Анализ и синтез мехатронных приводов для систем газораспределения двигателей внутреннего сгорания с повышенными энергетическими и экономическими показателями на основе математических и физико-химических моделей.
Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.516.11.6030
Организация
ФГБОУ ВО "ЮРГПУ(НПИ) имени М.И.Платова
Руководитель работ
Павленко Александр Валентинович
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
8 млн
Внебюджетные средства
5 млн
Конкурс
Создание на базе математического и физико-химического моделирования научного задела по новым технологиям организации мехатронных систем, обеспечивающих повышение энергетических показателей двигателей
Создание научного задела по новым технологиям достижения двигателями высоких энергетических и экономических показателей при обеспечении норм Евро-5 по выбросам вредных веществ путем организации оптимального протекания рабочего цикла, процессов топливоподачи и воздухогазообмена и управления быстропротекающими физико-химическими процессами в двигателе с помощью оптимизированных мехатронных систем
Соисполнители
Организация
ОАО "НПО "ТРАНСКОМ"
Участники проекта
Зам. руководителя работ
Коваленко Юрий Алексеевич
Этапы проекта
1
15.05.2007 - 31.10.2007
На отчетном этапе выполнены следующие работы:
• выполнен анализ научно-технической литературы и нормативно-технической документации по вопросам применения полностью управляемых мехатронных приводов для газораспределительных механизмов (ГРМ) двигателей внутреннего сгорания (ДВС);
• проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96 «Система разработки и постановки продукции на производство. Патентные исследования»;
• разработана общая методика проведения исследований;
• проведен анализ методов моделирования процессов электромагнитных приводов;
• выполнены маркетинговые исследования рынка РФ;
• подготовлен отчет о научно-исследовательской работе.
• выполнен анализ научно-технической литературы и нормативно-технической документации по вопросам применения полностью управляемых мехатронных приводов для газораспределительных механизмов (ГРМ) двигателей внутреннего сгорания (ДВС);
• проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96 «Система разработки и постановки продукции на производство. Патентные исследования»;
• разработана общая методика проведения исследований;
• проведен анализ методов моделирования процессов электромагнитных приводов;
• выполнены маркетинговые исследования рынка РФ;
• подготовлен отчет о научно-исследовательской работе.
2
01.11.2007 - 31.12.2007
На отчетном этапе выполнены следующие работы:
• cформулированы требования к исполнительным электромагнитам и системе управления приводом ГРМ;
• рассчитана ориентировочная экономическая эффективность от внедрения электромагнитного привода ГРМ ДВС;
• разработаны математические модели рабочих процессов в ДВС с оценкой концентрации образования токсичных веществ при сгорании топлива и учетом динамических процессов в основных системах двигателя;
• разработана математическая модель электромагнитного привода клапана газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания;
• разработана математическая модель электронного силового преобразователя для питания электромагнитного привода;
• разработана математическая модель электронной системы управления электромагнитным приводом;
• подготовлен отчет о научно-исследовательской работе.
• cформулированы требования к исполнительным электромагнитам и системе управления приводом ГРМ;
• рассчитана ориентировочная экономическая эффективность от внедрения электромагнитного привода ГРМ ДВС;
• разработаны математические модели рабочих процессов в ДВС с оценкой концентрации образования токсичных веществ при сгорании топлива и учетом динамических процессов в основных системах двигателя;
• разработана математическая модель электромагнитного привода клапана газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания;
• разработана математическая модель электронного силового преобразователя для питания электромагнитного привода;
• разработана математическая модель электронной системы управления электромагнитным приводом;
• подготовлен отчет о научно-исследовательской работе.
3
01.01.2008 - 30.06.2008
На отчетном этапе выполнены следующие работы:
• разработана методики проектного расчета электромагнитных приводов клапанов газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания совместно с системой управления;
• разработана и протестирована комплексная математическая модель для анализа и синтеза быстродействующих электромагнитных приводов совместно с системой управления, позволяющая производить расчетный анализ и исследование ЭМП с учетом рабочих процессов в ДВС и оценкой концентрации образования токсичных веществ при сгорании топлива при различных режимах работы двигателя.
• проведен расчетный анализ и исследование электромагнитных приводов с учетом минимизации концентрации вредных выбросов и обеспечения высоких энергетических и экономических показателей ДВС;
• разработан виртуальный прибор на базе программного комплекса LabVIEW7.1 National Instruments;
• разработан и изготовлен специализированный стенд на базе программно-аппаратного комплекса LabVIEW компании National Instruments для экспериментальных исследований ГРМ с электромагнитным приводом;
• разработан и протестирован датчик перемещения, встраиваемый непосредственно в электромагнитный привод
• изготовлен макетный образец электромагнитного привода клапана ГРМ;
• проведены экспериментальные исследования макетного образца электромагнитного привода клапана ГРМ
• разработана методики проектного расчета электромагнитных приводов клапанов газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания совместно с системой управления;
• разработана и протестирована комплексная математическая модель для анализа и синтеза быстродействующих электромагнитных приводов совместно с системой управления, позволяющая производить расчетный анализ и исследование ЭМП с учетом рабочих процессов в ДВС и оценкой концентрации образования токсичных веществ при сгорании топлива при различных режимах работы двигателя.
• проведен расчетный анализ и исследование электромагнитных приводов с учетом минимизации концентрации вредных выбросов и обеспечения высоких энергетических и экономических показателей ДВС;
• разработан виртуальный прибор на базе программного комплекса LabVIEW7.1 National Instruments;
• разработан и изготовлен специализированный стенд на базе программно-аппаратного комплекса LabVIEW компании National Instruments для экспериментальных исследований ГРМ с электромагнитным приводом;
• разработан и протестирован датчик перемещения, встраиваемый непосредственно в электромагнитный привод
• изготовлен макетный образец электромагнитного привода клапана ГРМ;
• проведены экспериментальные исследования макетного образца электромагнитного привода клапана ГРМ
4
01.07.2008 - 31.10.2008
Проведены экспериментальные исследования макетного образца электромагнитного ГРМ на специализированном стенде. Произведена оценка возможности выполнения ОКР с целью создания конкурентоспособной продукции. Разработаны рекомендации по использованию результатов проведенных НИР. Сформулированы технические требования для технического задания на разработку электромагнитного ГРМ. Составлен и оформлен итоговый отчет.
Программа
Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"
Программное мероприятие
1.6 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области энергоэффективности, энергоснабжения и ядерной энергетики
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
7,6 млн
Организация
ГОУ ВПО ППИ
профинансировано
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ФГУП "ЦИАМ им.П.И.Баранова"
профинансировано
Создание технологии повышения экологичности коммерческой и специальной техники за счет использования продуктов термохимической конверсии природного газа при рекуперации продуктов выхлопа двигателей внутреннего сгорания
профинансировано
Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований в области нейтрализации токсичных компонентов отработавших газов двигателей внутреннего сгорания до уровня перспективных экологических стандартов.
профинансировано
"Физико-химические процессы образования экологически опасных соединений во внутреннем тракте и в выхлопных струях энергоустановок и двигателей летательных аппаратов".
Продолжительность работ
2005, 2 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ФГУП "ЦИАМ им.П.И.Баранова"
профинансировано