Двигатель винклера


Пионеры ракетостроения в Германии и США

Эксперименты Роберта Годдарда, Макса Валье и других исследователей

В 1909 г. американский ученый д-р Роберт Годдард приступил к широким теоретическим исследованиям в области ракетодинамики. Через три года он провел огневое испытание твердотопливной ракеты с измерением тяги. Ракета была помещена внутри вакуумированного стеклянного резервуара, чтобы доказать, что она может функционировать в безвоздушном пространстве. Этим окончательно отвергалось широко распространенное в то время мнение, что ракета якобы может работать только в атмосфере, где тяга создается в результате отталкивания истекающих газов от воздуха.

В действительности, как известно, ракета движется в соответствии с третьим законом Ньютона, согласно которому для каждого действия (истечения из ракеты) имеется равное и противоположное по направлению противодействие (отдача или тяга). Эксперимент Годдарда показал, что в действительности воздух оказывает лишь «демпфирующий» эффект, замедляя истекающие газы и уменьшая тягу.

В более поздних работах Годдарда рассматривается проект высотной исследовательской ракеты, способной доставлять данные об атмосфере с высот, находящихся вне пределов досягаемости авиации и высотных зондов. Подобно Циолковскому, он предсказал большие потенциальные возможности ракет на жидком топливе.

Д-р Р. Годдард (1882—1945 гг.), совершивший первый в мире запуск ракеты с жидкостным ракетным двигателем (топливо — жидкий кислород и бензин) 16 марта 1926 г., стоит возле своей ракеты.

Его решительность обеспечила ему прочное место в истории. 16 марта 1926 г. в Обурне, шт. Массачусетс, он осуществил успешный запуск первой в мире жидкостной ракеты. Эта ракета поднялась на высоту 12,5 м, пролетев 56 м за время 2,5 с.

Следующий, кому удалось добиться успеха, был немецкий исследователь Иоганнес Винклер, который 21 февраля 1931 г. вблизи Дессау испытал ракету на жидком метане и жидком кислороде. Ракета поднялась только на 3 м, но через три недели, когда были смонтированы стабилизирующие плоскости, была достигнута высота уже около 90 м.

Другой европеец мог бы пожинать лавры успеха, если бы его эксперименты с жидким топливом были непосредственно направлены на создание ракеты, а не ракетного автомобиля. Благоприятная возможность представилась Максу Валье, немецкому изобретателю, первоначально экспериментировавшему на автомобилях, буерах и железнодорожных вагонах со связками твердотопливных двигателей, после того как он получил поддержку со стороны д-ра П. Хейланда, которому принадлежал завод по производству промышленных газов, в том числе жидкого кислорода. С помощью Вальтера Риделя, одного из инженеров завода, Валье построил и испытал небольшой жидкостный ракетный двигатель с корпусом из стали. 8 марта 1930 г. этот неохлаждаемый двигатель, работающий на этиловом спирте и жидком кислороде, развил тягу около 8 кгс и был установлен на шасси автомобиля «Рак-6». Другой двигатель такого же типа был установлен в марте 1930 г. на автомобиле «Рак-7». После испытания он был демонтирован и усовершенствован (увеличена тяга до 20— 30 кгс). Автомобиль «Рак-7» с этим двигателем демонстрировался 19 апреля 1930 г. на аэродроме Темпельхоф в Берлине. Автомобиль двигался с шумом, истекающая реактивная струя была красноватой и дымной, что свидетельствовало о неполном сгорании топлива. 

М. Валье, немецкий инженер. который начал свою деятельность с установки твердотопливных ракет на гоночных автомобилях и буерах. Позже он обратился к жидкостным ракетам. На фотоснимке Валье в момент проведения стендового огневого испытания.

 

Валье полагал, что путь к космическим путешествиям начинается с ракетного автомобиля, который должен постепенно развиться в ракетоплан и космический корабль. Этим, в частности, объясняется, почему Валье не стал первым европейцем, запустившим жидкостную ракету. Он сосредоточил свое внимание на испытаниях собственных ракетных двигателей, установленных на управляемых человеком аппаратах.

