Рисунок 5 - Схема автоматизированной системы управления двигателем внутреннего сгорания при его использовании в качестве тормоза
Предлагаемая автоматизированная система управляет механическими потерями двигателя, и, следовательно, его тормозным моментом с помощью контроллера тормозного момента. Он изменяет тормозной момент в соответствии с заданным водителем воздействием на тормозную педаль. Точность управления достигается благодаря наличию главной обратной связи. Микроконтроллер также обеспечивает стабилизацию заданного водителем момента при снижении скорости автомобиля и частоты вращения коленчатого вала двигателя. Для оценки возможности стабилизации тормозного момента была разработана математическая модель моторного тормоза Konstantdrossel. Расчет проводился для двигателя ЗМЗ-406 при открытой дроссельной заслонке.
На рисунке 6 приведены зависимости цикловой работы насосных потерь двигателя ЗМЗ-406 от степени открытия дополнительного клапана при частотах вращения.
Рисунок 6 - Зависимости цикловой работы насосных потерь двигателя ЗМЗ-406 от степени открытия дополнительного клапана при частотах вращения: 1 - 600 об/мин; 2 - 2400 об/мин.
Вывод.
Анализ графиков на рис. 6 показывает, что для получения максимальной работы насосных потерь в процессе торможения двигателем при снижении частоты его вращения с 2400 об/мин (соответствует началу торможения) до 600 об/мин (соответствует холостому ходу) необходимо непрерывно уменьшать проходное сечение дополнительного клапана. Это доказывает возможность повышения эффективности торможения автомобиля двигателем и стабилизации тормозного момента за счет автоматизированной системы управления дополнительным клапаном.
Библиографический список
1. Карелина М.Ю., Арифуллин И.В., Терентьев А. В. Аналитическое определение весовых коэффициентов при многокритериальной оценке эффективности автотранспортных средств // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). 2018. № 1 (52). С. 3-9.
2. Обоснование целесообразности постоянного использования двигателя для служебных торможений автомобиля / И. М. Рябов, Ф. Р. Аль-Сумайдаи, И. М. Титов, С. В. Данилов // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). 2020. № 3 (62). С. 10-19.
3. Путинцев С.В., Агеев А.Г. Экспериментальная оценка малых изменений механических потерь в условиях стендовых моторных испытаний // Известия вузов. Машиностроение. 2014. № 7 (652). С. 69-75.
4. Путинцев С.В., Кулешов А.С., Агеев А. Г. Эмпирическая зависимость для исследования механических потерь в четырехтактных дизелях // Двигателестроение, 2014. № 3. С. 3-7.
5. Рябов И.М., Аль-Сумайдаи Ф.Р. Оценка ресурсосбережения при использовании ДВС автомобиля в качестве тормоза-замедлителя при служебных торможениях // Энерго- и ресурсо-сбережение: промышленность и транспорт. 2019. № 4 (21). С. 33-37.
6. Рябов И.М., Аль-Сумайдаи Ф.Р. Особенности механических потерь в ДВС и их влияние на процесс торможения автомобиля двигателем // Энерго- и ресурсосбережение: промышленность и транспорт. 2019. № 4 (29). С. 37-43.
7. Углубленный анализ результатов экспериментального исследования тормозных свойств двигателя КАМАЗ-740 с моторным тормозом при электронном управлении / И. М. Рябов, Ф. Р. Аль-Сумайдаи, В. М. Зотов, А. Ю. Соколов, А. Х. Аль-Джумаили // Инновационное машиностроение. 2021. № 6. С. 8-15.
8. Щукина В.Н. Анализ методов определения механических потерь для их последующего применения в процессе эксплуатации // Вестник. Техника и технологии АПК. 2016. № 5. С. 18-21.
9. A nonlinear wall-wetting model for the complete operating region of a sequental fuel injected SI engine / M. R. Simons, M. Locatelli, C. H. Onder, H. P. Geering // SAE paper. 2000. № 1260. Р. 1-10.
10. Hart M., Ziegler M. Adaptive estimation of cylinder air mass using the combustion pressure // SAE paper. 1998. № 980791.
11. Kim Y.-W., Rizzoni G., Utkin V. Automotive engine diagnostics and control via nonlinear estimation // IEEE Control Systems. 1998.
12. Onder C.H., Geering H. P. Model-based multivariable speed and air-to-fuel ration control of an SI engine // SAE paper. 1993. № 930859. Р. 69-80.