале Хартриджа, т е примерно в 1,7 раза

На втором этапе исследований определялось влияние наклона участка положительной коррекции ВСХ на показатели дизеля При этом диапазон корректирования топливоподачи на участке положительной коррекции оценивался коэффициентом положительного корректирования Кме пол" Мепих/Ме „ом При расчетах переходных процессов дизеля типа КамАЗ-740 исследовалось четыре варианта наклона участка положительной коррекции с коэффициентами Кме пол=1,50, 1,35, 1,20, 1,05 При этом диапазон корректирования топливоподачи на участке отрицательной коррекции был практически неизменным и равным КМе 01р= Ме „ т1П /Ме ном=1,00

Результаты расчетов переходного процесса разгона дизеля КамАЗ-740, представленные на рис 4, свидетельствуют о том, что изменение диапазона корректирования топливоподачи на участке положительной коррекции, соответствующего изменению коэффициента КМе пол от 1,05 до 1,50, сопровождается сокращением продолжительности переходного процесса 1п с 8,2 до 5,4 с (при допустимой нестабильности частоты вращения со£=1,5 %) Для базового варианта (характеристики 2 на рис 4) величина ^ составила 6,1 с

а

со %

б

СНх, %

в

г

Рисунок 3 Изменение параметров дизеля типа КамАЗ-740 в переходном процессе его разгона а - содержания в ОГ оксидов азота Смох> б - монооксида углерода Ссо, в - несгоревших углеводородов Сснх, г - дымности ОГ Кх, 1 - 11рПт1П=16,0 мм (КМсотр=1,24), 2 - Ьрпт1п=14,6 мм (КМсотр=1,00), 3 - Ьр пш,п=13,6 мм (КМеотр=0,83), 4 - Ьрптт=12,6 мм (КМеотр=0,65)

СОд рад/с

220 200 180 160 140 120 100

«Ь,

4

7 У—

У-

Рисунок 4 Изменение параметров дизеля типа КамАЗ-740 в переходном процессе его разгона а - частоты вращения дизеля юд, б - положения дозирующей рейки ТНВД Ир, 1 - Ьр мп,ах=16,7 мм (КМе пол=1,50), 2 - Ър Мпш=16,0 мм (КМе пол=1,35), 3 - ЬрМтах=15,1 ММ (КМе „ол=1 >20), 4 - ЬрМпм=14,2 ММ (Кмепол=1,05)

Наклон участка положительной коррекции ВСХ оказывает заметное влияние и на показатели токсичности и дымности ОГ (см рис 5) При увеличении диапазона корректирования топливоподачи на участке положительной коррекции максимальные концентрации оксидов азота С»ох в ОГ дизеля типа КамАЗ-740 в переходном процессе его разгона возрастают Их максимальное содержание в ОГ Скок ~ 0,224 % отмечено при коэффициенте приспособляемости КМепол= 1,50 (см рис 5,а) Вместе с тем, концентрации СКОх в ОГ сравнительно слабо зависят от исследованных значений коэффициента приспособляемости КМе пол

Содержание в ОГ монооксида углерода Сот с увеличением диапазона корректирования топливоподачи на участке положительной коррекции также возрастает Максимальная концентрация монооксида углерода в ОГ Сео=0,081 % соответствует коэффициенту приспособляемости КМепол= 1,50 (см рис 5,6) Однако и в этом случае осредненные для переходного процесса разгона дизеля значения концентрации Сю в ОГ для исследованного диапазона положительного корректирования топливоподачи отличаются незначительно

Более значительное влияние диапазон корректирования топливоподачи на участке положительной коррекции ВСХ оказывает на содержание в ОГ углеводородов Сснх Максимальная концентрация несгоревших углеводородов отмечена при коэффициенте приспособляемости Км= пол=1,50 и составляет Сснх=0,056 % (рис 5,е) При уменьшении коэффициента приспособляемости ДО КМс пол=1,05 максимальное значение ССНх=0,046 0,047 % достигается лишь в период окончания переходного процесса

в 2 Рисунок 5 Изменение параметров дизеля типа КамАЗ-740 в переходном процессе его разгона а - содержания в ОГ оксидов азота СКох, б - монооксида углерода Ссо> в - несгоревших углеводородов Сснх, г - дымности ОГ Кх, 1 - Ьр Мтах=16,7 ММ (Км=пол=1,50), 2 - Мтах=16,0 мм (КМе пол=1,35), 3 - Ир Мтах=15,1 мм (КМгпол=1,20), 4 - ЬрМпих=14,2 мм (КМ(:пол=1,05)

Наибольшее влияние диапазон корректирования топливоподачи на участке положительной коррекции ВСХ оказывает на дымность ОГ Кх Максимальная дымность ОГ Кх=52 % по шкале Хартриджа имеет место при коэффициенте при-

способляемости КМеп(ш=1,50 (см рис 5,г) Уменьшение коэффициента приспособляемости сопровождается быстрым снижением дымности ОГ, и при коэффициенте приспособляемости Кме Пол=1,05 максимальная дымность ОГ в переходном процессе снижается до Кх=34 % по шкале Хартриджа, т е примерно в 1,5 раза

Для оценки токсичности ОГ в переходном процессе разработана методика оценки суммарной токсичности ОГ дизеля Она основана на решении задачи многокритериальной оптимизации переходного процесса с использованием метод свертки При этом обобщенный критерий оптимальности для каждого из четырех рассматриваемых наклонов участков отрицательной и положительной коррекции ВСХ имеет вид

J0,

JNOXj +JCO, +JCHX, +JKX,

J

где 1МОх„ 1сх>1> «1снх1) -1кх1 - частные критерии оптимальности по продолжительности переходного процесса, содержанию в ОГ оксидов азота КОх, монооксида углерода СО, углеводородов СНХ, дымности ОГ Кх Частные критерии оптимальности по концентрациям основных токсичных компонентов в ОГ представлены в виде отношений определенных интегралов кривых изменения концентрации соответствующего компонента в переходном процессе 1 - го режима к базовому на расчетном временном участке I от 0 до 1„ тах = 8,2 с -времени наиболее длительного из рассмотренных переходных процессов Результаты расчетов, показывают, что с точки зрения обеспечения компромисса между динамическими показателями двигателя и его экологическими показателями наиболее предпочтительным является вариант формы участка положительной коррекции ВСХ с коэффициентом приспособляемости Кме