К несчастью, исследования имели трагические последствия. В ночь на 17 мая 1930 г. Валье и его помощники испытывали новый двигатель, который предполагали демонстрировать на автомобиле во время предстоящей авиационной недели в Берлине. В качестве топлива они использовали смесь воды и дизельного топлива. Были проведены две экспериментальные поездки с соплом, имеющим диаметр критического сечения 28 мм. Валье настоял еще на одной поездке с соплом диаметром 40 мм и с повышенным давлением в камере сгорания для получения тяги 100 кгс. Во время испытания двигателя давление в камере сгорания достигло 7 атм, и горение в двигателе стало крайне неравномерным с резкими взрывными толчками. Затем произошел сильный взрыв, и зазубренный кусочек стали рассек аорту Валье. Истекая кровью, Валье умер.

После смерти Валье Рудольф усовершенствовал его двигатель, уделив особое внимание впрыску горючего и окислителя. Это открыло дорогу новому поколению ракетных двигателей. В конструкции Валье — Риделя горючее подавалось через выдвинутую внутрь камеры форсунку с мелкими отверстиями, а жидкий кислород поступал через отверстия, расположенные вблизи стенки камеры. В конструкции Рудольфа горючее и окислитель подавались через кольцевые щели. Горючее, направленное к стенке камеры сгорания, не только охлаждало ее, но и предохраняло от воздействия окислителя (которое было одной из причин прогаров стенки в конструкции Валье — Риделя). Грибообразная форма форсунки горючего способствовала равномерному смешению впрыскиваемого топлива и, следовательно, очень ровному и спокойному горению без опасности взрыва.

Путем изменения площади сечения входных отверстий системы подачи топлива можно было регулировать тягу двигателя в процессе его работы. Такой ракетный двигатель с переменной тягой был построен и испытан в Куммерсдорфе и впоследствии установлен на самолете He-112 фирмы «Хейнкель», который совершил успешный испытательный полет в 1937 г.

Ракетный автомобиль во время испытательного пробега весной 1931 г. Двигатель имеет усовершенствованную систему подачи топлива, разработанную А. Рудольфом. За рулем А. Пич.

Герман Оберт

Оберт, вдохновитель работ в Германии в области ракетостроения, был профессором физики и математики. Он родился в 1894 г. В 1923 г. он опубликовал небольшую книгу «Die Rakete zu den Planetraumen» («Ракета в межпланетном пространстве»), в которой не только изложил фундаментальные положения о движении ракет в космическом вакууме, но и доказал, что при достаточной тяге ракета может быть выведена на орбиту вокруг Земли. Так же как Циолковский и Годдард, он исследовал многие топливные комбинации. Самой значительной из всех его работ явилось детальное описание ракеты («Модель В»), которая, как он полагал, может быть использована для исследования верхней атмосферы. Хотя эта ракета никогда не была построена, она вызвала интерес к ракетной технике других талантливых исследователей, и в 1927 г. группа энтузиастов основала в Германии Общество межпланетных сообщений.

Члены общества приступили к разработке небольших жидкостных ракет, чтобы отработать основные принципы проектирования. На основе проекта Оберта был разработан двигатель «Кегельдюзе» (конический двигатель). Изготовленный из стали и меди, покрывающей его с внутренней стороны, двигатель был неохлаждаемым и работал на бензине и жидком кислороде.

Двигатель «Кегельдюзе» оказался важным этапом в двигателестроении Германии. Чтобы поддержать веру в новую технику, Г. Оберт, Р. Небель и К. Ридель подготовили стендовый эксперимент, который был проведен при строго контролируемых условиях в соответствии с требованиями Бюро стандартов. Фон Браун и Р. Энгель помогли наладить экспериментальную установку, и 23 июля 1930 г. была зарегистрирована успешная работа двигателя «Кегельдюзе» в течение 90 с при постоянной тяге 7 кгс и потреблении 6 кг жидкого кислорода и 1 кг бензина.

Профессор Г. Оберт излагает одно из положений теории планет.

Небель, который работал с Обертом над ракетой для УФА, в дальнейшем предложил, чтобы Общество межпланетных сообщений построило ракету под названием «Минимальная ракета» (сокращенно «Мирак») для проведения экспериментов с жидкими топливами при малых затратах. Корпус первой ракеты «Мирак», являвшийся одновременно баком окислителя, был изготовлен из литого алюминия и имел форму цилиндра с обтекаемой носовой частью, где был смонтирован предохранительный клапан. Внутри монтировался конусообразный ракетный двигатель, а выступающая назад вдоль сопла конструкция представляла собой металлическую трубку, заправленную горючим. На конце трубки имелся небольшой бачок со сжатым углекислым газом для подачи горючего в камеру сгорания. Жидкий кислород подавался за счет давления собственного пара. Испытания ракет серии «Мирак», а затем и серии «Репульсор» проводились на полигоне в Рейникендорфе в Берлине. Некоторые ракеты были укомплектованы парашютами для возвращения их на Землю.

