Адаптивная система зажигания для двигателей внутреннего

Download Report

Transcript Адаптивная система зажигания для двигателей внутреннего

Slide 1

АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА
ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ
ДВИГАТЕЛЕЙ
ВНУТРЕННЕГО
СГОРАНИЯ
Сергеев Валентин Петрович
17.12.99

1


Slide 2

ЦЕЛЬ ПРЕЗЕНТАЦИИ
Показать, что только на основе создания
перспективной и конкурентоспособной
адаптивной системы зажигания для
ДВС, можно завоевать российский
рынок управляющих устройств
автомобильных двигателей

17.12.99

2


Slide 3

СХЕМА СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ ДВС
(прямое регулирование без обратной связи)
Системы разработаны 30 лет назад,
последняя разработка «Motronic» (Bosch 1979г.)
Частота
вращения КВ
Положение
КВ

Нагрузка
Температура

Блок
управления
впрыском и
зажиганием

Детонация
17.12.99

 -зонд

3


Slide 4

ОСНОВНЫЕ НЕДОСТАТКИ
СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ
1. Системы не проводят коррекцию углов опережения
зажигания по мере изменения параметров двигателя
в процессе эксплуатации
2. Системы могут обеспечить оптимальные параметры
двигателя только на установившихся режимах работы и
не предназначены для переходных, неустановившихся
режимов

3. Системы позволяют учесть только малую часть
внешних и внутренних факторов, влияющих на работу
двигателя, а отработка большей части таких факторов
остаётся за пределами их возможностей
17.12.99

4


Slide 5

СХЕМА ЗАМКНУТОЙ АДАПТИВНОЙ
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВС

Начальная
Датчик
положения
КВ

установка

Блок
управления
впрыском и
зажиганием

Контур

Датчик
давления

регулирования

17.12.99

+

5


Slide 6

Организация обратной связи
непосредственно из камеры
сгорания двигателя позволяет
адаптивной системе
поддерживать максимальную
мощность двигателя в
изменяющихся условиях
работы !
17.12.99

6


Slide 7

Давление внутри цилиндров,
используемое адаптивной
системой, полностью заменяет
все параметры, по которым
управляется двигатель в
существующих устройствах.
17.12.99

7


Slide 8

РАЗВИТИЕ СИСТЕМ ЗАЖИГАНИЯ
Этапы развития систем
1. Контактная система без регулятора
2. Контактная система с центробежным
регулятором
3. Контактная система с центробежным и
вакуумным регуляторами
4. Бесконтактная система с центробежным
и вакуумным регуляторами

1

17.12.99

2 3 4 5 6 7
Этапы развития систем

5. Процессорная система типа МС-2713
6. Процессорная система типа МКД-105
(с датчиком детонации)
7. Замкнутые адаптивные системы
регулирования

8


Slide 9

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АДАПТИВНОЙ
СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ
Перспективные
двигатели
Автомобили новых
разработок
Выпущенные
автомобили

Исследования
двигателей и систем
управления ДВС
Малые
суда

АДАПТИВНАЯ
СИСТЕМА
ЗАЖИГАНИЯ

Малая
авиация
Тепловозы

Спортивные
автомобили
Двигатели,
работающие на газе

Мини тракторы
Дизели

17.12.99

Мотоциклы

9


Slide 10

ПРЕИМУЩЕСТВА АДАПТИВНОЙ
СИСТЕМЫ

Управление
Только адаптивная система
позволяет организовать работу
двигателя на по
«бедных смесях»,что
является необходимым условием
при создании автомобиля с малым
каждому
потреблением топлива и малой
токсичностью
цилиндру
17.12.99

10


Slide 11

ПРЕИМУЩЕСТВА АДАПТИВНОЙ
СИСТЕМЫ
Адаптивная система управления обеспечивает
оптимальность работы двигателя не только на
бензине, но и на газе.
Актуальность этого качества определяется:
1.Экономической заинтересованностью концерна
«ГАЗПРОМ» в использовании газа для
автомобильного топлива.
2.Практикой мирового автомобилестроения по
увеличению доли обязательного выпуска автомобилей,
работающих на газе.
17.12.99

