Диссертация (1173112), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Чиркина [88,99] рассмотрены вопросы управлениядвигателем внутреннего сгорания, оборудованного ЭСУД, на основе экспериментальных данных. В качестве объекта исследования был принят отечественныйдвигатель ВАЗ - 2123, оборудованный электронной системой управления Bosch7.9.7+. Разработанная автором система управления двигателем позволяет осу-16 ществлять оценку алгоритмов ее функционирования методом контроля управляющих воздействий и откликов.В работах Е.А. Павленко [66,73] исследовались зависимости эффективностифункционирования двигателей, оснащенных ЭСУД, от различных параметров(содержания веществ в отработавших газах, продолжительности впрыска топлива,массового расхода воздуха, угла опережения зажигания и др.), которые принятыим в качестве диагностических параметров.
Показателем, характеризующим эффективность функционирования ДВС, принят коэффициент избытка воздуха, внаибольшей степени отражающий полноту сгорания рабочей смеси в цилиндрахсилового агрегата.По результатам исследований автором получена регрессионная модель зависимости коэффициента избытка воздуха от выбранных диагностических параметров. В режиме холостого хода наиболее существенное влияние на этот коэффициент оказывают: содержание кислорода и несгоревших углеводородов, времявпрыска и разрежение во впускном коллекторе двигателя.
На режиме максимального крутящего момента: содержание оксида углерода, несгоревших углеводородов, время впрыска топлива форсунками.Исследования Нгуен Минь Тиена [16], выполненные в МАДИ, былинаправлены на изучение влияния технического состояния ЭСУД на работу двигателя и разработку методики ее диагностирования в условиях предприятий автосервиса.В процессе экспериментальных исследований отказы конструктивных элементов ЭСУД (датчиков массового расхода воздуха, положения дроссельной заслонки, температуры воздуха во впускной системе, положения распределительного вала, детонации, температуры охлаждающей жидкости и регулятора добавочного воздуха) имитировались путем их отключения и контролем значений показателей отработавших газов (оксида углерода - CO, углеводорода - CH, кислорода O2, углекислого газа - CO2 и коэффициента избытка воздуха - λ).Выполненные исследования позволили автору установить аналитическиезависимости (однофакторные модели) влияния отказов элементов ЭСУД на ос-17 новные показатели токсичности отработавших газов и сформировать оптимальные планы и алгоритмы диагностирования технического состояния рассматриваемой системы для различных пробегов АТС.Вопросами диагностирования электромагнитных форсунок двигателей занимался Д.С.
Березюков [6]. Им предложен метод диагностирования технического состояния форсунок, основанный на измерении давления топлива в нагнетательной магистрали при неработающем двигателе. Оценка состояния форсунокпроводится сравнением показателей их статической и динамической производительности, а также неравномерности подачи топлива с использованием эталонного электромагнитного клапана.Исследования А.В. Кузнецова [53] были посвящены разработке системы диагностирования ДВС на основе нечеткой логики.
В его работе оценка технического состояния двигателя проводилась на основе измерения внешних скоростныххарактеристик двигателя (момента и мощности на валу двигателя, расхода топлива и воздуха, угла опережения зажигания, как функции частоты вращения коленчатого вала двигателя). По мнению автора для определения технического состояния двигателя достаточно информации, получаемой со следующих датчиковЭСУД: положения коленчатого вала двигателя, массового расхода воздуха, положения дроссельной заслонки, систем управления впрыском топлива и зажиганием.Разработкой алгоритмов адаптивного управления двигателями внутреннегосгорания занимался С.А. Мигуш [61].
Им предложена математическая модельпреобразования входных сигналов (угла поворота дроссельной заслонки, количества впрыскиваемого топлива и угла опережения зажигания) в регулируемые переменные (соотношение воздух/топливо и крутящий момент) при работе двигателя. По результатам выполненных исследований автором предложена улучшеннаямодель инжекторного ДВС, основанная на синтезе алгоритмов управления двигателем.Проектированию универсального электронного блока управления двигателем (ЭБУД) посвятил свою работу С.Ю.
Чиркин [99]. На основе выполненных им18 исследований сформулированы требования и подходы к проектированию универсального ЭБУД, реализующего концепцию непрерывного управления работойДВС, обоснован выбор микроконтроллера и минимального состава элементовЭБУД, разработана принципиальная электрическая схема и макет печатной платы.Анализ выполненных научных работ показывает, что в них не рассматривались вопросы, связанные с разработкой системы обеспечения работоспособностиЭСУД (методик определения технического состояния ее конструктивных элементов, обоснованию комплексных диагностических параметров, оценивающих техническое состояние подсистем ЭСУД, алгоритмов диагностирования, прогнозирования ее остаточного ресурса и т.д.), что еще раз подтверждает актуальностьнастоящего исследования.1.3 Основные неисправности ЭСУДВ процессе эксплуатации автомобиля, возникающие в нем физикохимические процессы, вызывают в элементах ЭСУД изменение их начальныхсвойств и, как следствие, различные повреждения (изнашивание, загрязнение,старение, коррозионное разрушение контактов, разрушение изоляции и т.д.).