Полеты ракет «Мирак» часто были неудачными. Теплота, выделяющаяся в ракетном двигателе, погруженном в жидкий кислород, вызывала его интенсивное испарение, в результате развивалось высокое давление, которое разрывало бак, несмотря на наличие предохранительного клапана. Поэтому было решено создать ракету новой конструкции, получившую название «Репульсор».

В первой ракете «Репульсор» (двухстержневой) жидкий кислород и горючее заполняли две трубки из магния такого же поперечного сечения, как и в ракете «Мирак». Охлаждаемый водой двигатель размещался в головной части ракеты. Хотя ракета такой конструкции была тяжелой, при испытаниях она поднялась на высоту 18 м и медленно приземлилась. Единственной поломкой было разрушение линии горючего. В мае 1931 г. ракета «Репульсор» меньшего веса с четырьмя хвостовыми стабилизаторами из листового алюминия достигла высоты 60 м, покрыв расстояние 600 м.

В августе 1931 г. был разработан новый вариант ракеты — одностержневой «Репульсор». В этом варианте топливные баки были смонтированы в одну линию, в то время как в двухстержневом «Репульсоре» они располагались параллельно. Установленный в головной части двигатель имел водяную рубашку с проточным охлаждением. Контейнер с парашютом был размещен между хвостовыми стабилизаторами. Первая из этих ракет при запуске поднялась на высоту около 1 км, последующие образцы иногда достигали высоты около мили (~1600 м), однако, несмотря на успехи, конец этих работ был уже близок. Германия находилась в тисках экономической депрессии, число членов Общества межпланетных сообщений быстро сокращалось, многие жители кварталов, окружавших ракетный полигон в Рейникендорфе, и городские власти высказывали свое неудовольствие тем, что запуски ракет проводились в городе. В результате Общество межпланетных сообщений распалось и официально прекратило свое существование в 1934 г.

Дальнейшее развитие ракетостроения в Германии происходило при поддержке военного ведомства. В 1932 г. жидкостные ракеты были продемонстрированы группе офицеров на армейском испытательном полигоне в Куммерсдорфе. Пуски были успешными лишь частично, иногда ракета разрушалась до раскрытия парашюта.

Иоганнес Винклер и Эйген Зенгер

Описание раннего периода развития ракетной техники в Германии будет неполным, если не привести некоторых данных об основателе и первом президенте Общества межпланетных сообщений Иоганнесе Винклере. С 1925 г. он занимался проблемами ракетной техники. Он редактировал журнал Die Rakete («Ракета»), издававшийся Обществом межпланетных сообщений. К экспериментам с пороховыми ракетами он приступил в 1928 г. В Высшей технической школе в Бреслау Винклер изучал процессы теплопередачи в камере сгорания, работавшей на жидком кислороде и спирте. Впрыскивание компонентов топлива осуществлялось в направлении, противоположном направлению истечения продуктов сгорания.

 

Военнослужащий с одностержневым «Репульсором» на полигоне в Куммерсдорфе, 1932 г.

К. Ридель (1907—1944 гг.), ведущий исследователь Общества межпланетных сообщений, осматривает двухстержневой «Репульсор»,который совершил успешный полет на полигоне в Рейникендорфе в 1931 г.

В рамках шестимесячного контракта с фирмой «Юнкерс» он провел классификацию всех известных пороховых ракет, используя специальную контрольно-измерительную аппаратуру для регистрации их характеристик. Затем он приступил к экспериментам, изготовив цилиндрическую камеру сгорания с длинным коническим соплом. Исследовал возможность применения стали и меди. Для тепловой защиты стенок камеры Винклер использовал тонкий слой магнезитового огнеупорного материала. Следует отметить, что Оберт также применял этот материал в период работы над одной из ракет. Впоследствии по возобновленному контракту Винклер провел натурные испытания гидросамолета с ракетными двигателями для фирмы «Юнкерс». Срок этого контракта истек в апреле 1931 г.

Вверху. И. Винклер (1897—1947 гг.) возле своей ракеты HW-1, заправленной жидким метаном и жидким кислородом. Полагают, что это первая жидкостная ракета, запущенная в Европе.