11


Slide 12

СХЕМА РЕГИСТРАЦИИ ИОННОГО ТОКА
(автомобиль «SAAB 9-5 Aero»)
Ionen Strom

Batt

D1

С
R2

Ionen
signal

D2
R1

17.12.99

12


Slide 13

СИГНАЛ ИОННОГО ТОКА
U

Ion signal

-20

-10

0

10

20

30

40

Crank angl

17.12.99

13


Slide 14

Основные результаты сравнительных

испытаний прибора зажигания “Стимул”
относительно МС-2713


П а рам е тры дв и гате л я

И зм е н ен и я

%

1

О боб щ ён н ы й крутя щ и й м ом ен т

Больше

Н а 8%

2

Р асход топ ли ва

М еньш е

Н а 1%

3

С одерж ан и е в вы хлоп н ы х газах С О

М еньш е

Н а 1 ,4 %

17.12.99

14


Slide 15

ВНЕШНЯЯ СКОРОСТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ кгм

17
16
15
14
13

СТИМУЛ
МС-2713

12
11
10
0

1000

1500

2000

2500

ОБОРОТЫ КВ

3000

3500

4000

4500

об/мин

РИС 5

17.12.99

15


Slide 16

%

Расход горючего в %

103

"Стимул" относительно "МС-2713 = 100%"

102
101
100
99
98
97
96

1000
100мм рт.ст.

2000
200 мм рт.ст.

ОБОРОТЫ КВ об/мин

300 мм рт.ст.

3000

400мм рт.ст.

4000
500 ммрт.ст.

600 мм рт.ст.

РИС 11

17.12.99

21


Slide 17

%

СОДЕРЖАНИЕ СО в % (полный дроссель)

30

СТИМУЛ

25

МС-2713
20
15
10
5
0

0

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

ОБОРОТЫ КВ об/мин
РИС 12

17.12.99

22


Slide 18

%

СОДЕРЖАНИЕ СО

10

(1000об/мин)

СТИМУЛ
МС-2713

1
100

200

300

400

500

600

0,1
НАГРУЗКА мм рт.ст.
РИС 13

17.12.99

23


Slide 19

СОДЕРЖАНИЕ СН

(1000об/мин)

350

СТИМУЛ

УСЛ. ЕД.

300

МС-2713

250
200
150
100
50
100

200

300

400

500

600

НАГРУЗКА мм рт.ст
РИС 17

17.12.99

27


Slide 20

СОДЕРЖАНИЕ СН

(полный дроссель)

УСЛ. ЕД.

300
275

СТИМУЛ

250

МС-2713

225
200
175
150
125
100
0

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

ОБОРОТЫ КВ об/мин
РИС 21

17.12.99

31


Slide 21

РЫНОК ПРЕДЛОЖЕНИЙ

П /П
1

2

3

17.12.99

П рибор

Г де при м еняется

Р азр аботч ик

Блок
управления
за ж и ган и ем
М К Д – 105
Блок
ком пл ексного
управления
двигател ем
М И К А С 5 .4
Блок
ком пл ексного
управления
двигател ем
Я Н ВА РЬ

Д вигател и
З М З – 4 0 6 1 .1 0
З М З – 4 0 6 3 .1 0

Ф ирм а
« А в т о с о ф т -и н т е р »

Д вигател ь
З М З – 4 0 6 2 .1 0

Ф ирм а
«Э лькар»

Д вигател и дл я
автом обилей
ВА З - 2110

Г енД Р
О АО
«А В Т О В А З»

32


Slide 22

РЫНОК СПРОСА

п /п

Д в и гат ел ь

1

З М З 4 0 6 1 .1 0
З М З 4 0 6 3 .1 0

О А О

2

З М З 4 0 6 2 .1 0

О А О

3

ЗМ З 4 0 2

Зав о д
и зго т о в и т ел ь

Ч ем
к о м п л ек т ует ся

ЗМ З

2 0 0 0 0

М К Д -1 0 5 Д
М И К А С 5 . 4

ЗМ З

5 0 0 0 0

М И К А С 5 . 4
Б еск о н т ак т н ая
си ст ем а
за ж и ган и я
К о н т ак т н ая
си ст ем а
за ж и ган и я

