Автоматизация управления установок с ДВС., страница 38

В данном пособии изложены основные принципы и схемы систем регулирования скорости вращения и температуры охлаждающих и смазывающих жидкостей для двигателей внутреннего сгорания, а также самые общие положения, относящиеся к системам комплексной автоматизации установок с ДВС. На сегодня развитие средств автоматизации является магистральным направлением в совершенствовании ДВС. В то время как практически исчерпаны возможности совершенствования двигателей путем внесения изменений в их конструкцию, именно автоматизация открывает новые перспективы улучшения экономических и экологических показателей двигателей, их надежности и долговечности. Поэтому те схемы систем, которые включены в настоящее пособие, дают лишь самые элементарные (и пока наиболее распространенные в практике) представления о том, как принципы теории автоматического управления реализуются в применении к конкретным задачам. Невозможность изложить хотя бы конспективно иные подходы и схемы в рамках небольшого курса отчасти компенсируется тем, что построение многих других систем автоматизации излагается в других специальных дисциплинах. Так, в соответствующих курсах излагаются вопросы автоматического управления давлением наддува, схемы систем впрыска легкого топлива с автоматическим управлением составом смеси, принципы организации управляемого впрыска в дизелях с применением аккумуляторных систем с электроуправляемыми форсунками (системы commonrail), организация автоматического управления фазами газораспределения и другие подобные вопросы. Именно развитие таких систем автоматизации управления параметрами двигателя и объединение их в единые комплексы с программируемым электронным управлением представляет ближайшее (и, вероятно, и более отдаленное) будущее двигателестроения. Знания и навыки, полученные при изучении данной дисциплины, позволят специалисту не только разбираться в существующих конструкциях или проектировать подобные, но и создавать перспективные системы, решающие более сложные задачи. Для этого необходимо лишь ясно представлять себе, какие функции должна выполнять создаваемая система, уметь сформулировать эти функции с помощью соответствующего математического аппарата и реализовать их в схемных и конструктивных решениях.

В том же направлении – комплексной и всеобъемлющей автоматизации – развиваются системы управления установками с ДВС. Для наземных транспортных систем речь идет о согласованном управлении движением транспортного средства и параметрами двигателя. Для стационарных и судовых установок реальностью стали уже системы, объединяющие управление работой приводимого агрегата, двигателя и его систем, а также диагностику технического состояния на основе компьютерного оптимизирующего управления.

Бесспорно, решение задач будущего потребует от специалиста не только знаний, изложенных в данном курсе, но и владения принципами электроники, работы с компьютерной техникой и ее программированием. Эти вопросы, естественно, выходят за рамки излагаемого курса. Решать задачи создания автоматизированных систем будущего можно, лишь владея всем комплексом знаний, получаемым в общетехнических и специальных курсах. Данный курс является лишь скромной частью этого комплекса.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАСЧЕТА РЕГУЛЯТОРА

1. Определение основных параметров двигателя

Если заданием предусматривается разработка регулятора для двигателя, параметры которого еще неизвестны, расчет начинается с определения основных размеров самого двигателя и его топливной аппаратуры в следующем порядке.

1.1. Среднее эффективное давление (МПа):

p_e= 0,65l - для 4-тактного двигателя;

p_e = 0,45l - для 2-тактного.

1.2. С учетом назначения, мощности, степени наддува задается удельный эффективный расход топлива g в диапазоне 200...230 г/(кВт×ч) и средняя скорость поршня C_m в пределах 6...11 м/с.

1.3. Согласно формуле эффективной мощности диаметр цилиндра (м)

1.4. Определение хода поршня.

Отношение хода поршня к диаметру цилиндра (S/D) задается с учетом типа двигателя. Исходя из этого отношения, определяется ход поршня S.

1.5. Частота вращения вала двигателя (об/мин)

1.6. Рабочий объем двигателя (л)

1.7. Объемная цикловая подача топлива (см³/цикл)