В этом же году молодой австрийский инженер д-р Эйген Зенгер приступил к серии экспериментов с ракетными двигателями, используя оборудование Венского университета. Созданный им ракетный двигатель имел сферическую камеру сгорания диаметром 5 см и сопло длиной 25,4 см. Камера сгорания и часть сопла были окружены охлаждающей рубашкой, в которую подавалось легкое нефтяное горючее. Затем горючее поступало в камеру, где сгорало в смеси с газообразным или распыленным жидким кислородом. Насос горючего фирмы «Бош» типа используемых в дизельных двигателях прокачивал горючее через охлаждающую рубашку при высоком давлении. В результате внутренняя стенка камеры не только охлаждалась, но и разгружалась, так как в отличие от наружной стенки камеры она находилась под действием разности давлений в камере сгорания и в охлаждающей рубашке и, следовательно, могла быть более тонкой. Чем тоньше стенка камеры, тем меньше ее тепловое сопротивление и лучше условия охлаждения. Таким образом, повышение давления подачи привело не только к повышению эффективности двигателя вследствие возрастания скорости истечения и тяги, но и обеспечило большую продолжительность его надежной работы (без местных перегревов и сквозных прогаров).

Зенгер провел огневые стендовые испытания двигателя в горизонтальном положении, использовав специальную систему его подвески и измерения тяги, и сообщил, что им получены значения тяги около 25 кгс и времени работы более 15 мин (в одном случае полчаса!). Однако появление при работе двигателя яркого пламени в выходном сечении сопла свидетельствовало о неполном сгорании, и это заставило Зенгера обратить особое внимание на геометрию камеры сгорания и заняться детальным изучением газодинамики внутрикамерных процессов.

Вверху. Ракета HW-2, созданная в 1932 г. И. Винклером и его сотрудниками. Хотя при проектировании ракеты не были допущены ошибки, ракета взорвалась.  

Тем временем ободренный результатами испытаний ракеты HW-1 Винклер приступил к созданию большой ракеты на жидком кислороде и метане, которая, как он полагал, могла достичь высоты 5000 м. По предложению Хюккеля, который финансировал работы Винклера и некоторые работы Небеля в области ракет, было решено перевести лабораторию Винклера из Дессау на ракетный полигон в Рейникендорфе, чтобы объединить их в единый центр и получить максимальную пользу при ограниченных ресурсах. Объединенная исследовательская организация получила название: Винклеровский исследовательский институт реактивного движения. Вместе с Энгелем и другими специалистами Винклер создал ракету HW-2, которая имела длину 1,9 м и для своего времени отличалась высоким техническим совершенством. Топливные клапаны ракеты были изготовлены из нового сплава алюминия с магнием — электрона.

Винклер получил разрешение запустить ракету HW-2 на Балтийском побережье Восточной Пруссии. Однако когда утром 6 октября 1932 г. стартовая команда заправляла ракету топливом, было обнаружено, что пусковые клапаны окислителя и горючего имеют течь. Никто не подозревал, что электрон корродирует при воздействии морской воды. Энгель позже писал: «Мы решили рискнуть и продуть корпус ракеты азотом непосредственно перед запуском. Это было сделано, но, по-видимому, недостаточно тщательно. Когда был включен воспламенитель, между внешней обшивкой ракеты, баками и камерой сгорания еще оставалось достаточно взрывчатой смеси, и наша «прекрасная» ракета разорвалась на куски». Все были глубоко разочарованы. Винклер вернулся на фирму «Юнкерс». Энгель пытался продолжить работу в рамках добровольного общества.

Работы группы фон Брауна

Дальнейшее развитие ракетной техники в Германии было связано с работами другой группы Общества межпланетных сообщений — группы Риделя, Небеля и фон Брауна. Армия проявляла явный интерес к работам в области ракетной техники, но развивать исследования в рамках Общества межпланетных сообщений не была намерена. Более целесообразным оказалось подробное изучение характеристик ракет на собственных испытательных стендах. В 1933 г. Управление вооружений образовало специальное подразделение по ракетной технике под руководством Дорнбергера. Фон Браун, был назначен руководителем работ по жидкостным ракетам. Его лаборатория занимала одну половину бетонированного бункера, в другой половине проводили исследования твердотопливных ракет, а штат сотрудников на первых порах состоял из одного механика. В январе 1933 г. удалось создать охлаждаемый водой ракетный двигатель, который при стендовых испытаниях развивал тягу 140 кгс в течение минуты.