ПОЛ 1

Третья глава посвящена проблемам выбора параметров САР частоты вращения дизеля и оценке эксплуатационных показателей дизеля в автоколебательных процессах Представлена методика выбора параметров электронного регулятора частоты вращения дизеля, построенная с использованием методов параметрической оптимизации САР и САУ и предусматривающая использование программного комплекса «Моделирование в технических устройствах (МВТУ)», разработанного под руководством кнт, доцента ОС Козлова При использовании этого программного комплекса исследованы переходные процессы сброса нагрузки в САР дизеля типа Д-240 (4 Ч 11/12,5) без наддува

При моделировании САР управляющее воздействие подавалось на объект регулирования в виде суммы пропорциональной, интегральной и дифференциальной составляющих закона регулирования Оптимизируемыми параметрами рассматриваемой САР при ее параметрической оптимизации являлись коэффициенты ПИД-закона регулирования В качестве критериев оптимальности использованы

заброс регулируемого параметра в переходном процессе у^, продолжительность переходного процесса ^ Кроме того, использован комплексный критерий, представляющий собой произведение величин ^ и ущ^

Минимальное значение комплексного критерия качества получено при следующих значениях коэффициентов ПИД-закона кп=14, ки=20 и кд=1,5 Эти значения приняты оптимальными Данная методика может быть использована и для выбора значений других параметров электронного регулятора.

Резервом улучшения показателей топливной экономичности и токсичности ОГ дизеля является уменьшения нестабильности параметров на установившихся режимах работы дизеля с автоколебательными процессами Предложена методика оценки топливной экономичности и токсичности ОГ в автоколебательных процессах дизеля, основанная на использовании обобщенной зависимости экономических и экологических показателей дизеля от коэффициента избытка воздуха В этой методике предполагается, что из-за низкой инерционности системы топливоподачи и относительно большой инерционности системы воздухоснабжения в возникающем автоколебательном процессе скоростного режима колебательные изменения расхода топлива С, не сопровождаются изменениями расхода воздуха £7В, и наблюдаются колебания коэффициента избытка воздуха а, приводящие к ухудшению показателей топливной экономичности и токсичности ОГ

Результаты расчетных исследований свидетельствуют о том, что относительное увеличение расхода топлива & в автоколебательном процессе дизеля типа КамАЗ-740, работающего на номинальном режиме, составило 0,35%, а относительный рост содержания в ОГ нормируемых токсичных компонентов ОГ оказался равным Смох - 0,15 %, Ссо - 0,36 %, ССНх - 0,34 % При переходе к режимам с пониженной частотой вращения нестабильность скоростного режима усиливается Так, на режиме внешней характеристики с минимальной частотой вращения п=600 мин1 степень нечувствительности регулятора увеличивается до Ср=10-12%, возрастает и неравномерность подачи топлива от цикла к циклу Это приводит к увеличению нестабильности скоростного режима до значений у=10-15% Кроме того, этот режим отличается невысоким коэффициентом избытка воздуха а=1,35, близким к пределу дымления Поэтому даже небольшие отклонения а в автоколебательном процессе изменения частоты вращения приводят к существенному ухудшению показателей топливной экономичности и токсичности ОГ В результате, при упомянутом значении V удельный эффективный расход топлива ^ в автоколебательном процессе увеличивается на 5-7%, концентрации в ОГ оксидов азота МО„ - на 3-5%, монооксида углерода СО и углеводородов СНХ - на 6-8% по сравнению с режимом с неизменным значением частоты вращения дизеля

В четвертой главе приведены результаты исследований дизеля Д-246 (4 ЧН 11/12,5) дизель-электрического генератора АД-40 с электронным регулятором частоты вращения, имеющим параметры и настройки, полученные расчетным путем в третьей главе Исследования осуществлялись на моторном стенде ОАО «НЗТА» Для привода дозирующего органа (рейки ТНВД) ис-

пользован исполнительный механизм непрямого действия с электромеханическим преобразователем типа «сопло-заслонка»

При экспериментальных исследованиях определены коэффициенты пропорциональной, интегральной и дифференциальной составляющих ПИД-закона регулирования, обеспечивающие наилучшее качество переходных процессов САР Они оказались равными кп=20, ки=100, кд=1, что хорошо согласуется с данными, полученными расчетным путем

Осциллографирование переходных процессов исследуемого дизеля, осна-щешюго электронным регулятором с указанными выше значениями коэффициентов ПИД-закона регулирования, позволило получить переходный процесс наброса нагрузки со следующими показателями (рис 6) время переходного процесса 1:п=1 5 с, перерегулирование (заброс частоты вращения) о=3,8%, наклон регуляторной характеристики 5=0 (астатический регулятор) Аналогичные показатели для переходного процесса сброса нагрузки составили 1:п=1,8 с, о=3,9%

Проведенные расчетно-экспериментальные исследования подтвердили эффективность использования разработанного регулятора частоты вращения, реализующего ПИД-закон регулирования, в дизельных двигателях дизель-генераторных установок и возможность обеспечения динамических и статических показателей, соответствующих первому классу точности САР Высокие статические и динамические показатели дизельного двигателя с разработанным регулятором свидетельствуют о возможности его использования и в дизелях транспортного назначения

Рисунок 6 Изменение частоты вращения коленчатого вала дизельного двигателя с ПИД-регулятором в переходных процессах наброса нагрузки на дизель-генераторную установку (слева) и сброса нагрузки (справа)

1 1 1 4- . I %6'£

1,5 с /V

03 г I 1, 8с

п

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Разработана математическая модель системы автоматического регулирования частоты вращения дизеля, позволяющая провести оценку токсичности отработавших газов в переходных процессах путем описания их характеристик в виде полиномиальных зависимостей от режимных параметров двигателя

2 Разработана методика оценки суммарной токсичности отработавших газов в переходных процессах дизеля, основанная на использовании обобщенного критерия оптимальности, представляющего собой произведение частных

критериев оптимальности, характеризующих продолжительность переходного процесса и выбросы нормируемых газообразных токсичных компонентов отработавших газов дизеля

3 Определен оптимизированный вариант формы внешней скоростной характеристики дизеля типа КамАЗ-740 с коэффициентом корректирования топливопо-дачи на участке отрицательной коррекции КМе <^=0,65 и коэффициентом приспособляемости на участке положительной коррекции КМе юл=1,50, обеспечивающий компромисс между динамическими и экологическими показателями дизеля

4 Разработана методика выбора параметров системы автоматического регулирования частоты вращения дизеля, основанная на минимизации комплексного критерия качества процесса регулирования, представляющему собой произведение продолжительности переходного процесса и максимального отклонения регулируемого параметра в переходном процессе

