Разработка системы бесконтактного термометрирования поршня ДВС

Прогнозирование развития какого-либо процесса на основе существующих данных является важным вопросом в любой предметной области. В настоящее время существуют различные системы моделирования процессов, и все они нуждаются в точных данных. Для получения точных данных о реальном объекте наблюдения необходимы измерительные системы, которые должны обладать высокой точностью. В автомобильной промышленности всего мира, где срок создания ДВС составляет несколько лет, на стадии экспериментальной доводки, подобные системы получили широкое распространение.

При проектировании ДВС проводятся стендовые и дорожные испытания, вследствие которых получают достоверные данные о стойкости поршня на тех или иных режимах. При этом стараются сократить количество испытаний и сроки экспериментальной обработки новых конструкций поршня, материалов покрытий его днища и т.д. Уменьшение продолжительности испытаний ведет к снижению стоимости затрат. Применение САПР ускоряет процесс создания двигателя. Современные САПР позволяют достаточно точно описать физическую модель объекта, но функционирование объекта в реальных условиях всегда обусловлено наличием каких-либо внешних факторов, влияющих на него. Качество САПР зависит от полноты исходных экспериментальных данных.

Двигатель состоит из большого числа отдельных систем. Все системы ДВС должны быть согласованы в работе. Характер взаимодействия этих систем сложен из-за различной физической природы процессов, протекающих в этих системах. К процессам функционирования относятся: механические (преобразование возвратно-поступательного движения во вращательное), физико-химические, процессы теплообмена и газодинамики. В процессе работы, двигатель тесно взаимодействует с окружающей средой, реагируя изменением своих характеристик наатмосферное давление, влажность воздуха и температуру, что усложняет разработку двигателя с помощью САПР.

Для задания точной модели необходима точная информация, в качестве информации при моделировании ДВС необходимо использовать экспериментальные данные о тепловом состоянии двигателя и характеристиках рабочего процесса. Получение экспериментальных данных о температуре ДВС в необходимом объеме представляет значительные трудности. Это связано с несовершенством техники теплофизического эксперимента на ДВС и в частности методов и аппаратуры измерения температуры подвижных деталей.

Для определения интересующих параметров поршня ДВС следует разработать математическую модель микропроцессорной системы, которая будет производить их одновременную регистрацию, а также обеспечивать автоматизированный ввод данных в ЭВМ для дальнейшей обработки.

Целью работы является получение опытного образца измерительной системы, с целью дальнейшего её исследования и улучшения вне рамок данного проекта.

Из технического задания следует, что разрабатываемая МПС должна функционировать в очень сложных условиях эксплуатации, и при этом обеспечивать высокую точность измерения. Измерения температуры производится в восьми фиксированных точках.

Поршень ДВС является подвижным объектом. Причем скорость вертикальных перемещений очень высока, что отрицательно сказывается на МПС. Нагрузка в этом случае будет достигать 3500g.

Температура функционирования системы является определяющим фактором при ее проектировании. Значение температуры, при которой система должна функционировать составляет от +20°С до +125°С, соответственно значительно сокращается элементная база, на которой можно построить систему, так как температура функционирования большого числа элементов составляет всего от -20°С до +85°С. Для обеспечения заданной точности измерения и разрешающей способности системы необходимо выбрать элементы, параметры которых достаточно стабильны при высоких температурах. Элементная база для реализации подобной системы значительно сокращена. В настоящее время существует множество датчиков, которые способны измерять температуру значительно выше, чем необходимо по техническому заданию. Обычно в качестве датчиков используют терморезисторы, которые способны выдерживать температуры до +600°С.

Передача полученных данных, для простоты сопряжения МПС с ЭВМ, осуществляется по последовательному каналу передачи данных. Необходимо выполнить согласование уровней сигналов микропроцессорной системы с уровнями сигналов обрабатываемых в ЭВМ.

    Прочтите также:

    Проект регулируемого двухполярного блока питания
    Рост эффективности общественного производства, повышение качества продукции, научные достижения сегодня становятся практически невозможными без широкого применения электронной аппара ...

    Разработка блока управления пропорциональной электрогидравлической системы
    Написание дипломного проекта и последующая его защита является заключительной стадией обучения в высших учебных заведениях. Дипломный проект является обобщающей проверкой всех знаний нак ...

    Разработка информационно-измерительной системы утилизации паров бензина из бензобака
    Современный автомобиль сегодня представляет собой нечто более существенное, укомплектованное самой современной электроникой, способной выполнять практически всю работу, которую прежде вы ...

    Основные разделы

    2023 © Все права защищены! >> www.techeducator.ru