Несвоевременное выявление и устранение повреждений может привести к отказуЭСУД и, как следствие, нарушению работы двигателя, полной или частичной потере им работоспособности.Отказы конструктивных элементов ЭСУД могут быть классифицированыследующим образом:1. Отказы исполнительных устройств (форсунка, бензонасос, регулятор холостого хода, электронная дроссельная заслонка, катушка зажигания, свеча зажигания и т.д.).2.
Отказы датчиков (датчик массового расхода воздуха, датчик положенияколенчатого вала, датчик детонации, датчик температуры охлаждающей жидкости и т.д.).19 3. Отказы контроллера (сбой в работе программного обеспечения, постоянного запоминающего устройства - ПЗУ, оперативного запоминающего устройстваОЗУ и т.д.).4. Неисправности цепей соединения элементов системы (провода, предохранители, контакты массы, разъемы жгутов проводов).5. Отказы других электронных систем автомобиля, вызывающие неисправность ЭСУД (автомобильная противоугонная система, интеллектуальный сервисный модуль - BSI, ABS, автоматическая коробка передач - АКП и др.).6.
Неисправности источника питания бортовой сети автомобиля (аккумуляторная батарея - АКБ, генераторная установка) [47].Для уменьшения количества отказов в ЭСУД при их эксплуатации необходимо поддерживать в хорошем состоянии все электронные компоненты, жгутыпроводов и контакты. Контакты к датчикам должны быть без следов коррозии,проводка чистой, чтобы обеспечить передачу сигналов к ЭБУД без искажений.Работоспособность системы управления двигателем зависит и от состояния механических и гидромеханических элементов.Литературный обзор научных работ [13,42,47] показал, что одной из самыхраспространенных неисправностей современных ЭСУД отечественного производства является выход из строя топливных форсунок. По статистике на отказы топливных форсунок приходится 13% от общего количества отказов ЭСУД (рис.
1.4).20 Датчик массового расхода воздуха ‐ 7%Регулятор холостого хода ‐9%Топливная форсунка‐ 13%Катушка зажигания‐ 11%Прочие ‐15%Датчик скорости ‐ 10%Датчик температуры охлаждающей жидкости‐ 5%Датчик детонации ‐ 6%Электробензонасос ‐ 9%Датчик положения коленчатого вала ‐ 7%Датчик положения распределительного вала‐ 8%Рисунок 1.4 – Основные неисправности ЭСУД автомобилей ВАЗОсновной причиной выхода из строя топливных форсунок является возникновение и накопление на ее деталях различного рода отложений. Присутствие,например, тяжелых фракций в составе топлива приводит к образованию на элементах форсунок лаковых отложений.
Наиболее интенсивное накопление такихотложений происходит сразу после остановки двигателя, когда температура корпуса форсунки возрастает за счет нагрева от горячих деталей двигателя, а охлаждающее действие топлива отсутствует. Легкие фракции топлива в рабочей зонефорсунки испаряются, а тяжелые накапливаются в виде лаковых отложений,уменьшающих сечение калибровочного канала.Неисправности топливных форсунок также могут быть вызваны закоксовыванием дозирующих элементов. На седлах и запорных элементах форсунок современем появляются твердые смолистые отложения (рис. 1.5).21 Рисунок 1.5 – Схема образования отложений на форсунке: 1 – днище; 2 – корпус; 3 – дозирующая игла; 4 – поясок; 5 – зона образования нагара; 6 – кольцевой зазорЗакоксовывание топливной форсунки сопровождается отложением слоянагара 5 на штифте иглы 3 и днища 1.
В этом случае уплотнительный поясок 4 необеспечивает необходимую герметичность, в результате чего уменьшается кольцевой зазор 6, что сопровождается уменьшением количества топлива, впрыскиваемого форсункой. Закоксовывание топливной форсунки возникает также в случае,если в топливе содержится большое количество смол, которые откладываются наэлементах форсунок и перекрывают распылительные отверстия, нарушая тем самым герметичность игольчатого клапана [16,51,66].Работа двигателя с неисправными форсунками сопровождается затрудненным пуском, повышенным расходом топлива, снижением мощности, нестабильной работой ДВС в режиме холостого хода, провалами при разгоне.Как видно из диаграммы рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
