основанная на анализе колебаний значений коэффициента избытка воздуха
α
, при-
водящих к ухудшению экономических и экологических показателей дизеля. Оценку
такого ухудшения показателей дизеля в автоколебательном процессе предлагается
проводить, используя зависимости удельного эффективного расхода топлива, кон-
центраций оксидов азота, монооксида углерода, углеводородов в ОГ дизеля от
α
,
полученные на установившихся режимах. Намечены пути уменьшения нестабиль-
ности параметров на установившихся режимах работы дизеля. Для оптимизации
неустановившихся (динамических) режимов проведены расчетно-теоретические ис-
следования САР. При моделировании переходных процессов САР комбинированный
двигатель представлен как совокупность взаимосвязанных элементов: поршневой
части, турбокомпрессора, впускного и выпускного трубопроводов, охладителя над-
дувочного воздуха, топливной аппаратуры и регулятора. Исследуемая САР дизеля
с газотурбинным наддувом имела электронный регулятор, представляющий собой
последовательное соединение датчика частоты вращения, вычислительного устрой-
ства и исполнительного механизма (ИМ). Датчик частоты вращения индукционного
типа был описан как задержка в съеме сигнала частоты вращения
Δ
t
ω
= 0
,
005
с.
Вычислительное устройство регулятора формирует управляющее напряжение
U
упр
,
которое включает в себя напряжение импульса по нагрузке
U
н
и напряжение
U
ПИД
,
соответствующее пропорционально-интегрально-дифференциальному (ПИД) зако-
ну регулирования. Дополнительное напряжение импульса по нагрузке
U
н
= 5
В
формируется в вычислительном устройстве регулятора в момент наброса нагрузки
на генератор и суммируется с
U
ПИД
. По истечении заданного времени с момента на-
броса нагрузки (около 3 с) дополнительное напряжение
U
н
снижается и дальнейший
процесс регулирования осуществляется только по
U
ПИД
. В качестве ИМ использован
электрогидравлический привод, охваченный жесткой отрицательной обратной свя-
зью, работа которого описывается дифференциальным уравнением апериодического
звена первого порядка. Представленная математическая модель САР с электрон-
ным регулятором частоты вращения использована для исследования динамических
свойств дизеля 16 ЧН 26/26, работающего на генератор переменного тока. В этих
условиях регулярная характеристика дизеля — астатическая, отклонения частоты
вращения коленчатого вала в переходных процессах незначительны. Для проведе-
ния расчетных исследований уравнения элементов дизеля дополнены функциональ-
ными зависимостями параметров, входящих в правые части указанных уравнений
и представленными в виде нелинейных полиномиальных зависимостей. Разрабо-
танная математическая модель использована для проведения расчетного анализа
влияния некоторых параметров электронного регулятора на показатели качества пе-
реходных процессов в САУ — время переходного процесса
t
п
и перерегулирование
σ
.
Показано, что увеличение задержки работы цифрового (микропроцессорного) регу-
лятора
Δ
t
з
ухудшает качество переходных процессов. В частности, при увеличении
Δ
t
з
от 0 до 0,1 с наблюдалось увеличение
t
п
с 3,1 до 3,4 с и повышение
σ
с 5,3
до 7,3%. Проведена сравнительная оценка различных способов улучшения показа-
телей качества переходных процессов в САР, среди которых — снижение момента
инерции движущихся деталей дизель-генератора, подвод дополнительной энергии
для увеличения крутящего момента к ротору турбокомпрессора, подача в цилиндры
двигателя дополнительного воздуха в переходном процессе.
В.И. Ерохов, А.М. Ревонченков, И.Ф. Ревонченкова (МГТУ “МАМИ”) предста-
вили доклад, посвященный созданию систем электронного управления процессами
топливоподачи и воспламенения двухтопливного двигателя с искровым зажиганием,
работающего на бензине и природном газе. Задача заключалась в разработке общей
схемы электронной системы управления двигателем (ЭСУД), выборе и расчете ее
элементной базы, проведении экспериментальных исследований. В эксперименталь-
ной установке ДВС с двухтопливной системой подачи топлива применена лазерная
система с полупроводниковым лазером. Задающие импульсы лазерного подогрева
формируются ждущим мультивибратором, сигнал на который поступает с датчика
положения коленчатого вала двигателя (ДПКВ). Формирование импульсов накач-
ки лазера осуществляется схемой с интегральным таймером типа LM555. Частота
и скважность импульсов определяются времязадающими RC-цепями, а синхрониза-
ция таймера осуществляется от ДПКВ через согласующее устройство. При переводе
инжекторных автомобилей для работы на газовом топливе необходимо устанавли-
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2006. № 3 113
