Материал: 2363
НАЗЕМНЫЙ ТРАНСПОРТ
Рисунок 3 – Схема электронной системы управления двигателем.
1 - колодка диагностики двигателя; 2 - тахометр; 3 - контрольная лампа неисправности системы управления двигателем ваз 2107; 4 - датчик положения дроссельной заслонки; 5 - корпус дроссельной заслонки; 6 - электровентилятор радиатора; 7 - реле электровентилятора; 8 - электронный блок
управления; 9 - катушка (модуль) зажигания; 10 - датчик скорости автомобиля ваз 2107; 11 - свеча 40 зажигания; 12 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 13 - датчик положения коленчатого вала; 14 - реле электробензонасоса;15 - топливный бак; 16 - электробензонасос; 17 - перепускной клапан;
18 - предохранительный клапан; 19 - гравитационный клапан; 20 - топливный фильтр; 21 - клапан продувки адсорбера; 22 - приемная труба; 23 - датчик концентрации кислорода; 24 - аккумуляторная батарея; 25 - выключатель (замок) зажигания; 26 - главное реле; 27 - форсунка; 28 - регулятор давления топлива; 29 - регулятор холостого хода; 30 - корпус воздушного фильтра;
31 - датчик массового расхода воздуха
Основным компонентом электронной системы управления двигателем является электронный блок управления (так называемый ЭБУ). На автомобили ВАЗ 2107, соответствующие классу Евро-2, серийно устанавливались ЭБУ Январь 7.2. ЭБУ M73 появился на конвейере ВАЗа в 2008 году в связи с переходом на нормы токсичности Евро-3 [2]. Этот блок управления поддерживает работу со вторым датчиком концентрации кислорода, необходимым для контроля работы каталитического нейтрализатора (рис. 4).
Для связи ЭБУ с датчиками и исполнительными механизмами необходима специальная проводка, объединенная в единый жгут проводов.
Необходимо демонтировать уже имеющиеся системы зажигания и питания, топливный бак с топливной магистралью.
Для управления дроссельной заслонкой не подойдет педаль от автомобилей с карбюратором, поэтому ее необходимо заменить на аналогичную от автомобилей с распределенным впрыском, также, необходимо провести из салона под капот тросик к дроссельной заслонке.
Места установки трамблера (распределителя) зажигания и бензонасоса необходимо закрыть специальными заглушками, которые штатно устанавливаются на двигатель 2107 с распределенным впрыском (рис. 5).
Передняя крышка коленчатого вала карбюраторного двигателя ВАЗ 2107 не имеет крепления для датчика положения коленчатого вала, поэтому необходимо заменить её на крышку от двигателя ВАЗ 2107 с распределенным впрыском. То же самое касается шкива коленчатого вала, на карбюраторном двигателе шкив не имеет задающего зубчатого диска,
|
|
Техника и технологии строительства, № 1(9), 2017 |
http://ttc.sibadi. |
НАЗЕМНЫЙ ТРАНСПОРТ
поэтому его следует установить так же, от двигателя с распределенным впрыском (рис. 6)
[2,3,6].
Рисунок 4 – Электронный блок управления двигателем М73
41
Рисунок 5 – Расположение заглушек |
Рисунок 6 – Передняя крышка коленчатого |
трамблера и бензонасоса |
вала и шкив, необходимые |
|
для установки ДПКВ |
|
. |
Датчик детонации и датчик фаз на двигателе ВАЗ 2107 в серийном производстве предусмотрены не были.
