Experimental plant for studying the parameters of internal combustion engine running on gasoline-ethanol fuels
- 作者: Vasilevkin E.V.1, Egorov V.N.1, Lavrov S.V.1, Apelinskiy D.V.1
-
隶属关系:
- Moscow State University of mechanical Engineering (MAMI)
- 期: 卷 7, 编号 2-1 (2013)
- 页面: 20-22
- 栏目: Articles
- URL: https://journals.eco-vector.com/2074-0530/article/view/68108
- DOI: https://doi.org/10.17816/2074-0530-68108
- ID: 68108
如何引用文章
全文:
详细
The article describes the experimental plant and its equipment for studying the parameters of internal combustion engine running on gasoline-ethanol fuels. There are also given the parameters of internal combustion engine obtained with help of this experimental setup.
全文:
Экспериментальные исследования являются неотъемлемой частью процесса разработки новых образцов ДВС, исследования рабочих процессов, исследования образования вредных веществ в отработавших газах, внедрения в эксплуатацию новых видов топлива и др. При любом эксперименте достоверные выводы могут быть сделаны лишь на основании опытных данных, имеющих определенный уровень точности. Достоверность и точность экспериментальных данных напрямую зависит от схемы экспериментальной установки и применяемого оборудования. При постановке опытов прежде всего должны быть подвергнуты анализу факторы, влияющие на их точность, и на основании такого анализа подобрана соответствующая измерительная аппаратура, а также учтены элементы теории погрешностей и ошибок. При испытаниях ДВС замеряется большое количество параметров: частота и неравномерность вращения коленчатого вала, крутящий момент, часовой расход топлива и воздуха, давление и температура окружающей среды, давление в системе смазки, давление топлива в системе питания, температура моторного масла, воды, отработавших газов, температура воздуха на впуске, детонация, энергия искрообразования и угол опережения зажигания, пульсации во впускном и выпускном коллекторах, расход и пульсации картерных газов, концентрации токсичных компонентов в отработавших газах (СО, CH, NOx). Рисунок 1. Схема экспериментальной установки На рисунке 1 представлена принципиальная схема экспериментальной установки для исследования влияния бензоэтанольных топлив на параметры работы ДВС на базе четырехцилиндрового бензинового двигателя Honda CBR F4i, основные параметры которого представлены в таблице 1. Экспериментальная установка состоит из следующих основных элементов (нумерация по схеме рис.1): · персонального компьютера (ПК) (1); · универсального блока управления двигателем AEM EMS-4 (2); · программируемого логического контролера ОВЕН ПЛК160 (3); · усилителя заряда для пьезоэлектрических датчиков быстропеременного давления (4); · форсунок для впрыскивания бензоэтанольных топлив (5); · датчика давления – свечи зажигания ДПС016 (6); · датчиков давления во впускном и выпускном коллекторах (7); · датчика оборотов коленчатого вала (8); · датчика кислорода «лямбда-зонда» (9); · газоанализатора (10); · датчиков температуры во впускном и выпускном коллекторах (11); · а также из не указанных на схеме датчиков температуры масла, охлаждающей жидкости, датчиков детонации, расходов воздуха и топлива [1]. Таблица 1 Данная экспериментальная установка позволяет выполнять следующие функции: · измерение основных параметров работы ДВС с помощью специальных датчиков и оборудования; · измерение быстропротекающих процессов в ДВС; · управление работой ДВС в широком диапазоне посредством универсального блока управления; · обработку экспериментальных данных средствами персонального компьютера; · визуальное представление измерительной информации, результатов ее обработки и анализа в графическом и табличном виде. Одним из наиболее важных элементов и особенностью данной экспериментальной установки является система индицирования, выполненная на базе датчика – свечи ДПС016. Регистрация процесса индицирования ДВС, связанного с записью быстроизменяющихся давлений в цилиндрах, каналах и внутренних полостях двигателей, позволяет с наибольшей надежностью определять среднее индикаторное давление в них и, следовательно, индикаторную мощность двигателя, оценивать особенности отдельных рабочих процессов, механические потери на трение в двигателе, показатели политроп сжатия и расширения, жесткость работы ДВС, температуру рабочего тела и закономерности выделения тепла при сгорании топлива [2]. Датчик – свеча ДПС016 позволяет одновременно создавать искру и измерять быстропеременное давление в камере сгорания ДВС в диапазоне от 0,05 до 25 МПа с погрешностью 5%. Большинство рабочих параметров ДВС в экспериментальной установке оценивается посредством универсального блока управления двигателем AEM EMS-4. Данный блок с помощью специальных датчиков и программного обеспечения позволяет измерять и анализировать давление во впускном и выпускном трубопроводах, температуру воздуха, охлаждающей жидкости и масла, частоту вращения и положение коленчатого вала, коэффициент избытка воздуха, детонацию. Также с помощью блока AEM EMS-4 осуществляется управление работой ДВС, системами топливоподачи и зажигания [3]. На рисунке 2 представлена внешняя скоростная характеристика (ВСХ) по мощности и крутящему моменту, полученная двумя измерениями (1, 2) на ДВС рассматриваемой экспериментальной установки. Рисунок 2. ВСХ по мощности и крутящему моменту двигателя Honda CBR F4i Полученные графики позволяют сделать вывод о работоспособности экспериментальной установки и целесообразности её дальнейшей эксплуатации и развития. Для получения более точных результатов исследований необходимо уделить особое внимание увеличению дискретизации данных наиболее важных параметров, что осуществимо с помощью более производительного измерительного оборудования.×
作者简介
E. Vasilevkin
Moscow State University of mechanical Engineering (MAMI)
Email: bioethanol_mami@mail.ru
V. Egorov
Moscow State University of mechanical Engineering (MAMI)
Email: bioethanol_mami@mail.ru
S. Lavrov
Moscow State University of mechanical Engineering (MAMI)
Email: bioethanol_mami@mail.ru
D. Apelinskiy
Moscow State University of mechanical Engineering (MAMI)
Email: bioethanol_mami@mail.ru
Ph.D.
参考
- Кавтарадзе Р.З. Теория поршневых двигателей. Специальные главы: Учебник для вузов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008 – 720с. ISBN 978-5-7038-3086-4.
- Ружило З.В., Герасимчук Ю.А. Использование осциллографических методов при испытаниях и диагностике автотракторных двигателей. Национальный университет биоресурсов и природоиспользования Украины. УДК.621.43.002.56, с 285.
- Atkins Richard D. An Introduction to Engine Testing and Development. SAE International, 2009. 308 p. ISBN:978-0-7680-2099-1.
补充文件
![](/img/style/loading.gif)