Военное ведомство охотно поддерживало работы по созданию жидкостных ракет, которые стали развиваться быстрыми темпами. В первой ракете А-1, предназначенной для летных испытаний, был использован ракетный двигатель с регенеративным охлаждением и тягой 300 кгс, который работал на жидком кислороде и спирте.

Однако во время стендовых испытаний двигатель взорвался, так как в его камере сгорания в результате задержки воспламенения накопилась взрывчатая смесь (обычная причина аварий в ранних конструкциях жидкостных двигателей).

Было решено не продолжать отработку ракеты А-1, а заново ее перепроектировать. В частности, было решено перенести маховик из носовой части ракеты в плоскость вблизи центра тяжести баков. Маховик предназначался для стабилизации ракеты от воздействий внешних возмущений. В ракете еще не применялись воздушные стабилизаторы или газовые рули. Две ракеты А-2, запущенные в декабре 1934 г. с о-ва Боркум в Северном море, достигли высоты 1,5—2 км.

Следующим шагом в работах по жидкостным ракетам явилось создание ракеты А-3 — первой немецкой ракеты, имевшей гиростабилизированную платформу с акселерометрами, электрические сервомоторы и молибденовые газовые рули. Такая схема позволила отказаться от наклонной пусковой установки и запускать ракеты, установленные вертикально на хвостовом оперении, так как управление полетом при малых скоростях обеспечивалось газовыми рулями. Экспериментальные запуски ракет А-3 были проведены осенью 1937 г. с о-ва Грейфсвальдер-Ойе в Балтийском море, но они оказались неуспешными из-за отказов системы управления.

Фон Браун пополнил состав своей группы, включив в нее ряд специалистов, в том числе некоторых сотрудников Валье. После смерти Валье его группа продолжала работать во главе с В. Риделем под покровительством военного ведомства в акционерном обществе «Индустригазфервертунг» в Бритце близ Берлина в обстановке строгой секретности. Решение военного ведомства об объединении группы Риделя с группой фон Брауна в Куммерсдорфе еще более активизировало работы по жидкостным ракетам. В связи с намерением этого ведомства практически применить жидкостные ракеты был разработан новый проект — ракета А-5. Начиная с 1933 г., военное ведомство Германии получало в свое распоряжение значительно большие ассигнования. Ракетные двигатели стали устанавливать на самолетах ВВС Германии. Сухопутные войска стали проявлять интерес к баллистическим ракетам как средству повышения дальности действия артиллерии. В связи с этим было решено организовать главный ракетный исследовательский центр вблизи деревни Пенемюнде на Балтийском побережье Германии, где можно было запускать ракеты на дальность более 300 км. Огромный по масштабам того времени центр, который сооружали в течение двух лет, был оснащен совершенным лабораторным оборудованием и испытательными стендами. Ракетное подразделение было переведено в Пенемюнде в апреле 1937 г.

Вверху. Немецкая ракета А-3, подготовленная для наземных испытаний на испытательном полигоне в Куммерсдорфе в 1937 г. Ракеты А-3 запускались с о-ва Грейфсвальдер-Ойе в Балтийском море, но полеты были неудачными.  

В Пенемюнде была завершена разработка проекта ракеты А-5 и первые ее запуски без системы управления были проведены летом 1938 г. с о-ва Грейфсвальдер-Ойе. Первый пуск с системой управления был отложен до осени 1939 г. и прошел успешно.

 

Главы из книги К. Гэтланда "Космическая техника"

http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/getlend/01.html

aviator.guru

способ управления работой двигателя внутреннего сгорания - патент РФ 2247251

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способу управления двигателем внутреннего сгорания. Изобретение позволяет обеспечить постоянное корректное управление процессом накопления-высвобождения оксидов азота и/или регулирование этого процесса. В способе управления работой двигателя (1) внутреннего сгорания (ДВС), прежде всего транспортного средства, топливо впрыскивают в камеру (4) сгорания в режиме работы на обогащенной горючей смеси и в режиме работы на обедненной горючей смеси, осуществляют переключение между указанными режимами. При этом переключении ДВС переводят с работы на обогащенной горючей смеси на работу на обедненной горючей смеси и наоборот. Кроме этого осуществляют накопление оксидов азота в каталитическом нейтрализаторе (12). Далее определяют качественную функцию (G), отражающую эффективность накопления оксидов азота в каталитическом нейтрализаторе (12) в зависимости от временного интервала (DT), по истечении которого режим работы на обогащенной горючей смеси прерывается каталитическим нейтрализатором (12). Указанную качественную функцию (G) определяют по нескольким последовательным временным интервалам (DT) и в зависимости от этой качественной функции (G) воздействуют на процесс переключения между указанными режимами работы. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Рисунки к патенту РФ 2247251

