RU180157U1 - Стенд системы управления инжекторным двигателем - Google Patents

Стенд системы управления инжекторным двигателем Download PDF

Info

Publication number
RU180157U1
RU180157U1 RU2017145717U RU2017145717U RU180157U1 RU 180157 U1 RU180157 U1 RU 180157U1 RU 2017145717 U RU2017145717 U RU 2017145717U RU 2017145717 U RU2017145717 U RU 2017145717U RU 180157 U1 RU180157 U1 RU 180157U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stand
engine
air flow
control system
speed
Prior art date
Application number
RU2017145717U
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Дмитриевич Шевцов
Людмила Николаевна Дудник
Евгений Сергеевич Федотов
Евгений Дмитриевич Фадеев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
Priority to RU2017145717U priority Critical patent/RU180157U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU180157U1 publication Critical patent/RU180157U1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D43/00Conjoint electrical control of two or more functions, e.g. ignition, fuel-air mixture, recirculation, supercharging or exhaust-gas treatment
    • F02D43/04Conjoint electrical control of two or more functions, e.g. ignition, fuel-air mixture, recirculation, supercharging or exhaust-gas treatment using only digital means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/02Details or accessories of testing apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Полезная модель стенда относится к учебно-тренировочным средствам, а именно к комплектам учебного оборудования, и может быть использована для комплектования учебных классов и изучения методов диагностирования двигателей внутреннего сгорания с помощью специализированного диагностического оборудования (диагностический сканер-тестер, адаптер KKL-линии диагностики, диагностические программы для ПК). На данном стенде можно имитировать различные ошибки, изучать работу электронной системы управления инжекторным двигателем. В полезной модели стенда добавлен специально разработанный блок имитации режимов работы двигателя, а также дополнительный блок имитации выходных напряжений, датчика массового расхода воздуха и датчика положения дроссельной заслонки. Блок имитации режимов работы двигателя состоит из схемы управления частотой вращения электродвигателя стенда, выполненной на базе регулятора с широтно-импульсной модуляцией и органов управления в виде переключателей на 20 положений, а также резисторно-диодной матрицы, имитирующей выходные напряжения датчиков положения дроссельной заслонки и массового расхода воздуха. Для имитации режимов необходимо иметь исходные данные для настройки разработанной электрической схемы. Параметрами, необходимыми для настройки схемы и снятие нагрузочных и скоростных характеристик, являются положение дроссельной заслонки, измеряемое в процентах, частота вращения коленчатого вала двигателя, n, об/мин, часовой расход воздуха, Gв, кг/час, эффективная мощность имитируемого двигателя N, кВТ. В результате применяемых узлов и дополнительного оборудования на стенде обеспечивается возможность имитации различных режимов работы инжекторного двигателя и снятие нагрузочных и скоростных характеристик.

