МОДЕЛЮВАННЯ РОБОТИ ЕЛЕКТРОННОЇ ГАЗОРОЗПОДІЛЬНОЇ СИСТЕМИ ДЛЯ МАЛОПОТУЖНИХ ДВИГУНІВ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРАННЯ

Анотація

Переважна більшість систем двигунів внутрішнього згоряння керуються електронними блоками управління. В подальшому, максимальна автоматизація двигунів повинна обов’язково включати повну самодіючу контрольованість газообміном в циліндрах. Інноваційною ідеєю конструкції газообмінного механізму вважається електромагнітний привід розподільчих клапанів. Такі новації активно досліджуються в автомобільних двигунах, але мало інформації про застосовуються для малопотужних двигунів внутрішнього згоряння, які є базовими для малої механізації, а в воєнний час, подекуди, мають подвійне призначення. Фізична модель, що розглядається авторами, передбачає, що на заміну розподільного валу відкриттям і закриттям клапанів керують дуже швидкі електромагнітні актуатори за командою електронного блока управління. Вхідна інформація до блоку надходить від сенсорів та датчиків, що відслідковують положення колінчастого валу, тиск у впускному колекторі, температуру двигуна та швидкість обертання колінчастого валу. На виході отримають інформацію для керування положенням впускного та випускного клапанів. Технологія дозволяє змінювати моменти відкриття та закриття клапанів відносно мертвих точок та робочих тактів двигуна, впливати на тривалості відкритого та закритого станів клапанів, варіювати час перекриття (одночасного відкритого стану) клапанів, здійснювати потактове зсування фаз тощо. Для процесу моделювання системи газообміну в малопотужних двигунах внутрішнього згорання з електронним керуванням клапанами використано мову програмування C#, за допомогою об'єктно-орієнтованого підходу. Результати роботи моделі, що представлена в статті, погоджуються з даними відкритих публікацій останнього часу. Дослідження виконано на макетних зразках, які створено дослідним підбором робочих параметрів. Системні вимоги до живлення електронного блока управління достатньо низькі – можливість працювати від електричної мережи 12 В. Дослідження продемонстрували, що привід досягає бажаної потужності та вимог до продуктивності.