Снижение расхода топлива автомобилями в зимний период путем оптимизации режима прогрева и совершенствования норм

• Автор: Шуваева, Ирина Михайловна
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 182 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА .

1.1. Факторы, влияющие на расход топлива

1.2. Влияние температуры окружающей среды на расход топлива автомобилем при прогреве холодного двигателя.

1.3. Системы электронного управления двигателем

1.3.1. Виды и основные принципы работы электронных систем.

1.3.2. Учет внешних факторов контроллерами впрыска

1.3.3. Алгоритмы управления впрыском топлива

1.4. Особенности прогрева автомобильных двигателей, оборудованных системами распределенного впрыска

1.5. Нормирование расхода топлива в зимний период

1.6. Выводы. Задачи исследования.
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Общая методика исследований .
2.2. Определение границ изучаемой системы
2.2.1. Элементы системы и связи между ними
2.2.2. Параметризация системы.
2.2.3. Уточнение границ изучаемой системы.
2.3. Оптимизация работы системы управления впрыском топлива при прогреве двигателя.
2.4. Разработка имитационной модели исследуемой системы
2.5. Формализация взаимосвязей между элементами
2.5.1. Режим работы двигателя и его показатели
2.5.2. Влияние режима и условий прогрева работающим двигателем на его продолжительность.
2.5.3. Влияние нагрузки на расход топлива.
2.5.4. Влияние температург,I двигателя на оборотный расход топлива
2.6. Формализация взаимосвязей системы с внешней средой
2.6.1. Изменение условий эксплуатации во времени
2.6.2. Типичные режимы использования легковых автомобилей в городе
2.6.3. Способы тепловой подготовки двигателя к эксплуатации.
2.6.4. Оптимизация режимов прогрева.
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Методика экспериментальных исследований.
3.1.1. Общая методика.
3.1.2. Экспериментальное оборудование.
3.1.3. Оценка погрешности измерения расхода топлива.
3.1.4. Планирование эксперимента
3.2. Методика обработки результатов экспериментальных исследований
3.3. Подготовка имитационной модели процесса прогрева.
3.4. Результаты экспериментальных исследований взаимосвязей системы с внешней средой
3.5. Определение адекватности формальных моделей и численных значений их параметров.
3.6. Экспериментальное определение параметров двигателя при движении автомобиля по городскому циклу ГОСТ6
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1. Выбор оптимального режима прогрева
4.2. Организация имитации процессов прогрева.
4.3. Имитация городского цикла на дороге.
4.4. Методика дифференцированного нормирования расхода топлива.
4.5. Внедрение результатов в АТП.
4.6. Экономический эффект
4.6.1. Эффект от нормирования расхода топлива
4.6.2. Эффект от выбора оптимального режима прогрева.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Пример топливного баланса легкового автомобиля приведен на рис. Скооость. Рис. Проанализируем каждый элемент уравнения. Сопротивление качению непосредственно зависит от следующих факторов: тип, состояние и конструкция дорожного покрытия; категория дороги; необходимое давление воздуха в шинах; погодные условия (температура окружающего воздуха); масса автомобиля; состояние шин (износ, конструкция); с увеличением нагрузки увеличивается площадь пятна контакта шин с дорогой и их температура; скорость движения (расход топлива растет с увеличением нагрузки тем быстрее, чем больше скорость [3]); состояние трансмиссии. Механическим потерям в трансмиссии способствуют такие причины, как: передаточное отношение главной передачи (по данным фирмы ВЕН (Австралия) изменение передаточного отношения главной передачи с 3. На расход топлива при преодолении подъемов и спусков влияет величина уклонов, угол продольного профиля, неровности. Влияние сил инерции автомобиля на экономию топлива обуславливают режимы разгона, замедления; интенсивность и состав транспортного потока; количество остановок; величина полезной нагрузки; собственная масса автомобиля. При увеличении числа остановок расход топлива возрастает, т. При разгоне расход горючего в 1. Рост аэродинамического сопротивления довольно значительно увеличивает расход топлива. Это происходит под воздействием таких факторов, как: форма, размеры и другие конструктивные особенности кузова; плотность воздуха; скорость и направление ветра; скорость движения; погодные условия (температура окружающего воздуха). Последняя составляющая топливного баланса механические, тепловые и насосные потери в двигателе. Двигатель является непосредственным потребителем топлива, поэтому на него приходится самая значительная доля его расхода. Объясняется это еще и следующим: необходима своевременная очистка фильтрующих элементов топливных форсунок, ошибка в регулировке одной форсунки двигателя увеличивает расход топлива на - %; степенью и эффективностью использования мощности двигателя. Согласно [6] «в настоящее время более % топлива используется в виде полезной энергии, % расходуется на охлаждение двигателя и % теряется с отработавшими газами». По данным Г. В. Крамаренко и Н. Г1. Панкратова доля ()дв, составляет % для легковых и % для грузовых автомобилей. Таким образом, температура воздуха в той или иной степени оказывает влияние на величину каждой составляющей топливного баланса. Наибольшее влияние на расход топлива оказывают потери связанные процессами, происходящими в двигателе. Холодный пуск подразумевает длительное нахождение не работающего автомобиля в условиях с пониженной температурой окружающего воздуха, которая во многих случаях со временем становится приравненной к температуре агрегатов, механизмов и узлов. В зимнее время, когда температура опускается порой до минус °С и ниже ухудшается работоспособность автомобилей и возникают отказы [, с. Де *«. С; т, г - темп (ч*1) и продолжительность охлаждения (ч). Расход топлива 9 является параметром аддитивным, а температура воздуха 1 изменяется от + <х> до - со. Причину этого обстоятельства мы попытаемся раскрыть ниже. Так как данная работа связана с режимами прогрева двигателя зимой, сопровождающемся износами, дополнительными затратами труда, времени и топливных ресурсов, то остановимся на факторах, влияющих на расход топлива во время прогрева двигателя в этих условиях. Рис. Су)ехр{-тпт} + в((у), (1. Некоторые авторы рекомендуют прогрев холодного двигателя до рабочих температур осуществлять в процессе движения. Другие на холостом ходе. Двигатель легкового автомобиля среднего класса, прогретый до оптимальной температуры, обеспечивает пробег 7,2 км/л, до температуры °С - 5,9 км/л, а холодный - 4,7 км/л []. Прогрев агрегатов трансмиссии длится - мин. Рис. Изменение расхода топлива в процессе прогрева шин в движении со скоростью км/ч (масло в агрегатах трансмиссии предварительно прогрето) []. Рис. Влияние температуры 2 - воды, 3 - масла, 4 - воздуха, 5 -топлива на 1 - расход топлива [].