ЗМ З

1 0 0 0 00

4

Д в и гат ел и д л я
ав т о м о б и л ей
В А З 2 1 0 6 (0 1 1 )

О А О
А В Т О В А З

4 0 0 0 00

5

Д в и гат ел и д л я
ав т о м о б и л ей
В А З -2 1 1 0

О А О
А В Т О В А З

2 0 0 0 00

Я Н В А Р Ь

6

Д в и гат ел и д л я
ав т о м о б и л ей
У А З

7 0 0 0 0

К о н т ак т н ая
си ст ем а
за ж и ган и я

17.12.99

О А О

В ы п уск аем о е
к о л и ч ест в о

О А О

У А З

33


Slide 23

Структура российского рынка
систем управления ДВС

ЗМЗ
ГАЗ

?

Автософт
Элкар

НИИИС

17.12.99

ВАЗ

СТИМУЛ

34


Slide 24

РАЗВИТИЕ РАБОТ 1
НАПРАВЛЕНИЕ 1
ОКР
Специализация:

электроника
ЗАДАЧА
Создание адаптивной системы зажигания для
двигателей типа ЗМЗ-402.
ПУТИ РЕШЕНИЯ
Разработка и защита патентами двух адаптивных
систем зажигания в соответствии с
комплектацией двигателя:

по алгоритму работы №1.
по алгоритму работы №2.

Серийное сопровождение
приборов разработки НИИИС.

ПЕРСПЕКТИВА
17.12.99

35


Slide 25

РАЗВИТИЕ РАБОТ 2
НАПРАВЛЕНИЕ 2
ОКР
Специализация:

1. Электроника 2. Теория

Д ВС

ЗАДАЧА
Разработка на уровне изобретения устройства
регистрации внутрицилиндрового давления с помощью
ионного тока свечей зажигания
( обеспечение выполнения задач НИИИС по созданию
адаптивных систем для ДВС)

ПУТИ РЕШЕНИЯ

Регистрации на постоянном токе.
Регистрации на переменном токе.

Проведение испытаний разработанных приборов
на моторном стенде в боксе и на автомобиле

17.12.99

ПЕРСПЕКТИВА

36


Slide 26

РАЗВИТИЕ РАБОТ 3
НАПРАВЛЕНИЕ 3
НИР
Специализация:
1.Электроника

2. Теория

Д ВС

ЗАДАЧА
Разработка нового алгоритма управления
ДВС (впрыск + зажигание), используя давление внутри
цилиндров, и создание на его основе адаптивной
системы регулирования (управления) двигателем.

ПУТИ РЕШЕНИЯ

Адаптивную систему зажигания дополнить системой
впрыска топлива на основе:
принципов систем “Jetronic”;
принципа системы Громыко;
оригинального принципа.

Выход на перспективные российские и
зарубежные автомобили.
17.12.99

ПЕРСПЕКТИВА

37


Slide 27

РЕЗЮМЕ 1
1. Адаптивная система зажигания «Стимул» применима для
любого ДВС как с искровым зажиганием, так и
дизельного, как с карбюратором, так и с впрысковой
системой
2.Система оптимизирует параметры двигателя при его
работе на любом топливе включая газ
3. Система является основой для создания принципиально
новой комплексной системы управления двигателем
(впрыск + зажигание)
4. Единственная система позволяющая управление
двигателем по каждому цилиндру, что необходимо для
обеспечения работы ДВС на «бедных смесях» с целью
создания автомобиля с малым потреблением топлива и с
малой токсичностью отработанных газов
17.12.99

38


Slide 28

РЕЗЮМЕ 2
Выход на решение самой актуальной
проблемы мирового автомобилестроения
Разработка и освоение НИИИСом адаптивных
систем управления ДВС, обеспечивающих работу
двигателя на «обеднённых смесях», позволит
институту занять передовые позиции в ряду
разработчиков автомобильных управляющих
систем не только России, но и ведущих
зарубежных стран и, при этом, успешно решить
свои экономические проблемы
17.12.99

39


Slide 29

СПАСИБО!

17.12.99

40