Description

Полезная модель стенда относится к учебно-тренировочным средствам, а именно к комплектам учебного оборудования, и может быть использована для комплектования учебных классов и изучения методов диагностирования двигателей внутреннего сгорания с помощью специализированного диагностического оборудования. На данном стенде можно имитировать различные ошибки, изучать работу электронной системы управления инжекторным двигателем.
Известен лабораторный стенд-тренажер "Система управления инжекторного двигателя" СУИД-НР [Электронный ресурс] // URL: https://zarnitza.ru/katalog-tovarov/uchebnoe-laboratornoe-oborudovanie/avtomobilnaia-tematika/laboratornyi-stend-trenazher-sistema-upravleniia-inzhektornogo-dvigatelia-suid-nr/ (дата обращения 15.03.2017).
Стенд представляет собой действующую систему управления и питания инжекторного двигателя с оригинальными деталями, а именно, гидравлическую систему, имитирующую подачу топлива к форсункам, электронный блок управления, модуль зажигания, приборную панель, датчик положения коленчатого вала, датчик кислорода. Стенд позволяет проводить лабораторные и практические работы с целью изучения принципа управления инжекторного двигателя, получить практические навыки по обслуживанию и ремонту оборудования, путем искусственного ввода неисправностей. Позволяет моделировать не менее 10 наиболее типовых неисправностей системы управления инжекторного двигателя.
Существенным недостатком стенда является отсутствие возможности имитировать скоростные и нагрузочные режимы работы двигателя, так как не обеспечивается связь различных параметров системы управления двигателем.
Ближайшим аналогом предлагаемой полезной модели является учебный стенд «Система управления инжекторным двигателем ВАЗ 2118». [Электронный ресурс] // URL: http://labstand.ru/catalog/02_02_02_sistemy_elektronnogo_upravleniya_dvs/tipovoy_komplekt_uchebnogo_oborudovaniya_sistema_upravleniya_inzhektornogo_dvigatelya_vaz1118_suid_1_4584 (дата обращения 15.03.2017)
Учебный стенд представляет собой комплекс блоков, включающих: действующую модель современной автоматической системы управления работой двигателя автомобиля ВАЗ-2118, гидравлическую систему топливоподачи инжекторного двигателя, систему диагностики, систему согласования (обеспечения работоспособности системы управления двигателем в заданных условиях на стенде), конструкцию и принцип работы систем впрыска распределенного типа и микропроцессорного зажигания.
Недостатком этого стенда является ограниченные пределы имитации частоты вращения двигателя;
- имеющийся регулятор расхода воздуха позволяет имитировать выходные напряжения датчика массового расхода воздуха только в демонстрационном режиме, когда имитация происходит в частично связанной зависимости с другими параметрами двигателя;
- положение дроссельной заслонки связано с частотой вращения двигателя, что позволяет имитировать работу двигателя только без нагрузки;
- стенд не позволяет имитировать скоростные и нагрузочные режимы работы двигателя, так как не обеспечивает связь различных параметров системы управления двигателем.
Данные недостатки делают стенд частично пригодным к применению в учебном процессе и использованию его в качестве демонстраций.
Задачей предлагаемой полезной модели является расширение возможности стендового оборудования, предназначенного для изучения методов диагностирования двигателей внутреннего сгорания (ДВС).
Технический результат предлагаемой полезной модели позволит на учебном стенде имитировать различные режимы работы инжекторного двигателя, снимать его нагрузочные и скоростные характеристики при проведении лабораторных работ.
Технический результат достигается предлагаемым учебным стендом системы управления инжекторным двигателем, состоящим из стандартных элементов электронной системы управления двигателем и модуля сопряжения, разработанного для имитации некоторых режимов работы двигателя и имитации ошибок.
Стенд содержит управляющие органы, которыми являются замок зажигания, регулятор температуры охлаждающей жидкости, регулятор расхода воздуха и датчик положения дроссельной заслонки, электронный блок управления. Все элементы электронной системы управления: микропроцессорный блок управления, модуль зажигания, блок реле, топливный насос, блок дроссельных заслонок, расходомер воздуха, фильтр, рампу с форсунками, зубчатый диск с метками положения коленчатого вала и начала отсчета, датчики, диагностическую колодку связи с диагностическим сканер-тестером, элементы гидравлической системы: бак с жидкостью заменителем топлива, рампу с форсунками и мерными цилиндрами, электродвигатель привода зубчатого диска и датчик положения коленчатого вала монтируются на вертикальном щите. В основании щита вмонтирован блок питания стенда, предназначенный для питания системы управления впрыском топлива.
При изменении положения дроссельной заслонки в незначительном диапазоне изменяется частота вращения двигателя. При этом можно было диагностическим сканер-тестером определять изменяющиеся параметры расхода воздуха, расхода топлива и частоты вращения двигателя, а также наблюдать при этом работу топливных форсунок.
Полезная модель стенда для исследования работы система управления инжекторным двигателем отличается от прототипа тем, что добавлен блок имитации режимов работы двигателя, а также дополнительный блок имитации выходных напряжений, датчика массового расхода воздуха и датчика положения дроссельной заслонки.
Блок имитации режимов работы двигателя состоит из схемы управления частотой вращения электродвигателя стенда, выполненной на базе регулятора с широтно-импульсной модуляцией и органов управления в виде ступенчатых переключателей, а также резисторно-диодной матрицы, имитирующей выходные напряжения датчиков положения дроссельной заслонки и массового расхода воздуха. Это позволяет проводить лабораторные работы по снятию скоростных и нагрузочных характеристик и задавать различные режимы работы ДВС.
