Статьи

При эксплуатации автомобиля его двигатель внутреннего сгорания значительную долю времени работает на неустановившихся режимах. Для автотранспортных средств с традиционными силовыми установками это является неизбежным ввиду необходимости регулирования мощности на ведущих колесах, а также нежелательным с позиции часто имеющего место значительного ухудшения эффективных показателей и экологических качеств двигателя по отношению к их значениям, характерным для установившихся режимов работы, что обусловлено влиянием ряда факторов и отражено в известных исследованиях. Для большей приспособленности двигателя внутреннего сгорания и всей силовой установки к работе на неустановившихся режимах, учитывая сложность протекающих в агрегатах при этом процессов, актуальными являются исследования по экспериментальному изучению текущего расхода топлива, эффективного крутящего момент и экологичности двигателя на этих режимах. В статье усовершенствована методика определения текущего расхода топлива на неустановившихся режимах для автомобильного двигателя внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием, топливной рампой тупикового типа и распределенным впрыском бензина через электромеханические форсунки. Выполнено экспериментальное исследование влияния на объемную производительность форсунки перепада давления топлива, длительности управляющего импульса и величины электрического напряжения. В качестве примера выбрана форсунка Denso 23209-39295 двигателя 2ZR-FXE автомобиля Toyota Prius PHV 4-го поколения. Применен стенд Autool СТ160, а также разработано дополнительное электронное оборудование. На основе полученных результатов предложен аналитический аппарат для более точного определения текущего расхода топлива на неустановившихся режимах работы двигателя без необходимости установки на автомобиль дополнительных датчиков и оборудования.

Рассмотрены вопросы регулирования гибридной силовой установки (ГСУ) при установившемся движении автомобиля с заданной длительностью. На основании выполненного исследования энергетической эффективности рабочего процесса ГСУ установлено, что поиск алгоритмов рационального ее регулирования необходимо осуществлять путем решения соответствующей задачи оптимизации. Для решения задачи предложены частные оценочные критерии энергетической эффективности рабочего процесса ГСУ, подход к выбору параметров оптимизации и вводимые ограничения; введены понятия выходной и оптимизированной выходной характеристик ГСУ, а также нормированного удельного расхода топлива ДВС, приходящегося на зарядку тяговой высоковольтной аккумуляторной батареи. Для параметров агрегатов и механизмов ГСУ последовательно-параллельного на примере автомобиля типа Toyota Prius с помощью разработанной авторами компьютерной программы получены рациональные функции регулирования агрегатами при движении автомобиля на различных нагрузочно-скоростных режимах, обеспечивающие наилучшие значения выбранных частных критериев эффективности. Результаты исследования могут быть использованы при разработке перспективного метода оптимизированного выбора стратегии регулирования агрегатов ГСУ при движении автомобиля в комплексе неустановившихся режимов движения.