5 Проведенные расчетные исследования переходного процесса сброса нагрузки дизеля типа Д-240 позволили определить оптимизированные значения коэффициентов ПИД-закона регулирования электронного регулятора частоты вращения дизеля, оказавшиеся равными кп=14,0, ки=20,0 и кд=1,5

6 Разработана методика оценки расхода топлива и токсичности отработавших газов дизеля в автоколебательных процессах, базирующаяся на использовании обобщенной зависимости экономических и экологических показателей дизеля от коэффициента избытка воздуха

7 Проведенные расчетные исследования показали, что в автоколебательном процессе дизеля типа КамАЗ-740, работающего на номинальном режиме при п=2200 мин"1, относительное увеличение расхода топлива составило 0,35 %, а относительное увеличение содержания в отработавших газах нормируемых токсичных компонентов оказалось равным СШх - 0,15 %, Ссо - 0,36 %, ССИх - 0,34 % На минимальном скоростном режиме при п=600 мин'1 удельный эффективный расход топлива ge в автоколебательном процессе увеличивается на 5-7%, концентрации в ОГ оксидов азота МОх - на 3-5%, монооксида углерода СО и углеводородов СНХ - на 6-8% по сравнению с режимом с неизменным значением частоты вращения дизеля

8 Практически реализована система автоматического регулирования частоты вращения дизеля типа Д-246 дизель-генераторной установки с электронным регулятором, реализующим ПИД-закон регулирования с коэффициентами кп=20, ки=100, кд=1

9 Проведенные экспериментальные исследования дизеля типа Д-246 дизель-генераторной установки с электронным регулятором, реализующим ПИД-закон регулирования, показали возможность получения показателей процесса регулирования, соответствующих первому классу точности САР -продолжительность переходного процесса наброса нагрузки 1:п=1,5 с, перерегулирование ст=3,8%, продолжительность переходного процесса сброса нагрузки г„=1,8 с, перерегулирование ст=3,9%

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах

1 Марков В А, Поздняков Е Ф, Шленов М И Улучшение показателей качества системы автоматического регулирования частоты вращения дизель-генератора // Известия ВУЗов Машиностроение - 2007 - № 1 - С 29-39

2 Марков В А, Шленов М И, Полухин Е Е Влияние формы внешней скоростной характеристики на токсичность отработавших газов дизеля при переходных процессах//Грузовик & -2007 -№9 - С 20-21 -№10 - С 36-38

3 Марков В А , Шленов М И, Фурман В В Оценка расхода топлива и токсичности отработавших газов дизеля на различных режимах // Грузовик & -

2006 - № 2 - С 40-49

4 Пинский Ф И , Полухин Е Е , Шленов М И Сравнительное исследование электрогидравлических форсунок автомобильных дизелей // Электроника и электрооборудование транспорта -2004 -№3-4 - С 21-24

5 Влияние формы внешней скоростной характеристики на токсичность отработавших газов дизеля в переходных процессах / В А Марков, М И Шленов, Е Е Полухин и др // Материалы докладов международной конференции «Двига-тель-2007», посвященной 100-летию школы двигателестроения МГТУ им Н Э Баумана -М МГТУ им НЭ Баумана, 2007 - С 329-335

6 Методика оценки расхода топлива и токсичности ОГ дизеля на неустановившихся режимах работы Тезисы доклада на ВНТС в МГТУ им Н Э Баумана / Марков В А , Полухин ЕЕ , Шленов МИ и др // Вестник МГТУ им НЭ Баумана Машиностроение -2005 - №4 - С 113

7 Пинский Ф И, Полухин Е Е, Шленов М И Сравнительное исследование дизельных электрогидравлических форсунок с положительными обратными связями // Электронные системы управления Компьютеризированные электротехнические системы, комплектующие изделия тезисы докладов международного симпозиума «Электроника и электрооборудование транспорта Проблемы и пути развития» - Суздаль, 22-24 июня 2004 г - С. 12-13

8 Разработка математических моделей для расчета переходных процессов транспортных дизелей / В А Марков, Е Е Полухин, М И Шленов и др Тезисы доклада на ВНТС в МГТУ им Н Э Баумана // Вестник МГТУ им Н Э Баумана Машиностроение -2007 -№4 - С 115

9 Регулятор частоты вращения с последовательными корректирующими звеньями для дизеля / Е Ф Поздняков, В А Марков, М И Шленов и др // «Решение энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе» тез докл науч-тех конф «3-й Луканинские чтения» - М МАДИ (ГТУ),

2007 - С 46-48

10 Электронный регулятор частоты вращения дизель-генератора / Е Ф Поздняков, В А Марков, М И Шленов и др // Материалы докладов международной конференции «Двигатель-2007», посвященной 100-летию школы двигателестроения МГТУ им Н Э Баумана - М МГТУ им Н Э Баумана, 2007 -С 309-312.

Подписано к печати 1 07 08 Заказ № 402 Объем 1,0 печл Тираж 100 экз Типография МГТУ им Н Э Баумана 105005, Москва, 2-я Бауманская ул , д 5 263-62-01

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ

1.1. Режимы работы, топливная экономичность и токсичность отработавших газов дизелей

1.2. Функции систем автоматического регулирования частоты вращения дизеля и принципы их построения

1.3. Цель работы и задачи исследования

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДИЗЕЛЯ

2.1. Разработка математической модели системы автоматического регулирования частоты вращения дизеля <

2.2. Расчеты переходных процессов САР при корректировании формы внешней скоростной характеристики дизеля

2.3. Оценка суммарной токсичности отработавших газов в переходных процессах дизеля

Эффективность использования транспортных средств и сельскохозяйственных машин в значительной степени определяется характеристиками установленных на них двигателей внутреннего сгорания. В последние годы все большее распространение на транспорте получают дизельные двигатели. Такими двигателями оснащается подавляющее большинство грузовых автомобилей, автобусов и сельскохозяйственная техника. Расширяется применение дизелей и на легковых автомобилях. По данным фирмы К.ВобсЬ (Германия), доля находящихся в эксплуатации легковых автомобилей с дизельными двигателями в Западной Европе в 2000 г. равнялась 32,5%, а к 2010 г. ожидается ее рост до 50 %.