Для имитации выходных напряжений датчик массового расхода воздуха содержит делители напряжения на сопротивлениях и кремниевых диодах, которые являются ячейками матрицы для задания необходимых точек снятия характеристик двигателя. Кроме этого применена дополнительная схема управления частотой вращения электродвигателя стенда, т.к. штатная схема не позволяет реализовать необходимый диапазон изменения частоты вращения. Для переключения между ячейками диодно-резисторной матрицы и частотой вращения электродвигателя стенда используется ступенчатые переключатели на 20 положений, отдельно для задания положения дроссельной заслонки и для задания частоты вращения коленчатого вала. После внедрения выше указанного оборудования частота вращения может быть установлена в пределах 0-5600 об/мин, (штатная - до 3000 об/мин) и положение дроссельной заслонки от холостого хода до 100%. Для имитации режимов необходимо иметь исходные данные для настройки разработанной электрической схемы. Параметрами, необходимыми для настройки схемы, являются положение дроссельной заслонки, измеряемое в процентах, частота вращения коленчатого вала двигателя, n, об/мин, часовой расход воздуха, Gв, кг/час, эффективная мощность имитируемого двигателя Ne, кВт.
В результате применяемых узлов и дополнительного оборудования, на стенде обеспечивается возможность имитации различных режимов работы инжекторного двигателя и снятие скоростных и нагрузочных характеристик.
На фиг. 1, показана общая электрическая схема стенда;
на фиг. 2, показана электрическая схема резисторно-диодной матрицы.
Полезная модель стенда содержит: 1 - замок зажигания; 2 - зубчатый диск; 3 - электродвигатель; 4 - датчик положения коленчатого вала; 5 - насос; 6 - форсунки; 7 - модуль зажигания; 8 - свечи; 9 - диагностический разъем; 10 - регулятор холостого хода; 11 - электронный блок управления; 12 - блок имитации режимов работы ДВС; 13 - модуль сопряжения; 14 - датчик массового расхода воздуха; 15 - датчик положения дроссельной заслонки; 16 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 17 - регулятор температуры; 18 - регулятор расхода воздуха; 19 - переключатель положения дроссельной заслонки; 20 - переключатель частоты вращения двигателя.
Полезная модель стенда работает следующим образом:
Перед началом эксперимента необходимо переключить ключ зажигания 1 из положения 0 в положение 1 производится подготовка стенда к работе. После поворота ключа зажигания в положение «Стартер» электрический двигатель 3 привода зубчатого диска 2 начинает вращаться со скоростью 350-450 об/мин в течении 2-3 секунд. Необходимо удерживать ключ в положении «Стартер» до набора двигателем 1000 оборотов. Датчик положения коленчатого вала 4, получив импульс начала отсчета, передает его микропроцессорному блоку управления 11, который запускает программу старта ДВС. Блок сопряжения элементов системы увеличивает число оборотов электродвигателя до 1000-2200 об/мин в зависимости от значения сигнала температуры охлаждающей жидкости 16, которое задается потенциометром через модуль сопряжения и переводит систему управления двигателя ВА3-2111 на режим работы на холостом ходу. Перевод системы управления двигателем из режима холостого хода в режимы нагрузочной или скоростной характеристики осуществляется переключателем положения дроссельной заслонки 19 или переключателем частоты вращения двигателя 20 в любое положение отличное от положения холостого хода. Сигнал о расходе воздуха 14 формируемый блоком сопряжения корректируется в соответствии со скоростью открытия дроссельной заслонки 15 и положением регулятора нагрузки. Микропроцессорный модуль сопряжения обеспечивает корректную работу всей системы управления инжекторного двигателя в лабораторных условиях, путем формирования средних значений сигналов расхода воздуха, управления частотой вращения коленчатого вала в зависимости от положения привода дроссельной заслонки. При всех режимах работы контроля за электрическими параметрами элементов системы управления двигателем осуществляется диагностическим сканер-тестером или адаптером, соединенным с ЭВМ, что позволяет отследить все процессы, протекающие в системе.
Эксперименты проводятся в следующих вариантах:
1-й вариант - снятие внешней скоростной характеристики;
2-й вариант - снятие нагрузочных характеристик.
При проведении эксперимента необходимо:
1. Подготовить установку к работе (установка переключателей 19 и 20 в положение «0», установка замка зажигания в положение «0»);
2. Подключить диагностический прибор (адаптер) к стенду через разъем 9;
3. Подключить питания стенда;
4. Запустить двигатель, включив зажигания 1 в положении «старт». Изменение режима работы ДВС для снятия скоростных характеристик (по первому варианту) выполняется путем перевода переключателя частоты вращения двигателя 20, при постоянном положении дроссельной заслонки 16 с желаемым шагом, заданным преподавателем. Снятие нагрузочных характеристик (по 2-варианту) выполняется путем перевода переключателя положения дроссельной заслонки 19 при постоянном положении частоты вращения двигателя, заданном преподавателем;
5. Занести значений снимаемых параметров в таблицу отчета;
6. Возвращаем переключатель 19, 20 и 1 в положение «0», завершается сеанс связи диагностической программы с ЭБУ;
7. Далее обрабатываем результаты лабораторных работ.
Таким образом, в результате модернизации учебный стенд позволяет имитировать и снимать различные режимы работы инжекторного двигателя, что приводит к усовершенствованию стенда для проведения лабораторных работ.

