ВИКОРИСТАННЯ ПЛАТФОРМИ ARDUINO ПРИ ДОСЛІДЖЕННІ ДВИГУНІВ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ

Анотація

Сучасна вимірювальні системи, що використовуються при дослідженні двигунів внутрішнього згоряння потребують значних інвестицій. Універсальна платформа Arduino, пропонує готові потужні апаратні модулі збору даних (шилди) та управління, які працюють у широкому діапазоні частот і амплітуд сигналів, забезпечують їх аналіз і обробку, дозволяють реалізовувати управління обладнанням, а також мають порівняно не високу вартість та безкоштовне програмне забезпечення з стандартними бібліотеками. Вказані  факти свідчать за високу актуальність використання платформи Arduino при дослідженні двигунів внутрішнього згоряння. Метою даної роботи є визначення можливостей та особливостей використання програмно-апаратної платформи Arduino при дослідженні процесів, що відбуваються в енергетичних силових установок із двигунами внутрішнього згоряння, раннього прототипування їх систем керування та діагностування. В роботі розглянуто можливість апаратного та програмного підключення датчиків вимірювання основних фізичних величин до платформи Arduino: частоти обертання колінчастого валу (на основі індукційних датчиків та датчиків Холла), тиску, витрати повітря та палива, температур (датчиків опору та термопар). Крім того, наведені характеристики (залежність вимірювального параметру від вихідної величини) деяких популярних датчиків, що використовуються при дослідженні двигунів внутрішнього згоряння. Важливо враховувати, що обладнання, яке використовується для дослідження процесів в ДВЗ, повинно відповідати вимогам сертифікації. У випадку з Arduino ця сертифікація може бути відсутньою. Однак рекомендації щодо використання різних датчиків, шилдів та плат Arduino можна застосовувати, якщо вимірювальна величина не є визначальною. Важливо враховувати ці обмеження та використовувати Arduino з розумінням можливостей та обмежень платформи. Використання Arduino у навчальному процесі при підготовці фахівців в галузі енергетичного машинобудування та при дослідженнях енергетичних установок транспортних засобів дозволить надати студентам можливість застосувати знання, вміння та навички, набуті у процесі навчання, на апаратному та програмному рівнях, що створить додаткову мотивацію до подальшого вивчення пристрою та принципів роботи автоматизованих та автоматичних систем керування транспортних засобів.