Аннотация
Введение 4
1 Жидкостная система охлаждения современного двигателя 7
2 Тепловой расчет проектируемого двигателя 12
3 Кинематический и динамический расчет кривошипно-шатунного
механизма двигателя 42
3.1 Кинематический расчет кривошипно-шатунного механизма
двигателя 42
3.2 Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма двигателя 44
4 Анализ системы охлаждения с электронным управлением 50
4.1 Описание основных подходов при создании системы охлаждения с
электронным управлением 50
4.2 Влияния электронного управления системой охлаждения двигателя
на максимальную температуру цикла 62
4.3 Расчет системы охлаждения 65
Заключение 69
71
Список используемых источников
Система охлаждения двигателя традиционно рассматривалась как вспомогательная система, менее важная для работы двигателя, но необходимая для его работы. Обычные системы охлаждения двигателя просто предназначены для поддержания температуры двигателя, приемлемой для широкого диапазона работы и условий эксплуатации. С внедрением мехатронной технологии традиционные механические системы заменяются системами с электронным управлением. Система охлаждения двигателя с электронным управлением должна обеспечивать улучшение характеристик за счет их воздействия на двигатель, улучшение потерь на трение, улучшение экономии топлива, снижение выбросов и повышение долговечности. Базовая конструкция автомобильной системы охлаждения долгое время практически не менялась; например, привод насоса воды от системы охлаждения двигателя осуществляется за счет вращения двигателя. Таким образом, расход охлаждающей жидкости определяется частотой вращения двигателя, что не является идеальным для большинства случаев. Обычный водяной насос с механическим приводом может привести к ненужным и паразитным потерям. Водяной насос с электронным управлением будет регулировать поток воды из системы охлаждения независимо от оборотов двигателя, обеспечивая дальнейшее снижение паразитных потерь. Еще одним потенциальным преимуществом электронасоса является возможность уменьшения размера радиатора, что является важным вопросом при разработке систем охлаждения двигателей. Расширение возможностей управления обеспечивает лучший выбор рабочих точек дизеля. Результаты исследований передовых систем охлаждения были опубликованы за последний год, при этом основное внимание уделялось регулированию температуры двигателя на основе смоделированных исследований, например, в [22] и [30-33]. В некоторых работах, таких как [14-18], указывается, что система охлаждения с электронным управлением обеспечивает экономию топлива и сокращение выбросов парниковых газов. Другие исследования, такие как [34-38], показывают, что существует потенциальное снижение выбросов NOx при контроле температуры за счет охлаждения дизельного двигателя. Большая часть предыдущих работ по контролю температуры системы охлаждения двигателя была сосредоточена на преимуществах экономии топлива и снижении выбросов парниковых газов за счет снижения потерь на трение и снижения энергопотребления вспомогательных компонентов. Государственная политика во всем мире выступает в качестве агентов контроля, направленных на сокращение загрязнения воздуха. Для современных двигателей законодательные ограничения выбросов NOx являются более строгими. Зная, что температура напрямую влияет на скорость образования NO (оксида азота) [39], метод контроля выбросов включает эффективный контроль температуры сгорания. Использование системы с электронным управлением дает возможность изменить калибровку параметров двигателя для лучшего соотношения между экономией топлива и выбросами NOx (оксид азота), CO (окись углерода) и HC (углеводород) [40, 41].
Охлаждение моторного отсека предъявляет высокие требования к современные системы охлаждения и поэтому достигнут хороший прогресс в последнее время в технологии охлаждения.
К системе охлаждения предъявляются следующие требования:
• Более короткая фаза прогрева
• Быстрый обогрев салона
• Низкий расход топлива
• Более длительный срок службы компонентов...
В бакалаврской работе проведен анализ влияния электронной системы управления системой охлаждения на рабочий процесс ДВС на базе ВАЗ- 11186. Получены основные выводы по работе:
1. В результате проведенных расчетов поучено, что с применением электронной системы управления системой охлаждения мощность двигателя на ВСХ возрастает на 5%. А эффективность работы на режимах дросселирования повышается на 15%;
2. необходимость гибкого подхода к интенсивности охлаждения двигателя подтверждается расчетно и аналитически, что говорит о перспективности выбранного способа модернизации двигателя ВАЗ в бакалаврской работе.
Выводы по первому разделу
Современные двигатели перешли к новому этапу развития и требуют от систем также повышенную гибкость, что приводит к необходимости создавать и проектировать современные двигатели с электронной системой регулирования жидкостной системы охлаждения.
Выводы по 2-му разделу бакалаврской работы
Топливная эффективность является одним из наиболее важных факторов, влияющих на эффективность наземной техники. Многие инновационные технологии были интегрированы в современные автомобили для улучшения топливной экономичности. Среди этих технологий обновление системы охлаждения двигателя имеет наибольший краткосрочный потенциал и требует самого широкого распространения в ближайшее время.
Выводы по 3-му разделу
Как мы видим регулирование степени охлаждения двигателя не приводит к принципиальному повышению нагрузок и принципиальным сложностям, связанным со снижением ресурса элементов кривошипношатунного механизма. Электронная система управления системой охлаждения в первую очередь влияет на условия тепловой напряженности в камере сгорания и условия образования очагов детонационного горения.
Выводы по 4-му разделу
Современные системы охлаждения стали намного технически сложнее, как и все другие системы в автомобиле. Чтобы понять и диагностировать современные системы терморегулирования, базовых знаний уже недостаточно. Что необходимо, так это системная компетентность и способность логически мыслить. Охлаждение двигателя было вчера. Сегодня у нас есть термоменеджмент. Результаты, описанные в специальной технической литературе, а также исследования, проведенные в рамках данной работы, позволяют нам прогнозировать, что использование системы охлаждения с двигателем с электронным управлением имеет тенденцию к снижению как энергопотребления, так и температуры стенки цилиндра и температурных колебаний с целью снижения термических напряжений и стабилизации температуры масляной пленки, уменьшающей трение в трущихся деталях. Улучшение экономии топлива также достигается за счет снижения мощности, подаваемой на агрегаты двигателя. Кроме того, экспериментальные результаты, найденные в литературе и наблюдаемые в ходе уже проведенных испытаний, показывают, что выбросы NOx могут быть уменьшены за счет контроля температуры охлаждающей жидкости двигателя, что дополнительно свидетельствует о снижении выбросов CO и HC.