Claims (1)

  1. Стенд для исследования системы управления инжекторным двигателем состоит из электронной системы управления двигателем и модуля сопряжения, включающих микропроцессорный блок управления, модуль зажигания, блок реле, топливный насос, блок дроссельных заслонок, расходомер воздуха, фильтр, рампу с форсунками, зубчатый диск с метками положения коленчатого вала и начала отсчета, датчики положения коленчатого вала и температуры охлаждающей жидкости, диагностическую колодку, элементы гидравлической системы, а именно, бак с жидкостью заменителем топлива, рампу с форсунками и мерными цилиндрами, отличающийся тем, что дополнительно содержит блок имитации режимов работы двигателя, состоящий из схемы управления частотой вращения электродвигателя стенда, выполненной на базе регулятора с широтно-импульсной модуляцией и органов управления в виде ступенчатых переключателей на 20 положений, а также резисторно-диодной матрицы, имитирующей выходные напряжения датчиков положения дроссельной заслонки и массового расхода воздуха, датчик массового расхода воздуха, содержащий делители напряжения на сопротивлениях и кремниевых диодах, кроме этого применена дополнительная схема управления частотой вращения электродвигателя.
RU2017145717U 2017-12-25 2017-12-25 Стенд системы управления инжекторным двигателем RU180157U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017145717U RU180157U1 (ru) 2017-12-25 2017-12-25 Стенд системы управления инжекторным двигателем

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017145717U RU180157U1 (ru) 2017-12-25 2017-12-25 Стенд системы управления инжекторным двигателем

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU180157U1 true RU180157U1 (ru) 2018-06-05

Family

ID=62561083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017145717U RU180157U1 (ru) 2017-12-25 2017-12-25 Стенд системы управления инжекторным двигателем

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU180157U1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU197086U1 (ru) * 2019-10-21 2020-03-30 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ТЮМЕНСКОЕ ВЫСШЕЕ ВОЕННО-ИНЖЕНЕРНОЕ КОМАНДНОЕ УЧИЛИЩЕ ИМЕНИ МАРШАЛА ИНЖЕНЕРНЫХ ВОЙСК А.И. ПРОШЛЯКОВА" Министерства обороны Российской Федерации Стенд для проведения лабораторных работ по снятию нагрузочных характеристик для двигателей внутреннего сгорания
RU217578U1 (ru) * 2023-01-20 2023-04-06 Акционерное общество "Северный пресс" Электрическое нагрузочное устройство

