Керування електромеханічною системою змащування двигуна внутрішнього згоряння
Автор: Гудзій Іван Несторович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електромеханічні системи автоматизації та електропривод
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Гудзій І.Н., Головач І.Р. Керування електромеханічною системою змащування двигуна внутрішнього згорання. Магістерська кваліфікаційна робота.- Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2020. Розширена анотація В першому розділі пояснювальної записки розглянуто будову системи змащування. В основному увага приділяється аналізу системи змащування двигуна внутрішнього згорання. Система змащування потрібна, для того, щоб зменшити тертя, відвести тепло від деталей які труться та відведення продуктів зносу та згорання палива. Є чотири основні типи змащування: періодичній подачі під тиском (пульсуючій), розбризкуванням, комбінованій, при постійній подачі мастила під тиском. У сучасних двигунів використовуються всі перелічені способи змащування, тому вона називається комбінованою. Змащування розбризкуванням використовується в двигунах старої конструкції. Мастило розбризкується внаслідок удару. При ударі утворюються бризки і мастильний туман потрапляє на поверхні, що труться, або через канали які розташовані надцими поверхням[1]. Циркуляційне змащування під тиском це коли до поверхні тертя мастило подається з картера по каналах під тиском, який створює мастильний насос, після чого воно знову стікає в картер. Змащування під тиском забезпечує подачу до поверхонь, що труться, необхідної кількості мастила, а також надійну й інтенсивну його циркуляцію. Звичайні двигуни внутрішнього згоряння зазвичай змащуються механічним насосом, що працює від двигуна через ремені, або шестерні. Швидкість насоса, а отже тиск мастила і швидкість потоку мастила, є функцією швидкості обертання двигуна. А також були сформульовані вимоги до електромеханічної системи змащування. Об’єкт дослідження – система змащування Предмет дослідження – мастильний насос Мета дослідження: створення електромеханічної системи керування змащування двигуна внутрішнього згорання. У другому розділі було висвітлено типи керування електромеханічною системою змащування двигуна внутрішнього згорання. За допомогою електродвигуна ми можемо змінювати швидкість мастильного насоса в залежності від навантаження. Швидкість електричного насоса регулюється на основі сигналу про витрату палива. Контролер контролює швидкість електродвигуна в залежності від витрати палива. Бажаний тиск мастила визначається на основі крутного моменту двигуна. Швидкість електричного насоса регулюється на основі бажаного тиску мастила та теперішнього сигналу тиску мастила. У міру збільшення обертів двигуна крутний момент двигуна збільшується, поки не досягне піку, а потім зменшується в міру збільшення обертів двигуна. Як вже згадувалось раніше звичайний двигун внутрішнього згорання змащується механічним мастильним насосом, що працює від двигуна через ремені або шестерні. Таким чином, швидкість механічного мастильного насоса пропорційна швидкості обертання двигуна. В даному розділі також показана структурна схема керування електромеханічною системою змащування Структурна схема керування складається з мікропроцесора, схеми керування двигуном мастильного насоса, двигун який керує обертами мастильного насоса, мастильний насос, з давача обертів двигуна внутрішнього згорання, з давача витрати палива та давача тиску мастила. Одним із методів визначення крутного моменту двигуна є розрахунок крутного моменту двигуна як лінійної функції витрати палива. Таким чином, коли двигун працює з витратою палива 100%, мікропроцесор визначає, що крутний момент двигуна дорівнює 100 % максимального крутного моменту двигуна. Коли двигун працює з витратою палива 50 %, мікропроцесор визначає, що крутний момент двигуна дорівнює 50 % максимального крутного моменту. Можуть бути використані інші наближення крутного моменту двигуна, крім лінійних співвідношень, для забезпечення більш точного визначення крутного моменту двигуна. Криву, що показує крутний момент двигуна як функцію витрати палива для конкретного двигуна, можна сформувати експериментально або на основі звичайних рівнянь. Цю криву можна запрограмувати на мікропроцесор . Мікропроцесор визначає крутний момент двигуна на основі витрати палива, використовуючи таку криву (або використовуючи рівняння, що представляють криву). Також в другому розділі описано алгоритм роботи електромеханічної системи керування мастильним насосом У третьому розділі змодельована та описана електромеханічна система змащування в Matlab [4]. Були описані різні режими роботи двигуна та мастильного насоса при різних температурах[5]. Результати дослідження наведені у вигляді результатів моделювання. На основі отриманих результатів ми бачимо що електромеханічна система змащування компенсує недоліки класичної системи змащування. Електромеханічна система змащування, зможе забезпечувати потрібний тиск та продуктивність мастильного насоса в залежності від якісних показників мастила та режимів роботи ДВЗ. Ключові слова: двигун внутрішнього згорання, система змащування, моторне мастило, мостильний насос, електромеханічна система, система керування. Перелік використаних літературних джерел: l. Анісімов В.Ф., Дмитрієва А.В., Севостьянов С.М. Тепловий та динамічний розрахунок автомобільних двигунів. Навчальнийпосібник. Вінниця, 2009 – 130с. 2.Башта Т. М., Руднев С. С., Некрасов Б. Б. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы.– М.: Машиностроение, 1982.– 423 с. 3.UnitedStatesPatentApplicationPublication № US 2004/0187835 A1 Sep. 30, 2004 Brian D. Hoff, KrisWilliamJohnson, Marcelo C. Algrain, SivaprasadAkasam. 4. KatsuhikoOgata, ModernControlEngineering, FifthEdition, 2010 – 950с 5.Fuelinjectionsystems (gasoline), RicardoPimenta 1050799, FabioDaniel 1050357