PhD in Engineering
к.т.н.
The paper notes that electronic control of work processes in vehicle units and systems is one of the most effective and modern ways to improve their operational parameters. The means of electronics make it possible to increase the average speed of vehicles, reduce fuel consumption, improve controllability, stability, passability and smooth driving, improve braking performance and safety, and facilitate driving. All modern vehicle electronic systems are digital, data transfer rate is up to 1 megabit per second. This allows each sensor to be used for several systems. Dimensions of sensors are gradually decreasing, their speed, reliability, and accuracy are increasing. One perspective way to improve vehicles is the use of an internal combustion engine with electronic control of its braking torque as an auxiliary braking system. The analysis of the patent № 153 247 for useful model "Auxiliary braking system of vehicle with electronic control" is considered and its analysis using the valve timing diagrams. The errors made in the description of the patent were revealed. The description of the intake and exhaust strokes does not take into account the increase in the cylinder volume by the manifold volume due to the opening of the respective valves and the fact that the pressure in the exhaust tract is limited by the preloading force of the engine exhaust brake springs. The electromagnetic valve must have speed by an order of magnitude greater than the regular valves and the same capacity, its springs must have a large pre-pressure so that it does not open under the pressure in the receiver of the regular brake system. For fast pressure release, the electromagnetic valve must open a large flow cross-section as quickly as possible, overcoming the force of the high pressure acting on its disc in the cylinder (7.5 MPa) plus the force of pre-pressure of the valve springs. The formulas for determination of the valve throughput capacity of the valve, analysis of which showed that to ensure a given capacity of the valve by reducing its opening time it is necessary to proportionally increase the height of the rise of electro-magnetic valve or the average diameter that is not always possible. The analysis carried out in the article showed that the efficiency of the proposed system is lower than the declared one, and its creation is impossible because there is no electromagnetic air valve satisfying the requirements for it in this design.
В статье отмечается, что электронное управление рабочими процессами в агрегатах и системах автомобилей является одним из эффективных и современных способов улучшения их эксплуатационных параметров. Средства электроники позволяют увеличить среднюю скорость движения автомобилей, снизить расход топлива, улучшить управляемость, устойчивость, проходимость и плавность хода, повысить тормозные качества и безопасность движения, облегчить управление автомобилем. Все современные электронные системы автомобиля - цифровые, скорость передачи данных - до 1 мегабита в секунду. Это позволяет каждый датчик использовать для нескольких систем. Размеры датчиков постепенно уменьшаются, повышается их быстродействие, надежность и точность. Одним из перспективных путей совершенствования транспортных средств является использование в качестве вспомогательной тормозной системы двигателя внутреннего сгорания с электронным управлением его тормозным моментом. Рассмотрен патент № 153 247 на полезную модель «Вспомогательная тормозная система автомобиля с электронным управлением», проведен его анализ с использованием диаграмм фаз газораспределения. Выявлены допущенные в описании патента ошибки. При описании тактов впуска и выпуска не учтено увеличение объема цилиндра на объем коллектора из-за открытия соответствующих клапанов, а также то, что давление в выпускном тракте ограничено силой предварительного поджатия пружин выпускных тормозов двигателя. Электромагнитный клапан должен обладать быстродействием на порядок большим штатных клапанов и такой же пропускной способностью, его пружины должны иметь большое предварительное поджатие, чтобы он не открывался под действием давления в ресивере штатной тормозной системы. Для быстрого сброса давления электромагнитный клапан должен максимально быстро отрыть большое проходное сечение, преодолевая силу действующего на его тарелку высокого давления в цилиндре (7,5 МПа) плюс силу предварительного поджатия клапанных пружин. Приведены формулы для определения пропускной способности клапана, анализ которых показал, что для обеспечения заданной пропускной способности клапана при снижении времени его открытия необходимо пропорционально увеличивать высоту подъема электромагнитного клапана или средний диаметр, что не всегда возможно. Проведенный в статье анализ показал, что эффективность предложенной системы ниже заявленной, а ее создание невозможно, поскольку не существует электромагнитного воздушного клапана удовлетворяющего предъявляемым к нему в данной конструкции требованиям.