Следующим этапом будет установка впускного коллектора с дроссельной заслонкой и топливной рампы с форсунками. Впускной коллектор (ресивер) и головка блока цилиндров в месте соединения могут иметь различные диаметры впускных каналов, поэтому в таком случае будет необходима их доработка. После установки впускного коллектора, в его специальные отверстия вставляются форсунки с уплотнительными кольцами и фиксируются топливной рампой. Топливная рампа двигателя ВАЗ 2107 имеет регулятор давления топлива. Далее, на впускной коллектор устанавливаются дроссельная заслонка, имеющая датчик положения
(ДПДЗ) и регулятор холостого хода, дроссельный патрубок, датчик массового расхода воздуха |
|
Техника и технологии строительства, № 1(9), 2017 |
http://ttc.sibadi. |
НАЗЕМНЫЙ ТРАНСПОРТ
и воздушный фильтр. |
|
Модуль зажигания устанавливается на блок цилиндров через специальный кронштейн. |
|
Далее монтируется топливная магистраль с обратной трубкой. Для подачи топлива |
|
используется электробензонасос, для установки которого необходимо использовать топливный |
|
бак нового образца, имеющий специальный кронштейн для крепления электробензонасоса. |
|
Топливная магистраль соединяется с топливным фильтром, от которого, в свою очередь, идет |
|
трубопровод к топливной рампе. |
|
Для установки датчика температуры охлаждающей жидкости, в обратный патрубок системы |
|
охлаждения врезается специальный тройник, имеющий резьбу для крепления датчика. |
|
Нормы EURO-3 предусматривают систему улавливания паров топлива, которая включает в |
|
себя так называемый адсорбер, клапан его продувки и трубопроводы. С адсорбером |
|
соединяется вентиляция топливного бака, а из адсорбера, в свою очередь, пары топлива |
|
подаются во впускной коллектор двигателя. |
|
Система выпуска дорабатывается путем установки каталитического нейтрализатора и двух |
|
датчиков концентрации кислорода. Каталитический нейтрализатор необходимо установить |
|
после приемной трубы двигателя перед резонатором. Датчики концентрации кислорода |
|
устанавливаются до и после каталитического нейтрализатора. |
|
Одним из заключительных этапов будет установка всех (недостающих) датчиков по своим |
|
местам, прокладка жгута проводов ко всем датчикам и исполнительным механизмам, |
|
соединение их. |
|
Также, необходима установка блока дополнительных реле и предохранителей. Он |
|
соединяется со жгутом проводки и включает в себя главное реле, реле питания цепи |
|
электробензонасоса и реле электровентилятора; предохранители цепи главного реле, ЭБУ и |
|
электробензонасоса. |
|
Далее устанавливается электронный блок управления двигателем с предварительно |
|
подготовленным программным обеспечением. На отечественных автомобилях его обычно |
|
располагают под панелью приборов. Жгут (коса) проводов подключается к ЭБУ и теперь можно |
|
подсоединить аккумулятор и попробовать запустить двигатель [3,4,5]. |
42 |
Заключение |
Подводя итоги, можно сказать, что перевод карбюраторного двигателя на распределенный впрыск будет полезной доработкой двигателя. Двигатель, оснащенный распределенным впрыском, имеет неоспоримые преимущества по сравнению с карбюраторным двигателем, такие как меньший расход топлива, оптимальные параметры работы двигателя во всех режимах работы, и самое главное - меньшее количество вредных соединений в выхлопных газах. Также, перевод карбюраторного двигателя на распределенный впрыск позволит автолюбителям, которые занимаются доработкой своих автомобилей, добиться максимальных характеристик двигателя при помощи так называемого чип-тюнинга.
Недостатками такой системы, по сравнению с карбюраторной, можно считать более сложное устройство и высокую стоимость некоторых компонентов, таких как ЭБУ, датчики массового расхода воздуха и концентрации кислорода, каталитический нейтрализатор. Однако, такие вложения будут оправданы приведенными выше достоинствами.
Научный руководитель к.т.н, доцент Руппель А.А.
Библиографический список
1.Данов, Б. Электронные системы управления иностранных автомобилей: Практическое пособие / Б. Данов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007. - 224 c.
2.Поливаев, О.И. Электронные системы управления бензиновых двигателей: Учебное пособие / О.И. Поливаев, О.М. Костиков, О.С. Ведринский. - М.: КноРус, 2011. - 96 c.
3.Ютт, В.Е. Электронные системы управления ДВС и методы их диагностирования: Учебное пособие
/В.Е. Ютт., Рузавин Г.Е. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007. - 104 c.
4.Руппель Е.Ю. Элементы теории вероятностей и методы статистической обработки экспериментальных данных: Учебное пособие. -Омск: Изд-во СибАДИ, 2003 -141 с.
5.Руппель Е.Ю. К вопросу о расчете параметров в системе зажигания автомобиля / Е.Ю. Руппель, В.А. Милевский //Техника и технологии строительства. - 2015. Т. 1. С. 103-109.
