Повышение эффективности функционирования дизеля машинно-тракторного агрегата совершенствованием управления системой топливоподачи

• Автор: Шамукаев, Сергей Борисович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 122 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Состояние вопроса

1.2 Условия работы дизелей МТА и их особенности

1.3 Взаимосвязь условий эксплуатации дизеля МТА с его технико-экономическими показателями
1.4 Технологические приемы повышения качества процесса подачи топлива в дизелях МТА

1.5 Регулирование дизелей МТА двухимпульсными регуляторами

1.6 Цели и задачи исследований

2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ДИЗЕЛЯ МТА С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПО НАГРУЗКЕ
2.1 Динамическая модель функционирования дизельного двигателя на неустановившихся и частичных режимах
2.2 Математическое описание дизеля как объекта автоматического регулирования и управления двухимпульсной системой (по отклонению и возмущению)
2.3 Оценка качества переходного процесса двигателя МТА
2.4 Разработка технических средств позиционного воздействия на органы управления топливоподачей дизельного двигателя
2.5 Требования предъявляемые к двухимпульсной САР с входным воздействием по частоте вращения и нагрузке на МТА
3 ОБЩАЯ ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Программа экспериментальных исследований
3.2 Общая методика исследований
3.3 Стенд для проведения безмоторных исследований
3.4 Стенд для проведения моторных испытаний
3.5 Полевые испытания дизельного двигателя
машинно-тракторного агрегата
3.6 Аппаратура измерения и регистрации параметров
3.7 Оценка погрешностей измерений и обработка экспериментальных данных
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
И ИХ АНАЛИЗ
4.1 Исследование системы топливоподачи дизелей Д-144 и
Д-243 на стационарных режимах
4.2 Моторные исследования дизелей Д-144 и Д-243 в стационарных режимах
4.3 Динамические исследования дизелей МТА в лабораторных и полевых условиях
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ ПО

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. В условиях сельскохозяйственного производства машинно-тракторные агрегаты (МТА) работают в широких интервалах нагрузочных и скоростных режимов, причем в условиях постоянно меняющихся нагрузок.
Такие условия эксплуатации обусловливают существенное снижение эффективности функционирования МТА из-за ухудшения работы системы топливо-подачи дизеля, в частности равномерности подачи топлива, связанное с большой инертностью регулятора топливного насоса при изменение внешних условий работы.
Задача обеспечения эффективности функционирования техники может успешно решаться при эксплуатации ее с учетом конкретных условий сельскохозяйственного производства.
Одним из возможных путей решения этой задачи для дизелей с системой топливоподачи непосредственного действия с регулятором центробежного типа, уже хорошо доведенного конструктивно и надежного в эксплуатации, может быть совершенствование управления системой топливоподачи.
Исследования направленные на повышение эффективности функционирования МТА электронным регулированием топливоподачи, путем позиционного воздействия являются актуальными.
Работа выполнена в соответствии с научно-исследовательской и опытноконструкторской программой на 2010 - 2012 гг. «Разработка систем управления дизельными двигателями» (Per. № 01.2010.58514) на кафедре «Теплотехника и энергообеспечение предприятий» ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ.
Степень разработанности. Существующие регуляторы систем топливоподачи дизелей основаны на технологии, направленной на поддержание постоянства угловой скорости коленчатого вала двигателя. В дизелях МТА актуальным явля-

ГЛАВА 2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ДИЗЕЛЯ МТА С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПО НАГРУЗКЕ
2Л Динамическая модель работы дизельного двигателя на неустановившихся и частичных режимах
Равновесный режим работы двигателя поддерживается в течении короткого интервала времени при равенстве количества энергии выдаваемой двигателем, количеству энергии поглощаемой потребителем. Охарактеризовав соответственно эти количества энергии крутящим моментом двигателя (Ме) и моментом сопротивления (Мс), приведенным к валу двигателя из условия равновесного режима получается уравнение статического равновесия [59]
Ме-Мс=0 (2.1)
Линеаризация статических характеристик Ме и Мс приведена на рисунке 2.1.
Угловая скорость коленчатого вала двигателя (сод) остается постоянной по времени.
двигателя Мс и момента сопротивления Мс.