Методы управления рабочим циклом двухтопливных и однотопливных поршневых газовых двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием

• Автор: Шишков, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 401 с. : ил.

Содержание
Введение. Постановка задачи исследования
Глава 1 Особенности работы двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием на газовом виде топлива
1.1 Газовые топлива для двигателей внутреннего сгорания с
искровым зажиганием
1.1.1 Обзор применяемых топлив для двигателей
внутреннего сгорания
1.1.2 Перспективные топлива для транспортных средств
1.1.3 Изменения экологических требований, предъявляемых
к автомобилям
1.1.4 Топливо для двигателей современных автомобилей
1.1.5 Природный газ как топливо для транспортных средств
1.1.6 Экономическая обоснованность перехода на природный газ
1.2 Схемы газовой подачи и схемы впрыска газового топлива
1.2.1 Системы первого поколения
1.2.2 Системы второго поколения
1.2.3 Системы третьего поколения
1.2.4 Системы четвертого поколения
1.2.5 Преимущества и недостатки топливных систем для выполнения экологических требований
1.3 Проблемы, возникающие при создании газовых автомобилей
1.3.1 Определение циклового наполнения цилиндров воздухом
1.3.2 Метод выбора расходной характеристики форсунки
1.3.2.1 Метод выбора статического и динамического
расходов топлива электромагнитной форсунки
1.3.2.2 Метод сравнения расходных характеристик
форсунок различных производителей
1.3.2.3 Метод задания расходной характеристики
электромагнитной форсунки в электронном блоке управления двигателем
1.3.3 Влияние газового топлива на мощность и крутящий момент двигателя
1.3.4 Загрязнение атмосферы при использовании природного газа
на транспорте
1.3.4.1 Состав выбросов отработавших газов из автомобилей
на природном газе
1.3.4.2 Природный газ с точки зрения системы управления
1.3.4.3 Загрязнение атмосферы природным газом с транспортных средств
1.3.4.4 Возможности контроля предельных параметров газобаллонного оборудования и его утилизации с транспортного средства после выработки ресурса
1.3.5 Изменение угла опережения зажигания при переходе с бензина
на газ
1.3.6 Диагностика элементов газобаллонного оборудования
1.3.7 Фазы впрыска газового топлива во впускную трубу и
при непосредственном впрыске в цилиндр
1.3.8 Одновременная работа на двух видах топлива газе и бензине
1.3.8.1 Цели при одновременной подаче двух видов топлив в двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием
1.3.8.2 Влияние схемы электронного управления на одновременную подачу газа и бензина в двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием
1.3.9 Устойчивость процессов и точность дозирования при
впрыске газового топлива
Выводы по главе
Глава 2 Элементы газобаллонного оборудования
2.1 Анализ электронных схем управления двухтопливным двигателем

2.1.1 Схема с двумя электронными блоками управления без
датчика кислорода
2.1.2 Схема с двумя электронными блоками управления с
датчиком кислорода
2.1.3 Схема с двумя контроллерами
2.1.4 Схема с одним контроллером
2.1.5 Схема с одним контроллером, в котором часть программы управления двигателем общая,
а часть, касающаяся топливоподачи разная
2.2 Требования к элементам газобаллонного оборудования
2.3 Расчёт расходных характеристик форсунки и редуктора
2.3.1 Метод расчёта электромагнитной форсунки для газового двигателя с искровым зажиганием
2.3.2 Расчёт газового редуктора
2.4 Методика обработки параметров электромагнитных форсунок
после испытаний на безмоторном стенде
2.5 Совместная работа узлов и характеристик газобаллонного оборудования
2.5.1 Совместная работа элементов газобаллонного оборудования
2.5.2 Алгоритм управления при совместной работе узлов
и характеристик газобаллонного оборудования и двигателя
2.5.3 Гидравлическое сопротивление трубопроводов от редуктора
до рампы форсунок
2.5.4 Характеристика газового редуктора
2.5.5 Характеристика магистрали от баллона и параметры газа на
её выходе
2.6 Свечи зажигания для газовых двигателей внутреннего сгорания
2.6.1 Скорость горения
2.6.2 Температура горения углеводородных смесей с воздухом
2.6.3 Состав отработавших газов

При выбранном водителем режиме газового питания пуск и прогрев двигателя выполняется на бензине. Переход на питание двигателя газом осуществляется автоматически на прогретом двигателе. Это позволяет:
- исключить необходимость калибровки подачи газа на этих режимах;
- обеспечить нормальный температурный режим работы редуктора;
- исключить эффект закоксовывания бензиновых форсунок.
Фирма «AutoGas» рекомендует выполнять пуск двигателя на бензине ввиду необходимости периодического включения в работу бензиновых форсунок. При постоянной эксплуатации автомобиля на газе бензин, оставшийся в форсунках, под действием температуры может закоксовывать отверстия в жиклёре. В результате этого бензиновые форсунки выходят из строя. Фирма «AutoGas» не исключает возможность пуска на газе, но рекомендует периодически (по меньшей мере, один раз за поездку) переходить на бензин (в ручном или автоматическом режиме) для очистки бензиновых форсунок.
При работе на LPG управление зажиганием обеспечивается «бензиновым» контроллером так же, как и при работе на бензине, поскольку «скорость горения LPG незначительно отличается от скорости горения бензина»;
Такой подход позволяет быстро добиться выполнения заданных требований к ездовым качествам и токсичности отработавших газов, включая Евро-4. Весь процесс калибровки подачи газа занимает несколько дней. Запись программы в газовый электронный блок управления двигателем автомобиля, находящегося в любой точке мира у дилера, осуществляется с использованием телефонной связи через модем с персонального компьютера, находящегося на «AutoGas» (Нидерланды).
1.3 Проблемы, возникающие при создании газовых автомобилей
1.3.1 Определение циклового наполнения цилиндров воздухом
Логика электронного управления двигателем внутреннего сгорания построена на определении циклового расхода воздуха, поступившего в