Тенденции совершенствования систем автоматического управления и регулирования теплоэнергетических установок

Аннотация

Актуальность настоящей работы обусловлена необходимостью улучшения мощностных и динамических показателей теплоэнергетических установок, показателей их топливной экономичности и токсичности отработавших газов. Неотъемлемой частью таких установок являются системы автоматического управления и регулирования, обеспечивающие согласование характеристик элементов и систем комбинированных теплоэнергетических установок в широком диапазоне их эксплуатационных режимов. Наиболее важными критериями при таком согласовании работы элементов и систем являются показатели, характеризующие токсичность отработавших газов. В настоящее время широко применяются теплоэнергетические установки, выполненные на базе поршневых и комбинированных двигателей внутреннего сгорания.Проанализированы основные направления совершенствования теплоэнергетических установок с двигателями внутреннего сгорания и их систем автоматического управления и регулирования. К этим направлениям относятся расширение функциональных возможностей указанных систем, включая управление системами очистки отработавших газов, адаптация теплоэнергетических установок к работе на альтернативных топливах, улучшение качества процессов управления и регулирования, минимизация доли неустановившихся режимов работы теплоэнергетических установок. Выполнена оценка современного уровня развития систем автоматического управления и регулирования теплоэнергетических установок. Исследованы рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания и их систем. Рассмотрены наиболее важные системы комбинированных теплоэнергетических установок с двигателями внутреннего сгорания, такие как системы топливоподачи, воздухоснабжения, газораспределения, охлаждения, смазки, очистки и рециркуляции отработавших газов. Отмечена также необходимость комплексной оптимизации параметров двигателя и его основных систем

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Марков В.А. Тенденции совершенствования систем автоматического управления и регулирования теплоэнергетических установок. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2023, № 1 (144), c. 97--126. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3941-2023-1-97-126

Литература

[1] Архаров А.М., Афанасьев В.Н. Теплотехника. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017.

[2] Григорьев В.А., Зорин В.М., ред. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника. Кн. 4. М., Энергоатомиздат, 1991.

[3] Пономарев В.М., Литвинов А.П., ред. Основы автоматического регулирования и управления. М., Высшая школа, 1974.

[4] Ерофеев А.А. Теория автоматического управления. СПб., Политехника, 2003.

[5] Крутов В.И., ред. Основы теории автоматического регулирования. М., Машиностроение, 1984.

[6] Пинский Ф.И., Давтян Р.И., Черняк Б.Я. Микропроцессорные системы управления автомобильными двигателями внутреннего сгорания. М., Легион-Автодата, 2001.

[7] Луков Н.М. Автоматические системы управления и регулирования тепловозов. М., Изд-во МИИТ, 1983.

[8] Толшин В.И., Сизых В.А. Автоматизация судовых энергетических установок. М., РКонсульт, 2003.

[9] Патрахальцев Н.Н. Неустановившиеся режимы работы двигателей внутреннего сгорания. М., Изд-во РУДН, 2009.

[10] Ерохов В.И. Токсичность современных автомобилей. Методы и средства снижения вредных выбросов в атмосферу. М., Форум, 2013.

[11] Марков В.А., Баширов Р.М., Габитов И.И. Токсичность отработавших газов дизелей. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.

[12] Кульчицкий А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей. Владимир, Изд-во ВГУ, 2000.

[13] Орлин А.С., Круглов М.Г., ред. Двигатели внутреннего сгорания. М., Машиностроение, 1990.

[14] Луканин В.Н., Шатров М.Г., ред. Двигатели внутреннего сгорания. Теория рабочих процессов. М., Высшая школа, 2010.

[15] Ипатов И.И., Кутенев В.Ф., Лукшо В.А. и др. Автотранспорт и экология мегаполисов. М., Машиностроение, 2011.

[16] Льотко В., Луканин В.Н., Хачиян А.С. Применение альтернативных топлив в двигателях внутреннего сгорания. М., Изд-во МАДИ, 2000.

[17] Александров А.А., Марков В.А., ред. Альтернативные топлива для двигателей внутреннего сгорания. М., ООО "Инженер", ООО "Онико-М", 2012.

[18] Ватолин Д.С. Особенности применения СПГ в качестве топлива для судовых ДВС. Двигателестроение, 2020, № 3, с. 28--34.

[19] Марков В.А., Са Бовэнь, Неверов В.А. и др. Показатели токсичности отработавших газов дизельного двигателя, работающего на нефтяном дизельном топливе с добавками растительных масел. Двигателестроение, 2020, № 4, с. 18--24.

[20] Александров А.А., Иващенко Н.А., ред. Машиностроение. Энциклопедия. Т. 4. Двигатели внутреннего сгорания. М., Машиностроение, 2013.

[21] Пупков К.А., Егупов Н.Д., ред. Методы классической и современной теории автоматического управления. Т. 1. Математические модели, динамические характеристики и анализ систем автоматического управления. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004.

[22] Пупков К.А., Егупов Н.Д. Методы классической и современной теории автоматического управления. Т. 5. Методы современной теории автоматического управления. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004.

[23] Пупков К.А., Фалдин Н.В., Егупов Н.Д. Методы синтеза оптимальных систем автоматического управления. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000.

[24] Васильев Ф.П. Методы оптимизации. М., Факториал Пресс, 2002.