Розроблення системи управління газовим двигуном із електронним блоком управління та послідовним впорскуванням палива

Автор(и)

  • Сергій Олександрович Ковальов Державне підприємство «Державний автотранспортний науково-дослідний і проектний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-3107-530X
  • Сергій Васильович Плис Державне підприємство «Державний автотранспортний науково-дослідний і проектний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0003-1908-9239

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.251993

Ключові слова:

газовий двигун, електронна система управління газовим двигуном, електронний блок управління

Анотація

Представлено результати дослідження розробленої електронної системи управління газовим двигуном внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням для роботи на зрідженому нафтовому газі. Новим у системі управління є можливість забезпечення найбільш ефективного послідовного виду впорскування газового палива, при якому паливо впорскується у послідовності, що відповідає порядку роботи циліндрів. Особливістю розробленої системи управління є те, що для забезпечення послідовного впорскування було модифіковано рухомий розподільник напруги (трамблер) системи запалювання. Модифікація трамблера полягає у встановленні на його приводний вал додаткового задаючого диска з одним інтегрованим постійним магнітом та додаткового датчика Холла на корпусі трамблера. Це дає можливість забезпечити надходження до електронного блока управління сигнала про кутове положення розподільного вала, і тим самим забезпечити послідовне впорскування палива. Описано принцип роботи системи управління газовим двигуном, яку забезпечує електронний блок управління. Показано конструкція модифікованого трамблера. Проведені випробування газового двигуна з новою системою управління із розробленими електронним блоком управління Avenir Gaz 37 «В» та програмним модулем «В2». Випробування підтвердили працездатність розробленої електронної системи управління, тобто забезпечення послідовного впорскування газового палива. Крім того, випробування на режимах холостого ходу показали, що вміст оксиду вуглецю та вуглеводнів у відпрацьованих газах двигуна суттєво нижчий ніж гранично допустимі до двигунів без каталізаторів. Розроблена система управління може бути використана при конвертації дизельних транспортних засобів, які перебувають в експлуатації, у газові двигуни. Застосування цієї системи управління забезпечує їх безпечну експлуатацію

Спонсор дослідження

  • Автори цієї статті висловлюють вдячність К.А. Патлатюку, Ю.В. Назаренку, М.Д. Горі та іншим співробітникам НДЦ-технічна служба з випробувань транспортних засобів ДП «ДержавтотрансНДІпроект», які брали участь у підготовці та проведенні випробувань газового ДВЗ.

Біографії авторів

Сергій Олександрович Ковальов, Державне підприємство «Державний автотранспортний науково-дослідний і проектний інститут»

Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Відділ технічного забезпечення виконання міжнародних договорів у сфері транспорту

Сергій Васильович Плис, Державне підприємство «Державний автотранспортний науково-дослідний і проектний інститут»

Інженер

Відділ технічного забезпечення виконання міжнародних договорів у сфері транспорту