Дизели, работающие с повышенными степенью сжатия и коэффициентом избытка воздуха, в большей степени, чем другие двигатели, отвечают современным тенденциям развития транспортного двигателестроения -улучшению экономических и экологических показателей транспортных установок. Но реализация этого принципиального преимущества невозможна без обеспечения оптимальных характеристик и параметров двигателя, ко? торые целесообразно изменять в соответствии с режимом работы и условиями эксплуатации. Поэтому дизельные двигатели оснащают отдельными устройствами или целыми системами автоматического управления и регулирования (САР и САУ), позволяющими осуществлять целенаправленное изменение указанных характеристик и параметров, тем самым, обеспечивая требуемый характер протекания процессов топливоподачи, смесеобразования и сгорания на каждом эксплуатационном режиме работы дизеля.

Одной из основных систем дизелей является САР частоты вращения двигателя, которая не только обеспечивает поддержание заданного скоростного режима работы силовой установки, но и осуществляет ряд дополнительных функций, в частности, формирование и корректирование внешней скоростной характеристики двигателя. Конструктивные особенности этой системы и ее параметры предопределяют такие важнейшие показатели работы дизеля, как максимальные мощность и крутящий момент, динамические и пусковые качества, топливная экономичность и токсичность отработавших газов (ОГ). Поэтому при разработке и совершенствовании САР частоты вращения возникает проблема выбора ее структуры и расчета основных параметров и характеристик. Причем, поскольку транспортные дизели работают в широком диапазоне скоростных и нагрузочных режимов, эти системы должны обеспечивать требуемые статические характеристики работы дизеля и необходимые динамические характеристики для наиболее характерных неустановившихся режимов с учетом достижения необходимых показателей топливной экономичности и токсичности ОГ.

Диссертационная работа посвящена проблемам улучшения эксплуатационных показателей транспортного дизеля путем совершенствования САР частоты вращения. В диссертации разработана математическая модель САР частоты вращения дизеля, позволяющая оценивать содержание токсичных компонентов в ОГ в переходных процессах. Проведено моделирование наиболее характерных переходных процессов транспортного дизеля при корректировании формы внешней скоростной характеристики дизеля. Разработана методика оценки суммарной токсичности ОГ в переходном процессе дизеля. Предложена методика выбора значений параметров САР частоты вращения дизеля. Проведена оценка топливной экономичности и токсичности отработавших газов дизеля ОГ в автоколебательных процессах. Предложена практическая реализация оптимизированной САР частоты вращения дизеля и проведены ее экспериментальные исследования.

Актуальность диссертационной работы обусловлена необходимостью обеспечения требуемых динамических, топливно-экономических и экологических показателей дизелей. Достижение требуемых показателей невозможно без дальнейшего совершенствования системы топливоподачи, оснащенной САР частоты вращения дизеля. Сложность решения этой проблемы усугубляется многорежимностью транспортного дизеля и преобладанием неустановившихся режимов в процессе эксплуатации двигателя.

Особый интерес представляет оценка показателей дизелей именно на неустановившихся режимах. Наиболее сложной является проблема определения токсичности ОГ на неустановившихся режимах работы (в переходных процессах). Проведение экспериментальных исследований с целью определения показателей токсичности ОГ дизелей в переходных процессах усложняется рядом факторов. Одним из этих факторов является практическое отсутствие измерительной аппаратуры, позволяющей определять показатели токсичности ОГ в реальном масштабе времени. Для обеспечения повторяемости переходных процессов необходимо тщательно выдерживать показатели дизеля на исходном режиме, что увеличивает трудоемкость проведения таких исследований.

В связи с этим, при совершенствовании САР частоты вращения дизеля целесообразно использовать расчетно-экспериментальные методы исследования, позволяющие на базе экспериментальных данных, полученных на установившихся режимах, определять необходимые показатели транспортного дизеля на неустановившихся режимах его работы и в наиболее характерных переходных процессах. Такое совершенствование САР частоты вращения дизеля целесообразно проводить с использованием методов математического моделирования, позволяющих сократить временные и материальные затраты при проведении исследовательских работ. С помощью предлагаемых в диссертационной работе расчетных методов можно провести всесторонний анализ параметров дизеля в переходных процессах и выдать рекомендации по выбору параметров САР частоты вращения дизеля и изменению существующих настроек системы регулирования с целью улучшения эффективных и экологических показателей транспортных дизелей. Результаты этих исследований могут быть использованы при разработке и доводке топливоподающих систем и систем регулирования, обеспечивающих перспективные требования к токсичности

ОГ газов при достижении необходимых показателей дизелей по топливной экономичности.

Цель работы: улучшение эксплуатационных показателей транспортного дизеля путем совершенствования системы автоматического регулирования частоты вращения.

Методы исследований. Поставленная в работе цель достигается сочетанием теоретических и экспериментальных методов исследования. С помощью теоретических методов были определены параметры системы автоматического регулирования частоты вращения и показатели транспортного дизеля в переходных процессах. Экспериментальная часть работы заключалась в определении показателей дизеля, оснащенного системой автоматического регулирования частоты вращения, имеющей показатели и настройки, определенные в теоретической части работы.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработана математическая модель системы автоматического регулирования частоты вращения, позволяющая провести оценку токсичности отработавших газов в переходных процессах; I

- разработана методика оценки суммарной токсичности отработавших газов в переходных процессах дизеля;

- разработана методика выбора параметров системы автоматического регулирования частоты вращения дизеля;

- разработана методика оценки расхода топлива и токсичности отработавших газов дизеля в автоколебательных процессах.

Достоверность и обоснованность научных положений определяются:

- использованием фундаментальных законов и уравнений термодинамики, теории автоматического регулирования и управления, современных численных и аналитических методов реализации математических моделей;

- совпадением результатов расчетных и экспериментальных исследований и применением при оценке адекватности математических моделей достоверных опытных данных, полученных при испытаниях на развернутом двигателе.

Практическая ценность состоит в том, что:

- разработана математическая модель и программа расчета переходного процесса с возможностью определения динамических характеристик и показателей токсичности отработавших газов, позволяющие с достаточной для практики точностью решать задачи проектирования систем топливоподачи и систем регулирования частоты вращения для существующих и перспективных дизелей;

- проведена оценка влияния формы внешней скоростной характеристики на показатели токсичности и дымности отработавших газов дизеля в переходных процессах;

- разработана методика выбора параметров системы автоматического регулирования частоты вращения дизеля, обеспечивающая- достижение наилучших показателей качества процесса регулирования;

- разработаны методики оценки токсичности отработавших газов в переходных процессах транспортных дизелей, а также в автоколебательных процессах, позволяющие оптимизировать переходный процесс дизеля и минимизировать выбросы токсичных компонентов отработавших газов.