6.Вишнягов, М.Г. Анализ гармонического воздействия помех на электрические сети береговых объектов водного транспорта Западной Сибири/М.Г. Вишнягов, А.А. Руппель //Науч. пробл. трансп.
Сиб. и Дал. Вост. -2009. -№ 1. -С. 331-334. |
http://ttc.sibadi. |
Техника и технологии строительства, № 1(9), 2017 |
НАЗЕМНЫЙ ТРАНСПОРТ
THE TRANSLATION OF THE ENGINE WITH CARBURETOR OF THE CAR VAZ 2107
ON THE DISTRIBUTED INJECTION UNDER STANDARDS OF TOXICITY OF EURO-3
V.D. Madeev
Abstract. This article discusses the low ecological compatibility of most VAZ 2107 vehicles. It is shown that the main problem of low environmental compatibility is the imperfection of the ignition system, the fuel system and the engine exhaust system installed on most of the produced cars of this model. The variant of transfer of the carburetor engine to the distributed injection is offered. The design features of the installation of elements of electronic ignition systems are considered. The electronic control unit and switching equipment are selected.
Keywords: Ecological classes, electronic control system of the engine, the distributed injection, power supply system, system of ignition, production of the fulfilled gases, catalytic converter.
Мадеев Вадим Дамирович (Россия, г. Омск) – студент, ФГБОУ ВО "СибАДИ", гр. ЭАТб-13А1 (644080,
пр. Мира, д. 5, e-mail: madeev95@mail.ru).
References
1. Thanes, B. Electronic control systems of foreign cars / B. Danov. - M.: GLT, 2007. - 224 with.
2. Polivayev, O. I. Electronic control systems of gasoline engines: Manual / O. I. Polivayev, O. M. Kostikov, O. S. Vedrinsky. - M.: Knorus, 2011. - 96 with.
3. Yutt, V. E. Electronic control systems of DVS and methods of their diagnosing / V. E. Yutt. - M.: GLT, 2007. - 104 with.
4. Ruppel E.Yu. Elements of the theory of probability and methods of statistical processing of experimental data: Textbook. -Omsk: SibADI Publishing House, 2003 -141 p.
5. Ruppel E.Yu. On the question of calculating the parameters in the car ignition system / E.Yu. Ruppel, V.A. Milevsky // Engineering and technology of construction. - 2015. T. 1. P. 103-109.
6. Vishnyagov, M.G. Analysis of the harmonic effect of interference on electrical networks of onshore water transport facilities in Western Siberia / MG. Vishnyagov, A.A. Ruppel // Nauch. Probl. Transp. Sib. And Dahl. East.
-2009. -No 1.-C. 331-334.
43
УДК 621.432
АНАЛИЗ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА И ЭТАНОЛА В СРАВНЕНИИ С ДИЗЕЛЬНЫМ ТОПЛИВОМ
А.А. Матвеев
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ), Россия, г. Омск
Аннотация. Данная работа посвящена альтернативному топливу. Переход к дизельным двигателям, являющимся более экономичными, позволяет лишь частично решить топливную проблему. Поэтому необходимо изыскивать новые альтернативные топлива. Использование альтернативных топлив ставит перед нами задачу предсказания физикохимических свойств новых топлив или стандартного нефтяного топлива при применении присадок и добавок. Одним из выходов может стать работа двигателя на новом альтернативном топливе – диметиловом эфире. Его физико-химические показатели способствуют полному устранению дымности выхлопных газов и снижению их токсичности.
Ключевые слова: дизель, топливо, диметиловый эфир, токсичность, экология, насыщенные пары, топливоподача.
Введение
На современном этапе развития науки и техники двигатель внутреннего сгорания (ДВС) остается основным типом привода для большинства мобильных и стационарных установок. Но
все более увеличивающийся парк ДВС требует и возрастания добычи и производства топлива. http://ttc.sibadi.
НАЗЕМНЫЙ ТРАНСПОРТ
Переход к дизельным двигателям, являющимся более экономичными, позволяет лишь частично решить топливную проблему. Поэтому необходимо изыскивать новые альтернативные топлива.
Использование альтернативных топлив ставит перед нами задачу предсказания физикохимических свойств новых топлив или стандартного нефтяного топлива при применении присадок и добавок. Исследования на эту тему крайне слабо освещаются в литературе.
