Примечание: при сканировании по возможности ограничивайтесь 5 точками для однофакторного и 4х4 точками для двухфакторного экспериментов во избежание перегрузки расчетного сервера Дизель-РК.

Оптимизация ДВС (задание на семинар)

Для каждого из заданий в качестве исходной точки используйте результаты идентификации двигателя, полученные на предыдущем семинаре, на соответствующих режимах работы.

Задание 1. Оптимизация фаз ГРМ

Постановка задачи: определить оптимальные значения углов открытия и закрытия клапанов для различных режимов работы двигателя. Рассмотреть влияние этих углов на параметры двигателя по его рабочей характеристике.

1. Выберите новые фазы ГРМ для режима работы с наибольшей частотой вращения по следующему алгоритму:

а) Одномерное сканирование по углу закрытия впускного клапана. Целевая функция – коэффициент наполнения.

б) Двумерное сканирование по углу открытия впускного клапана и углу закрытия выпускного клапана. Целевая функция – коэффициент наполнения.

в) Одномерное сканирование по углу открытия выпускного клапана. Целевая функция – удельный эффективный расход топлива.

2. Аналогичным образом выберите фазы ГРМ для режима работы с наименьшей частотой вращения.

3. Сведите в таблицу исходные фазы двигателя, и фазы, полученные в результате оптимизации для двух режимов работы. Сделайте выводы.

4. Постройте (по трем точкам) характеристики двигателя для каждого из рассматриваемых сочетаний фаз ГРМ и наложите их друг на друга. Рассмотрите изменение крутящего момента, удельного эффективного расхода топлива и коэффициента наполнения по характеристике. Поясните полученные результаты. Сделайте выводы о том, какое сочетание фаз будет наиболее благоприятным для данного двигателя.

Задание 2. Оптимизация степени сжатия

Постановка задачи: выбрать степень сжатия, обеспечивающую наименьший удельный эксплуатационный расход топлива, при условии ограничения на максимальное давление сгорания. При определении эксплуатационного расхода условно считать, что двигатель работает только на трех рассматриваемых режимах в течение одинакового времени.

1. Для исходного двигателя определите максимальное давление сгорания для каждого из трех режимов. Наибольшее из полученных значений округлите в большую сторону и считайте ограничением для последующих расчетов.

2. Исходя из типа двигателя и исходного значения ε, выберите диапазон рассмотрения степени сжатия и шаг. (Рекомендуется 3-4 точки с целым шагом)

3. Для каждой величины ε, для каждого из трех режимов с помощью одномерного сканирования определите угол опережения зажигания (впрыска топлива), обеспечивающий наименьшее значение g_e при заданном ограничении p_z. Сканирования проводите при постоянной цикловой подаче. Сведите результат в таблицу:

4. Для каждого значения ε вычислите значение целевой функции , где w_i=1/3 – весовой коэффициент режима.

5. Проанализируйте полученные результаты и выберите наилучшую степень сжатия. Постройте графики зависимости g_e и φ_овт по режимам работы двигателя для выбранной ε.