Посилання

  1. About LPG. World LPG Association. Available at: https://www.wlpga.org/about-lpg/
  2. Gas engine. Wikipedia. Available at: https://en.wikipedia.org/wiki/Gas_engine
  3. Kovalov, S. (2020). Development of promising synthesis - technology Avenir Gaz converting diesels to gas engines with special ignition. ScienceRise, (6), 3–9. doi: https://doi.org/10.21303/2313-8416.2020.001551
  4. Position Paper: LNG, a Sustainable Fuel for all Transport Modes (2013). NGVA Europe. Available at: https://ru.scribd.com/document/273670445/NGVA-Europe-Position-Paper-on-LNG
  5. Pradeep Bhasker, J., Porpatham, E. (2016). LPG gaseous phase electronic port injection on performance, emission and combustion characteristics of Lean Burn SI Engine. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 40, 012069. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/40/1/012069
  6. Mendonca, L. S., Luceiro, D. D., Martins, M. E. S., Bisogno, F. E. (2017). Development of an engine control unit: Implementation of the architecture of tasks. 2017 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT). doi: https://doi.org/10.1109/icit.2017.7915523
  7. Karagiorgis, S., Glover, K., Collings, N. (2007). Control Challenges in Automotive Engine Management. European Journal of Control, 13 (2-3), 92–104. doi: https://doi.org/10.3166/ejc.13.92-104
  8. Aljamali, S., Abdullah, S., Wan Mahmood, W. M. F., Ali, Y. (2016). The Effect of Injection Timings on Performance and Emissions of Compressed Natural-Gas Direct Injection Engine. Journal of Combustion, 2016, 1–7. doi: https://doi.org/10.1155/2016/6501462
  9. Glielmo, L., Vasca, F., Rossi, C. (2000). Architecture for electronic control unit tasks in automotive engine control. CACSD. Conference Proceedings. IEEE International Symposium on Computer-Aided Control System Design (Cat. No.00TH8537). doi: https://doi.org/10.1109/cacsd.2000.900184
  10. Ke, Z., Lv, S., Liu, B., Ma, F., Huang, Z. (2006). Development and Calibration on an Electronic Control System of CNG Engine. 2006 IEEE International Conference on Vehicular Electronics and Safety. doi: https://doi.org/10.1109/icves.2006.371583
  11. Kovaliov, S. O. (2020). Development of a microprocessor control system of gas ice with sequential gas fuel injection. Internal Combustion Engines, 1, 44–51. doi: https://doi.org/10.20998/0419-8719.2020.1.06
  12. Kovalov, S. O., Plys, S. V. (2021). Pat. No. 149459 UA. Systema upravlinnia robotoiu hazovoho dvyhuna vnutrishnoho zghoriannia iz elektronnym blokom upravlinnia ta poslidovnym vporskuvanniam palyva. No. u202105515; declareted: 29.09.2021; published: 18.11.2021, Bul. No. 46. Available at: https://base.uipv.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=279112
  13. Kovalov, S. (2020). Designing the shape of the combustion chambers for gas engines converted on the basis of the diesel engines. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (1 (104)), 23–31. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.198700
  14. Bipolar Hall-Effect Digital Position Sensor ICs: SS41, SS41-L, SS41-T2, SS41-T3, SS41-S, SS41-SP (2018). Honeywell International Inc., 8. Available at: https://doc.platan.ru/pdf/datasheets/honeywell/SS41.pdf
  15. PIC24F Low Power MCUs Products. Available at: https://www.microchip.com/en-us/parametric-search.html/354
  16. Kovalov, S. O. (2021). Pat. No. 149675 UA. Kamera zghoriannia hazovoho dvyhuna vnutrishnoho zghoriannia iz iskrovym zapaliuvanniam, konvertovanoho na bazi dyzelia. No. u202105514; declareted: 29.09.2021; published: 24.11.2021, Bul. No. 47. Available at: https://base.uipv.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=279358
  17. Regulation No 67 of the Economic Commission for Europe of the United Nations (UNECE) – Uniform provisions concerning the I. Approval of specific equipment of vehicles of category M and N using liquefied petroleum gases in their propulsion system; II. Approval of vehicles of category M and N fitted with specific equipment for the use of liquefied petroleum gases in their propulsion system with regard to the installation of such equipment. Available at: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=uriserv:OJ.L_.2016.285.01.0001.01.ENG
  18. Directive 2014/45/EU of the European parliament and of the council of 3 April 2014 on periodic roadworthiness tests for motor vehicles and their trailers and repealing Directive 2009/40/EC. Official Journal of the European Union. Available at: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32014L0045&rid=5
  19. PM0214. Programming manual. STM32 Cortex®-M4 MCUs and MPUs programming manual (2020). STMicroelectronics, 262. Available at: https://www.st.com/resource/en/programming_manual/pm0214-stm32-cortexm4-mcus-and-mpus-programming-manual-stmicroelectronics.pdf

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-02-25

Як цитувати

Ковальов, С. О., & Плис, С. В. (2022). Розроблення системи управління газовим двигуном із електронним блоком управління та послідовним впорскуванням палива. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(2(115), 96–104. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.251993

Номер

Том 1 № 2(115) (2022): Інформаційні технології. Системи управління в промисловості

Розділ

Системи управління в промисловості

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Serhii Kovalov, Serhii Plys

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.