Устройство измерения высокочастотных составляющих тока системы зажигания двигателя внутреннего сгорания

• Автор: Николаев, Павел Александрович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 169 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава I. АНАЛИЗ УСТРОЙСТВ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗРЯДНЫХ ПОМЕХ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ И СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУНРЕННЕГО СГОРАНИЯ.

1.1 Анализ источников помех от системы зажигания ДВС.

1.2 Анализ устройств измерения излучаемых помех и сигналов, распространяющихся по электрическим цепям

транспортного средства

1.3 Сравнительный анализ методов измерения помех.

1.4 Анализ схем управления рабочим процессом

двигателя внутреннего сгорания

1.5 Выбор метода и технических средств системы управления

режимом работы ДВС

Выводы
Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОКОЧАСТОНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ
ТОКА В ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЦЕПИ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ
2.1 Математическая модель зависимости тока в высоковольтной цени системы зажигания в момент электрического пробоя
в межэлектродном промежутке свечи зажигания.
2.2 Динамика изменения высокочастотных составляющих тока в высоковольтной цепи системы зажигания от изменения электрических параметров
2.3 Анализ динамики изменения высокочастотных составляющих тока в высоковольтной цепи системы зажигания от режимов работы
двигателя
Выводы.
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСТРОЙСТВА ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ
РАЗРЯДНОГО ТОКА
3.1 Математическая модель устройства измерения и контроля высокочастотных составляющих тока в высоковольтной цепи
системы зажигания
3.2 Конструктивнотехнологические особенности
разрабатываемой аппаратуры.
3.3 Динамические характеристики разрабатываемой аппаратуры
3.4 Алгоритм управления рабочим процессом ДВС по
каналу разрядного тока.
Глава 4. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
РАЗРАБАТЫВЕМОЙ АППАРАТУРЫ
4.1 Классификация погрешностей разработанного устройства.
4.2 Методическая погрешность.
4.3 Инструментальная погрешность.
4.4 Анализ дополнительных погрешностей.
4.5 Суммарная погрешность.
4.6 Метрологическая аттестация и калибровка
разработанного устройства
Глава 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ВЫСОКОЧАСТОНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ РАЗРЯДНОГО
ТОКА В СИСТЕМЕ ЗАЖИГАНИЯ АВТОМОБИЛЯ
5.1 Программа и методика экспериментальных исследований
5.2 Экспериментальные исследования высокочастотных составляющих разрядного тока в высоковольтной цепи
системы зажигания
5.3 Экспериментальные исследования излучаемых помех.
5.4 Сравнительный анализ мощности сигнала, протекающего в цепи системы зажигания и мощности электромагнитного излучения
5.5 Результаты исследований статистических характеристик мощности сигнала, протекающего в цепи системы зажигания и
мощности излучаемых помех
Выводы.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Алгоритм и функциональная схема системы управления рабочим процессом двигателя с обратной связью по каналу контроля уровня высокочастотного сигнала. Экспериментальные исследования распределения мощности электрического сигнала в зависимости от режимов работы двигателя внутреннего сгорания в высоковольтной цепи системы зажигания автомобиля. Глава 1. Анализ источников помех и каналов их распространения от системы зажигания батарейного типа проводился на основании изучения отечественных и зарубежных автомобилей, проходивших испытания в лаборатории исследования электромагнитной совместимости ОАО “АВТОВАЗ ”. Несмотря на разнообразие конструктивно различающихся энергетических установок [2, 4, , , , ], применяемых в различных транспортных средствах, их структурная схема остается неизменной. В общем случае в ее состав входят: устройство синхронизации подачи электрической энергии; в контактных системах - трамблер с прерывателем, в бесконтактных - коммутатор. У современных автомобилей (в дальнейшем будут рассматриваются только они) эту функцию выполняют контроллер системы управления двигателем, накопитель и преобразователь (двухискровые и индивидуальные катушки зажигания), линия передачи высокого напряжения (высоковольтные провода с распределенным или сосредоточенным активным и комплексными сопротивлениями) и разрядники (свечи зажигания). Процессы накопления энергии и разряда вызывают в бортовой сети автомобиля переходные процессы, характеризующиеся высокими перепадами напряжений и значительными бросками тока, что соответственно ведет к появлению кондуктивных и электромагнитных помех. Они классифицируются по характеру возникновения и путям распространения (Рис. Первая фаза обусловлена явлениями накопления и пробоя межэлектродного промежутка свечи, особенностями которой являются высокие значения скорости нарастания силы тока (до 0 А/сек) и короткая длительность (до 1-3 мкс), что обуславливает широкий спектр помех. Вторая фаза характеризуется передачей накопленной энергии в катушке зажигания в нагрузку активного сопротивления высоковольтного контура. В этот момент образуется устойчивый искровой разряд, обеспечивающий начало процесса горения воздушнотопливной смеси. Индуктивная фаза характеризуется малыми токами и длительностью до 2 мсек. Разрядный ток 1Р (рис. УЭЛ маг, и распространяется по электрическому контуру бортовой сети. Кондуктивными каналами являются цепь питании бортовых электронных устройств (БЭУ 1, БЭУ 2. БЭУ і) и шины заземления. Г. Их спектр преобладает в диапазоне частот от 1,5 до МГц (рис. И). Во втором канале протекание тока (рис. Расположение автомобильных электронных приборов в зоне ближнего поля, создаваемого разрядным током в системе зажигания, приводит к наведению по индуктивной связи в их контурах помех. На рис. II) приведен спектр напряжения на выходе антенно-фидерного тракта. К коммутационным помехам от системы зажигания относятся электрические сигналы, образованные в низковольтной цени переходными процессами (//, рис. Граничная частота спектрального диапазона не превышает 1,5 МГц (Рис. I). Электромагнитное излучение, образующееся от разрядного тока, протекающего в системе зажигания батарейного типа транспортного средства, преобладает в полосе частот от МГц до 1 ГГц (Рис. Их источник - элементы в электрическом высоковольтном контуре с малым импедансом. В современных системах, применяющихся на автомобилях ВАЗ таковыми являются стальные стержни в свечах зажигания. На рисунке: кривая I - предел по ГОСТ Р . R -, кривая II -спектр электромагнитного излучения от одиночного транспортного средства при его расположении в специализированной экранированной безэховой камере и удалении от приемной антенны на расстояние 3 м. На рисунке 1. Калина; 2- ВАЗ ; 3 - Самара 2; 4 - ВАЗ ; 5 - ВАЗ 4; 6 - VW GOLF; 7 - DAEWOO Lacetti; 8 - DAEWOO Kalos; 9 - Opel Meriva; -Skoda Fabia; - Suzuki Liana. С - поток автомашин (машин/мин). Выполнение требований ГОСТ Р . По единым международным нормам (Правило Я - ЕЭК ООН) электромагнитное излучение является одним из критериев интегральной оценки автомобиля. Рис. Рис.