Реализация результатов работы. Работа проводилась в соответствии с планами госбюджетных и хоздоговорных работ лаборатории «Автоматика» НИИЭМ МГТУ им. Н.Э. Баумана и кафедры «Теплофизика» (Э-6) МГТУ им. Н.Э. Баумана. Результаты исследований внедрены в ЗАО «Форант-Сервис» и ЗАО «Дизель-КАР» (г. Москва).

Апробация работы:

Диссертационная работа заслушана и одобрена на совместном заседании кафедр «Поршневые двигатели» и «Теплофизика» в МГТУ им. Н.Э. Баумана в.2008 г.

По основным разделам диссертационной работы были сделаны доклады:

- на международном симпозиуме «Электроника и электрооборудование транспорта. Проблемы и пути решения», 22-24 июня 2004 г., Суздаль;

- на международной научно-технической конференции «3-й Луканин-ские чтения. Решение энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе», 30-31 января 2007 г., Москва, ГТУ «МАДИ»;

- на международной научно-технической конференции «Двигатель-2007», посвященной 100-летию школы двигателестроения МГТУ им. Н.Э. Баумана, 19-21 сентября 2007 г., Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана;

- на Всероссийском научно техническом семинаре (ВНТС) им. проф. В.И. Крутова по автоматическому управлению и регулированию теплоэнергетических установок при кафедре «Теплофизика» (Э-6) МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2005,2007 и 2008 г.г., Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 4 статьи и 6 материалов конференций [9,60,62,63,64,77,78,90,92,112].

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и заключения, списка использованной литературы и приложения. Общий объем работы 164 страниц, включая 133 страниц основного текста, содержащего 49 рисунков, 7 таблиц. Список литературы включает 127 наименований на 13 страницах. Приложение на 31 страницах включает листинги программ расчета полиномиальных зависимостей параметров дизеля и расчета переходных процессов САР, пример расчета параметров токсичности отработавших газов и расхода топлива в автоколебательном процессе дизеля, а также документы о внедрении результатов работы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные расчетные и экспериментальные исследования показали, что путем совершенствования систем автоматического регулирования частоты вращения дизеля возможно значительное улучшение его эксплуатационных показателей — динамических показателей двигателя и показателей его топливной экономичности и токсичности отработавших газов.

Полученные при исследованиях результаты сводятся к следующим основным выводам и рекомендациям:

1. Разработана математическая модель системы автоматического регулирования частоты вращения дизеля, позволяющая провести оценку токсичности отработавших газов в переходных процессах путем описания их характеристик в виде полиномиальных зависимостей от режимных параметров двигателя.

2. Разработана методика оценки суммарной токсичности отработавших газов в переходных процессах дизеля, основанная на использовании обобщенного критерия оптимальности, представляющего собой произведение частных критериев оптимальности, характеризующих продолжительность переходного процесса и выбросы нормируемых газообразных токсичных компонентов отработавших газов дизеля.

3. Определен оптимизированный вариант формы внешней скоростной характеристики дизеля типа КамАЗ-740 с коэффициентом корректирования топливоподачи на участке отрицательной коррекции КМе охр=0,65 и коэффициентом приспособляемости на участке положительной коррекции Кме 1ЮЛ=1,50, обеспечивающий компромисс между динамическими и экологиче

1 скими показателями дизеля.

4. Разработана методика выбора параметров системы автоматического регулирования частоты вращения дизеля, основанная на минимизации комплексного критерия качества процесса регулирования, представляющему собой произведение продолжительности переходного процесса и максимального отклонения регулируемого параметра в переходном процессе.

5. Проведенные расчетные исследования переходного процесса сброса нагрузки дизеля типа Д-240 позволили определить оптимизированные значения коэффициентов ПИД-закона регулирования электронного регулятора частоты вращения дизеля, оказавшиеся равными кп=14,0, ки=20,0 и кд=1,5.

6. Разработана методика оценки расхода топлива и токсичности отработавших газов дизеля в автоколебательных процессах, базирующаяся на использовании обобщенной зависимости экономических и экологических показателей дизеля от коэффициента избытка воздуха.

7. Проведенные расчетные исследования показали, что в автоколебательном процессе дизеля типа КамАЗ-740, работающего на номинальном режиме при п=2200 мин"1, относительное увеличение расхода топлива составило 0,35 %, а относительное увеличение содержания в отработавших газах нормируемых токсичных компонентов оказалось равным: Сц0х - 0,15 %, Ссо - 0,36 %, Сснх - 0,34 %. На минимальном скоростном режиме при п=600 мин"1 удельный эффективный расход топлива ge в автоколебательном процессе увеличивается на 5-7%, концентрации в ОГ оксидов азота МЭХ -на 3-5%, монооксида углерода СО и углеводородов СНХ - на 6-8% по сравнению с режимом с неизменным значением частоты вращения дизеля.

8. Практически реализована система автоматического регулирования частоты вращения дизеля типа Д-246 дизель-генераторной установки с электронным регулятором, реализующим ПИД-закон регулирования с коэффициентами кп=20, ки=100, кд=1.

9. Проведенные экспериментальные исследования дизеля типа Д-246 дизель-генераторной установки с электронным регулятором, реализующим ПИД-закон регулирования, показали возможность получения, показателей процесса регулирования, соответствующих первому классу точности САР продолжительность переходного процесса наброса нагрузки 1П=1,5 с, перерегулирование а=3,8%, продолжительность переходного процесса сброса нагрузки ^=1,8 с, перерегулирование ст=3,9%.

1. Автомобильные двигатели / В.М. Архангельский, М.М. Вихерт, А.I I. Войнов и др.; Под ред. М.С. Ховаха. М.: Машиностроение, 1977. - 591 с.

2. Архангельский В.М., Злотин Г.Н. Работа автотракторных двигателей на неустановившихся режимах. М.: Машиностроение, 1979. - 215 с.

3. Баширов P.M., Кислов В.Г., Павлов В.А. Надежность топливной аппаратуры тракторных и комбайновых дизелей. М.: Машиностроение, 1978. - 184 с.

4. Блаженнов Е.И. Трехрежимные регуляторы автомобильных дизелей // Автомобильная промышленность. 1986. - № 7. - С.8-9.

5. Брук М.А., Рихтер A.A. Режимы работы судовых дизелей. JL: Суд-промгиз, 1963. - 482 с.

6. Взоров Б.А., Молчанов К.К., Трепененков И.И. Снижение расхода топлива сельскохозяйственными тракторами путем оптимизации режимов работы двигателей // Тракторы и сельхозмашины. 1985. - № 6. - С.10-14.

7. Виртуальные учебно-исследовательские лаборатории / О.С. Козлов, И.П. Норенков, В.А. Трудоношин и др. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007.-36 с.

