ВИБІР ТА ОБГРУНТУВАННЯ МАТЕМАТИЧНОГО ПЛАНУ 6-ТИ ФАКТОРНОГО ЕКСПЕРИМЕНТУ ПРИ ДОСЛІДЖЕННІ ПУСКОВИХ ЯКОСТЕЙ ДВЗ

Анотація

Представлено практичне значення застосування багатофакторного регресійного аналізу в інженерній практиці як необхідного кроку на шляху вдосконалення і оптимізації складних систем та процесів. Актуалізовані мета та задачі оптимізації процесу пуску високообертового малолітражного дизеля. Подані особливості підготовки багатофакторного експерименту досліджуваного процесу на основі регресійного аналізу та теорії математичного планування експерименту. Визначені якісні параметри для оптимізації процесу холодного пуску дизеля: миттєве прискорення колінчастого вала dn/dτ в момент прокручування колінчастого вала зовнішнім джерелом енергії, що близький до часу витраченого на пуск ДВЗ при оптимальних параметрах системи пуску та енергоємність пуску, яка є інтегральною характеристикою еквіваленту витраченої енергії за час прокручування колінчастого вала зовнішнім джерелом енергії. Досліджений вплив обраних 6-ти вагомих факторів на визначені параметри якості пуску дизеля. Обґрунтований вибір регресійного рівняння у вигляді повного квадратичного поліному для відтворення досліджуваних функцій оцінки якості процесу пуску, виходячи із попереднього вивчення впливу деяких окремих факторів, що використані в дослідженні. Проведено аналіз пропозицій щодо вибору раціонального плану шестифакторного експерименту для пошуку коефіцієнтів регресійного поліному другої степені. Подано обґрунтування рішення щодо вибору плану, спираючись на вимоги експериментального стенду та умов організації дослідження, досвід попередників та статистичні критерії теорії математичного планування експериментів. Рішення про обраний план експерименту в більшій мірі відповідає вимогам запланованого експериментального дослідження.  Точки плану визначені на багатомірному кубі із необхідності варіювання на трьох рівнях із рівномірним кроком всіх 6-ти факторів, що були визначені як впливові. За умов наявного лабораторного стенду поточні значення факторів еквівалентної температури холодного пуску, частоти прокручування колінчастого валу та максимальної температури свічок розжарювання мають дисперсію установки в різних точках плану, а характер впливу факторів на показник енергоємності завчасно невідомий. В якості раціонального плану експерименту для організації поточного дослідження обрано ортогональний центральний композиційний план Бокса-Уільсона, що побудований за рахунок додавання до повнофакторного плану нижчого порядку точок плану на осях факторного простору зі збереженням вимог ортогональності і симетричності плану.