Разработка новых способов смешения и растворения и математического описания воздействия соответствующих присадок и добавок в нефтяном топливе позволит значительно сократить время на разработку новых составов альтернативных топлив и предсказания их физико-химических свойств, что, в свою очередь, легче позволит довести рабочий процесс двигателя при использовании новых альтернативных топлив.
При применении стандартных углеводородных топлив с добавками или присадками различных видов альтернативных топлив возникает проблема оптимальной организации рабочего процесса. Даже при использовании стандартного нефтяного топлива достаточно затруднительно предсказать, как и на сколько изменятся параметры рабочего процесса при изменении физико-химических свойств топлива, параметров камеры сгорания (КС), топливоподачи и т.д. Для альтернативных топлив эта область еще более не исследована.
Таким образом, использование новых видов топлива ставит задачу оптимизации рабочего процесса дизеля в зависимости от физико-химических свойств используемого альтернативного топлива.
Одним из выходов может стать работа двигателя на новом альтернативном топливе – диметиловом эфире (ДМЭ). Его физико-химические показатели способствуют полному устранению дымности выхлопных газов и снижению их токсичности. Основные свойства ДМЭ в сравнении с дизельным топливом (ДТ) этанолом приведены в табл. 1.
Таблица 1 – Основные свойства ДМЭ, ДТ и этанола
|
Свойства |
ДТ |
|
ДМЭ |
Этанол |
|
|
|
|
|
|
44 |
|
||||||||
|
Химическая формула |
- |
|
C2 H6O |
C2H5OH |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мольный вес, г/моль |
208 |
|
46 |
46 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Низшая теплота сгорания, МДж/кг |
42,5 |
|
27,6 |
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вязкость, мм2/с |
3-6 |
|
0,15 |
- |
|
|
|
|
|
|
Плотность, кг/м3 |
840 |
|
660 |
810 |
|
|
|
|
|
|
Цетановое число |
40…55 |
|
>55 |
8 |
|
|
|
|
|
|
Температура самовос пламенения, 0С |
250 |
|
235 |
420 |
|
|
|
|
|
|
Давление насыщенных паров, 105Па |
0,003 |
|
5,1 |
0,17 |
|
|
|
|
|
|
Стехиометрическое соотношение, кг/кг |
14,6 |
|
9,0 |
9,0 |
|
|
|
|
|
|
Температура кипения, 0С |
180…370 |
|
-25 |
78 |
|
|
|
|
|
|
Теплота парообразования, кДж/кг |
250 |
|
410 |
904 |
|
|
|
|
|
|
Содерж. углерода, % |
86,0 |
|
52,2 |
52,2 |
|
|
|
|
|
|
Содерж. водорода, % |
14,0 |
|
13,0 |
13,0 |
|
|
|
|
|
|
Содерж. кислорода, % |
- |
|
34,8 |
34,8 |
|
|
|
|
|
Анализ характеристик ДМЭ в сравнении с ДТ и этанолом показывает, что ДМЭ благодаря |
|
|
|
|
||||||
высокому цетановому числу может быть использован в качестве топлива для дизелей. Процесс |
|
|
|
|
||||||
сгорания ДМЭ вызывается воспламенением от сжатия, благодаря низкой температуре |
|
|
|
|
||||||
воспламенения, при этом диффузионное горение продолжается при полном отсутствии |
|
|
|
|
||||||
образования сажи из-за отсутствия в молекуле ДМЭ связей С |
-С и высокому содержанию |
|
|
|
|
|||||
кислорода, наряду с высокой скоростью испарения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Работы по переводу дизелей на ДМЭ ведутся как за рубежом [1, 2 и др.], так и в нашей |
|
|
|
|
||||||
стране [3, 4 и др.]. Однако проведенные исследования и анализ свойств ДМЭ выявляют ряд |
|
|
|
|
||||||
трудностей при использовании ДМЭ в качестве топлива: |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Более низкая теплота сгорания требует для получения равных энергетических показателей |
|
|
|
|
||||||
двигателя увеличения цикловой подачи почти в два раза по сравнению с ДТ. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Техника и технологии строительства, № 1(9), 2017 |
|
http://ttc.sibadi. |
|
|
|
|
||||