8. Вихерт М.М., Мазинг М.В. Топливная аппаратура автомобильных дизелей: конструкция и параметры. М.: Машиностроение, 1978. - 176 с.

9. Горбаченко В.К., Курманов В.В., Мазинг М.В. Электронные системы управления подачей топлива в дизелях: Обзорная информация. М.: ЦНИИ-ТЭИавтопром, 1989. - 51 с.

10. Горбунов В.В., Патрахальцев H.H. Токсичность двигателей внутреннего сгорания: Учебное пособие. М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 1998. - 216 с.

11. ГОСТ 10511-83. Системы автоматического регулирования скорости (САРС) дизелей стационарных, судовых, тепловозных и промышленного назначения. М.: Изд-во Стандартов, 1983. - 14 с.

12. ГОСТ 24028-80. Дизели судовые, тепловозные и промышленные. Дымность отработавших газов. Нормы и методы определения. М.: Изд-во Стандартов, 1980. - 9 с.

13. Грехов JI.B., Иващенко H.A., Марков В.А. Топливная аппаратура и системы управления дизелей: Учебник для ВУЗов. М.: Изд-во «Легион-Автодата», 2005. - 344 с.

14. Грехов Л.В., Кулешов A.C. Математическое моделирование и компьютерная оптимизация топливоподачи и рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 64 с.

15. Грехов Л.В. Научные основы разработки систем топливоподачи в цилиндры двигателей внутреннего сгорания: Автореферат дис. . докт. техн. наук: 05.04.02. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. - 32 с.

16. Гришин Д.К., Эммиль М.В. Моделирование систем автоматического управления тепловых двигателей средствами Mathcad: Учебное пособие. -М.: Изд-во РУДН, 2005. 102 с.

17. Гуреев A.A., Азев B.C., Камфер Г.М. Топливо для дизелей. Свойства и применение. М.: Химия, 1993. - 336 с.

18. Гусаков C.B., Анджана Прияндака. Метод расчета выбросов NOx и сажи на переходных режимах работы дизеля: Материалы IX Междунар. на-уч.-практ. семинара. Владимир, 2003. - С. 240-243.

19. Гусаков C.B., Вальехо Мальдонадо П.Р. Расчет характеристик комбинированного дизеля: Учебное пособие. М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2006. - 116 с.

20. Гусаков C.B. Методика многопараметрической оптимизации дизеля по токсичности и топливной экономичности // Вестник РУДН. Инженерные исследования. 2004. - № 1 (8). - С. 9-11.

21. Двигатели внутреннего сгорания: Системы поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для ВУЗов / С.И. Ефимов, H.A. Иващенко, В.И. Ивин и др.; Под ред. A.C. Орлина, М.Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1985.-456 с.

22. Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для ВУЗов / Д.Н. Вырубов, H.A. Иващенко, В.И. Ивин и др.; Под ред. A.C. Орлина, М.Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1983. - 372 с.

23. Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для ВУЗов / В.П. Алексеев, В.Ф. Воронин, JI.B. Грехов и др.; Под ред. A.C. Орлина, М.Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1990. - 288 с.

24. Дизельные двигатели для электроагрегатов и электростанций / Б.Е. Поликер, JI.JI. Михальский, В.А. Марков и др.; М.: Изд-во «Легион-Автодата», 2006. - 328 с.

25. Динамика системы «дорога-шина-автомобиль-водитель» / A.A. Хача-туров, B.J1. Афанасьев, B.C. Васильев и др.; Под ред. A.A. Хачатурова. М.: Машиностроение, 1976. - 535 с.

26. Жегалин О.И., Лупачев П.Д. Снижение токсичности автомобильных двигателей. М.: Транспорт, 1985. - 120 с.

27. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1981. - 160 с.

28. Иващенко H.A., Вагнер В.А., Грехов JI.B. Дизельные топливные системы с электронным управлением. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2000. - 111 с.

29. Исследование динамических характеристик автомобильных дизелей

30. Н.И. Веревкин, Л.И. Крепе, С.А. Ляпии и др. // Двигателестроение. 1988. -№ 8.-С. 29-31.

31. Канарчук В.Е. Долговечность и износ двигателей при динамических режимах работы. Киев: Наукова думка, 1978. - 255 с.

32. Капралов Б.И., Красильников A.C., Мазинг М.В. Оптимизация параметров топливной аппаратуры дизеля грузового автомобиля // Двигателестроение. 1987. - № 5. - С.20-22.

33. Кац A.M. Автоматическое регулирование скорости двигателей внутреннего сгорания. М.: Машгиз, 1956.-303 с.

34. Козлов О.С., Скворцов JI.M. Исследование и проектирование автоматических систем с помощью программного комплекса «МВТУ» // Информационные технологии. 2006. - № 8. - С. 10-12.

35. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. М.: Высшая школа, 2002. - 495 с.

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

37. Крутов В.И., Горбаневский В.Е., Кислов В.Г. Топливная аппаратура автотракторных двигателей. М.: Машиностроение, 1985. - 208 с.

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

39. Крутов В.И., Кузнецов А.Г., Шатров В.И. Анализ методов составления математической модели дизеля с газотурбинным наддувом // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1994. - № 10-12. - С. 62-69.

40. Крутов В.И., Кузьмик П.К. Расчет переходных процессов системы автоматического регулирования дизеля, с турбонаддувом с учетом нелинейных характеристик//Известия ВУЗов. Машиностроение. 1969. - № 10. - С. 102-108.

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

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

43. Крутов В.И., Рыбальченко А.Г. Регулирование турбонаддува ДВС. -М.: Высшая школа, 1978. 213 с.

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

45. Кузнецов А.Г., Марков В.А., Трифонов В.Л. Математическая модель системы автоматического управления дизелем с турбонаддувом // Вестник МГТУ. Машиностроение. 2000. - № 4. - С. 106-119.

46. Кузьмик П.К. Моделирование переходных процессов транспортного дизеля с учетом основных нелинейностей: Автореферат дис. . канд. техн. наук: 05.04.02. М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1969. - 16 с.

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

48. Лилюев М.И. Повышение точности управления топливоподачей дизелей с помощью микропроцессорных средств // Двигателестроение. 1990. -№ 8. - С.31-34.

49. Лиханов В.А., Сайкин A.M. Снижение токсичности автотракторных дизелей. М.: Колос, 1994. - 224 с.

50. Мазинг М.В. Законы управления топливоподачей // Автомобильная промышленность. 1994. - № 9. - С.7-9.