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2236079C2 (ru) * 1999-07-02 2004-09-10 Самарский государственный технический университет Способ управления стартер-генераторной системой с планетарным редуктором и устройство для его осуществления
US8037741B2 (en) * 2008-12-16 2011-10-18 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for measuring reduction of greenhouse gas by idling stop
RU2518755C1 (ru) * 2012-10-22 2014-06-10 Открытое акционерное общество "Акционерная Компания "Туламашзавод" Стенд для испытаний двигателя внутреннего сгорания и способ испытаний двигателя внутреннего сгорания
WO2017149526A2 (en) * 2016-03-04 2017-09-08 May Patents Ltd. A method and apparatus for cooperative usage of multiple distance meters
RU175585U1 (ru) * 2017-03-31 2017-12-11 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Имитационная система контроля данных электронных систем управления транспортных средств

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2236079C2 (ru) * 1999-07-02 2004-09-10 Самарский государственный технический университет Способ управления стартер-генераторной системой с планетарным редуктором и устройство для его осуществления
US8037741B2 (en) * 2008-12-16 2011-10-18 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for measuring reduction of greenhouse gas by idling stop
RU2518755C1 (ru) * 2012-10-22 2014-06-10 Открытое акционерное общество "Акционерная Компания "Туламашзавод" Стенд для испытаний двигателя внутреннего сгорания и способ испытаний двигателя внутреннего сгорания
WO2017149526A2 (en) * 2016-03-04 2017-09-08 May Patents Ltd. A method and apparatus for cooperative usage of multiple distance meters
RU175585U1 (ru) * 2017-03-31 2017-12-11 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Имитационная система контроля данных электронных систем управления транспортных средств

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU197086U1 (ru) * 2019-10-21 2020-03-30 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ТЮМЕНСКОЕ ВЫСШЕЕ ВОЕННО-ИНЖЕНЕРНОЕ КОМАНДНОЕ УЧИЛИЩЕ ИМЕНИ МАРШАЛА ИНЖЕНЕРНЫХ ВОЙСК А.И. ПРОШЛЯКОВА" Министерства обороны Российской Федерации Стенд для проведения лабораторных работ по снятию нагрузочных характеристик для двигателей внутреннего сгорания
RU217578U1 (ru) * 2023-01-20 2023-04-06 Акционерное общество "Северный пресс" Электрическое нагрузочное устройство

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101807361B (zh) 柴油机电控教学模拟实验方法及装置
CN202306939U (zh) 一种电控发动机故障检修实训台
CN202929942U (zh) 汽车发动机喷油及点火系统半实物仿真实验台
CN104898647A (zh) 一种ecu台架自动标定仿真测试系统
RU180157U1 (ru) Стенд системы управления инжекторным двигателем
CN102183954A (zh) 一种汽车整车控制器功能检测装置及其检测方法
CN201145987Y (zh) 汽车发动机试验台
CN209928804U (zh) 一种汽车发动机电控系统模拟运行实验教学架
CN204348235U (zh) 一种汽车电控发动机电路模拟平台
Ivanov et al. Diesel engine diagnostic training program
Sadono et al. Modeling, simulation, and analysis of auto warming up and overheat prevention system in Komatsu hydraulic excavator PC 200-8
KR910010175A (ko) 전기적으로 구동되는 고 관성 구동장치를 사용하여 자동차의 구동장치를 모의하기 위한 시스템
CN202394438U (zh) 一种汽车发动机电控系统实训教学设备
CN204990768U (zh) 汽车发动机ecu示教板
CN117150884A (zh) 一种基于数字孪生的发动机故障排查方法及系统
CN203070657U (zh) 一种汽油喷射控制系统实训教学设备
CN110456770B (zh) 一种汽车电控单元电路脉冲故障模拟装置
CN202584546U (zh) 汽车电喷发动机控制系统实验板
CN105788433A (zh) 一种发动机电路模拟教学方法及装置
CN205370762U (zh) 汽车发动机动态数据监测仪
CN114898617A (zh) 一种汽车电子示教系统及其操作方法
CN104361818B (zh) 柴油发动机电控教学实验系统及其模拟方法
CN106227197A (zh) 汽车仪表模拟电阻输入的自动控制方法
RU197086U1 (ru) Стенд для проведения лабораторных работ по снятию нагрузочных характеристик для двигателей внутреннего сгорания
RU2793016C1 (ru) Учебный стенд-тренажер по электронной системе управления двигателем внутреннего сгорания и способ его работы