51. Майборода О.В., Невский Н.В. Оптимизация процесса управления скоростью движения один из путей снижения расхода топлива автомобилями // Автомобильная промышленность. - 1984. - №3. - С.12-14.

52. Макаревский A.C. Разработка методов расчета сажеобразования и снижения дымности отработавших газов при набросе нагрузки дизеля: Автореферат дис. . канд. техн. наук: 05.04.02. М.: РУДН, 2007. - 16 с.

53. Макаров Е.Г. Инженерные расчеты в MathCAD: Учебный курс. -СПб.: Изд-во «Питер», 2005. 448 с.

54. Малоразмерные автотракторные турбокомпрессоры / H.A. Гатауллин, Г.Г. Гафуров, А.Х. Галлеев и др. // Двигатель. 2001. - № 6. - С. 12-13.

55. Марков В.А., Баширов P.M., Габитов И.И. Токсичность отработавших газов дизелей. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 376 с.

56. Марков В.А., Кислов В.Г., Хватов В.А. Характеристики топливоподачи транспортных дизелей. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997. - 160 с.

57. Марков В.А. Оценка устойчивости и качества работы системы автоматического управления топливоподачей транспортного дизеля // Вестник МГТУ. Машиностроение. 1996. - № 3. - С.98-117.

58. Марков В.А., Поздняков Е.Ф., Шленов М.И. Улучшение показателей качества системы автоматического регулирования частоты вращения дизель-генератора // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2007. - № 1. - С. 29-39.

59. Марков В.А. Улучшение экономических и экологических показателей транспортных дизелей путем управления процессом топливоподачи: Дис. . д-ра техн. наук: 05.04.02. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1995. - 413 с.

60. Марков В.А., Шленов М.И., Полухин Е.Е. Влияние формы внешней скоростной характеристики на токсичность отработавших газов дизеля при переходных процессах // Грузовик &. 2007. - № 9. - С. 20-21. - № 10. - С. 36-38.

61. Марков В.А., Шленов М.И., Фурман В.В. Оценка расхода топлива и токсичности отработавших газов дизеля на различных режимах // Грузовик &. 2006. - № 2. - С. 40-49.

62. Озимов П.Л., Ванин В.К. Развитие конструкции дизелей с учетом требований экологии // Автомобильная промышленность. 1998. - № 11. - С. 31-32.

63. Основы автоматического регулирования и управления / Л.И. Каргу, А.П. Литвинов, Л.Л. Майборода и др.; Под ред. В.М. Пономарева, А.П. Литвинова. М.: Высшая школа, 1974. - 439 с.

64. Остапенко Г.И., Долганов К.Е. Определение формы внешней скоростной характеристики по заданному пределу дымности отработавших газов автотракторного дизеля с турбонаддувом // Двигателестроение. 1984. - № 10. - С. 8-11.

65. Оценка и контроль выбросов дисперсных частиц с отработавшими газами / В.А. Звонов, Г.С. Корнилов, A.B. Козлов и др. М.: Изд-во «Прима Пресс М», 2005. - 312 с.

66. Оценка согласованности ДВС с трансмиссией автомобиля / В.Н. Лав-ренченко, А.И. Наталевич, А.И. Рябков и др. // Автомобильная промышленность. 1986.-№7.-С.7.

67. Патрахальцев H.H. Наддув двигателей внутреннего сгорания. М: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2003. - 319 с.

68. Патрахальцев H.H. Системы топливоподачи с регулированием начального давления // Двигателестроение. 1980. - № 8. - С.32-35.

69. Пинский Ф.И., Давтян Р.И., Черняк Б.Я. Микропроцессорные системы управления автомобильными двигателями внутреннего сгорания. М.: Легион-Автодата, 2001. - 136 с.

70. Пинский Ф.И. Оптимизация режимов работы дизелей электронным управлением впрыскивания топлива: Автореферат дис. . докт. техн. наук: 05.04.02. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1986. - 32 с.

71. Пинский Ф.И., Пинский Т.Ф. Адаптивные системы управления дизелей. М.: МГОУ, 1995. - 120 с.

72. Пинский Ф.И., Полухин Е.Е., Шленов М.И. Сравнительное исследование электрогидравлических форсунок автомобильных дизелей // Электроника и электрооборудование транспорта. 2004. - № 3-4. - С. 21-24.

73. Пинский Ф.И. Электронное управление впрыскиванием топлива в дизелях. Коломна: Филиал ВЗПИ, 1989. - 146 с.

74. Покровский Г.П., Федоров П.В. Применение средств электроники для дозировки топлива // Автомобильная промышленность. 1985. - № 3. - С. 18-21.

75. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, 1989. - 304 с.

76. Попов Е.П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, 1988. - 256 с.

77. Пугачев Б.П. Автоматическое регулирование и управление установками с двигателями внутреннего сгорания. Л.: Изд-во ЛПИ, 1972. - 92 с.

78. Пупков К.А., Фалдин Н.В., Егупов Н.Д. Методы синтеза оптимальных систем автоматического управления. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000.- 510 с.

79. Работа автомобильного двигателя на неустановившемся режиме / Е.И. Акатов, П.М. Белов, Н.Х. Дьяченко и др.; Под ред. Н.Х. Дьяченко. М.-Л.: Машгиз, 1960.-248 с.

80. Работа дизелей в условиях эксплуатации: Справочник / А.К. Костин, Б.П. Пугачев, Ю.Ю. Кочинев. Под ред. А.К. Костина. Л.: Машиностроение, 1989.- 283 с.

81. Работа системы автоматического регулирования дизеля КамАЗ-740 с двухрежимным регулятором / Е.И. Блажепнов, Ю.Е. Хрящев, О.З. Шур и др. // Автомобильная промышленность. 1985. - № 3. - С. 6-7.

82. Работа топливоподающей аппаратуры дизелей при частичных и переходных режимах / Г.Б. Горелик, Х.Д. Дьяченко, Л.Е. Магидович и др. // Труды ЛПИ. 1970. - № 316. - С. 57-64.

83. Развитие топливоподающей аппаратуры при компьютеризации управления автомобильным дизелем / А.Э.Горев, В.К.Ефимов, Ю.Г.Котиков и др. // Двигателестроение. 1988. - № 3. - С.45-50.

84. Разработка математических моделей для расчета переходных процессов транспортных дизелей / В.А. Марков, Е.Е. Полухин, М.И. Шленов и др.:

85. Тезисы доклада на ВНТС в МГТУ им. Н.Э. Баумана // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 2007. - № 4. - С. 115.

86. Расчет характеристик электронной системы управления дизелем / А.Г. Кузнецов, В.А. Марков, B.JI. Трифонов и др. М.: изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. - 20 с.

87. Режимы работы двигателей энергонасыщенных тракторов / Н.С. Жданов-ский, A.B. Николаенко, B.C. Шкрбак и др. Л.: Машиностроение, 1981. - 240 с.

88. Семенов Б.Н., Павлов Е.П., Копцев В.П. Рабочий процесс высокооборотных дизелей малой мощности. Л.: Машиностроение, 1990. - 240 с.

89. Сиротин Е.А. Улучшение экономических и экологических показателей транспортного дизеля путем совершенствования системы топливопода-чи: Автореферат дис. . канд. техн. наук: 05.04.02. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 16 с.

90. Смайлис В.И. Современное состояние и новые проблемы экологии дизелестроения // Двигателестроение. 1991. - № 1. - С.3-6.

91. Современные подходы к созданию дизелей для легковых автомобилей и малотоннажных грузовиков / А.Д. Блинов, П.А. Голубев, Ю.Е. Драган и др.; Под ред. B.C. Папонова, A.M. Минеева. М.: НИЦ «Инженер», 2000. -332 с.

92. Солодовников В.В., Плотников В.Н., Яковлев A.B. Теория автоматического управления техническими системами. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1993.-492 с.

93. Теория двигателей внутреннего сгорания / Н.Х. Дьяченко, А.К. Костин, Б.П. Пугачев и др.; Под ред. Н.Х. Дьяченко. Л.: Машиностроение, 1974. - 552 с.

94. Теплотехника: Учебник для ВУЗов / A.M. Архаров, И.А. Архаров, В.Н. Афанасьев и др.; Под ред. A.M. Архарова, В.Н. Афанасьева. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. - 712 с.

95. Толшин В.И., Сизых В.А. Автоматизация судовых энергетических установок. М.: Изд-во МГАВТ, 2001.-307 с.

96. Толшин В.И. Форсированные дизели: переходные режимы, регулирование. М.: Машиностроение, 1993. - 199 с.

97. Толшин В.И., Якунчиков В.В. Режимы работы и токсичные выбросы отработавших газов судовых дизелей. М.: Изд-во МГАВТ, 1999. - 190 с.

98. Топливные системы и экономичность дизелей / И.В. Астахов, JI.H. Голубков, В.И. Трусов и др. М.: Машиностроение, 1990. - 288 с.

99. Трифонов В Л. Улучшение экологических показателей дизелей путем использования микропроцессорной системы управления: Автореферат дис. . канд. техн. наук: 05.04.02. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 152 с.

100. Улучшение экологических показателей транспортных дизелей путем управления процессом топливоподачи / А.Г. Кузнецов, В.А. Марков, В.Л. Трифонов и др. // Вестник МГТУ. Машиностроение. 2000. - № 2. - С. 62-74.

101. Хаймин Ю.Ф. Математическая модель САР скорости тракторного дизеля с двойным корректированием топливоподачи // Двигателестроение. -1980. -№3. С. 20-24.

102. Хрящев Ю.Е. Обоснование перспективных способов и разработка средств регулирования частоты вращения автомобильных дизелей: Автореферат дис. докт. техн. наук: 05.04.02. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 32 с.

103. Хрящев Ю.Е., Слабов Е.П., Матросов Л.П. Об управлении внешней скоростной характеристикой дизеля // Автомобильная промышленность. -1999. -№ 11 С.7-10.

104. Шаров Г.И. Улучшение экономических и экологических показателей автотракторного дизеля путем адаптивно-взаимосвязанного управлениярежимами его работы: Автореферат дис. . д-ра техн. наук. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. - 32 с.

105. Шатров В.И., Кузнецов А.Г., Марков В.А. Проблемы создания и совершенствования систем управления дизелей // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1999. - № 5-6. - С.76-87.

106. Эммиль М.В. Автоматические регуляторы частоты вращения автомобильных и тракторных дизелей: Учебное пособие. М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2007. - 156 с.

107. Юлдашев А.К., Шестаков А.А., Мамин Б.В. Критерий оценки динамических качеств автотракторных дизелей // Двигателестроение. 1984. - № 6. С. 38-41.

108. Якубовский Ю. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды: Пер. с польского Т.А.Бобковой. М.: Транспорт, 1979. - 198 с.

109. Adey A.J., Cunliffe F., Mardell J.E. High-Speed Diesel Injection Pump Improved // Automotive Engineering. 1981. - Vol. 89. - № 7. - P. 28-35.

110. Bauder R., Dorsch W., Mikulic L. Der neue V6-TDI-Motor von Audi // MTZ. 1997. - Jg.58. - № 10. - S.620-626.

111. Geurts D., Schreurs В., Peters M. Managing Euro IV: Cost-Effective Solution for Emission-Busting Technology // Engine Technology International. -1998. -№ 2. P. 23-26.

112. Hagena J.R., Filipi Z.C., Assanis D.N. Transient Diesel Emissions: Analysis of Engine Operation During a Tip-In // SAE Technical Paper Series. -2006. -№2006-01-1151. -P. 1-12.

113. Kawai M., Miyagi H., Nakano J. Toyota's New Microprocessor-Based Diesel Engine Control System for Passenger Cars // IEEE Transaction on Industrial Electronics. 1985. - Vol. 32. - № 4. - P. 289-293.

114. Lange W.W. The Effect in Fuel Properties on Particulates Emission in Heavy-Duty Truck Engines Under Transient Operating Conditions // SAE Technical Paper Series. 1991. - № 912425,- P. 1-24.

115. La regulation electronique de l'injection diesel et son integration au vehicule automobile // Ingenieurs de l'automobile. 1987. - № 10! - L. 55,57-59.

116. Mischke A., Frankle G. Die Verbrennungsentwicklung der neuen Mercedes Benz Nutzfahrzeug - Dieselmotoren OM 442 A und OM 442 LA // ATZ. - 1987. - Jg. 89. - № 5. - S. 275-283.

117. Thiel W. Abgasmesstechnik fur Dynamische Untersuchungen an Verbrennungsmotoren // MTZ. 1991. - Jg. 52. - № 7/8. - S. 356-361.

118. Wijetunge R.S., Brace C.J., Hawley J.G. Dynamic Behavior of a High Speed Direct Injection Diesel Engine // SAE Technical Paper Series. 1999. - № 1999-01-0829.-P. 1-10.

119. Zhang H.A. Predictive Tool for Engine Performance and NOx Emission // SAE Technical Paper Series. 1998. - № 982462. - 15 p.