Настоящее изобретение относится к способу управления работой двигателя внутреннего сгорания (ДВС), прежде всего транспортного средства, при этом топливо впрыскивают в камеру сгорания в режиме работы на обогащенной горючей смеси и в режиме работы на обедненной горючей смеси, осуществляют переключение между указанными режимами, переводя ДВС с работы на обогащенной горючей смеси на работу на обедненной горючей смеси и, наоборот, и осуществляют накопление оксидов азота в каталитическом нейтрализаторе. Изобретение относится далее к соответствующему ДВС, а также к блоку управления для подобного ДВС.

Подобные способ, ДВС и блок управления известны по применению, например, так называемых систем с непосредственным впрыскиванием бензина. В таких системах топливо впрыскивается в камеру сгорания ДВС на такте впуска при работе ДВС на обогащенной смеси, например в режиме с гомогенным смесеобразованием, или на такте сжатия при работе ДВС на обедненной смеси, например в режиме с послойным смесеобразованием. Режим с гомогенным смесеобразованием предусмотрен преимущественно для работы ДВС при полной нагрузке, тогда как режим с послойным смесеобразованием используется при работе ДВС на холостом ходу и в диапазоне частичных нагрузок. Переключение с одного из указанных режимов на другой происходит в подобном ДВС с непосредственным впрыскиванием топлива, например в соответствии с необходимым заданным режимом работы.

При работе ДВС, прежде всего в режиме с послойным смесеобразованием на обедненной смеси в отработавших газах (ОГ) содержатся NO X-компоненты, т.е. оксиды азота, которые невозможно подвергать окончательной обработке в трехкомпонентном каталитическом нейтрализаторе. Поэтому для этой цели предусмотрен так называемый катализатор-накопитель, который аккумулирует оксиды азота, а затем при последующей работе ДВС на обогащенной смеси подвергает их химическому превращению и снова высвобождает их. Поскольку такой катализатор-накопитель обладает ограниченной способностью накапливать оксиды азота, т.е. аккумулирующей способностью, циклы накопления им оксидов азота должны постоянно чередоваться с циклами высвобождения им накопленных оксидов азота, т.е. с циклами его регенерации. Этим процессом можно управлять и/или этот процесс можно регулировать, например, с помощью кислородного датчика, устанавливаемого перед катализатором-накопителем, моделируя таким путем его аккумулирующую способность.

По мере старения ДВС, т.е. по мере его износа в процессе эксплуатации, при моделировании могут происходить изменения, а тем самым возможно возникновение сбоев. Подобные сбои могут приводить к появлению постоянных ошибок при управлении процессом накопления-высвобождения катализатором-накопителем оксидов азота и/или при регулировании этого процесса.

В основу настоящего изобретения была положена задача разработать такой способ управления ДВС, который постоянно обеспечивал бы корректное управление процессом накопления-высвобождения катализатором-накопителем оксидов азота и/или регулирование этого процесса.

Эта задача в отношении способа, указанного в начале описания типа решается согласно изобретению благодаря тому, что определяют качественную функцию, отражающую эффективность накопления оксидов азота в каталитическом нейтрализаторе, и в зависимости от этой качественной функции воздействуют на процесс переключения между режимами работы двигателя. В отношении ДВС и блока управления указанных в начале описания типов эта задача решается аналогичным образом.

В результате старения каталитического нейтрализатора или отравления его каталитически активного материала указанная качественная функция имеет убывающий вид. Если форма качественной функции изменяется с убывающей на возрастающую, то по такому изменению можно судить об изменениях, произошедших в рабочих характеристиках ДВС, например, в результате его старения (износа). В этом случае модель, на основании которой осуществляется переключение между режимами работы ДВС, можно адаптировать таким образом, чтобы качественная функция вновь приняла убывающий вид.

Тем самым создается возможность распознавать на основании качественной характеристики проявления износа ДВС и соответственно учитывать их в блоке управления.

Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения предлагается определять качественную функцию в зависимости от временного интервала, по истечении которого режим работы на обогащенной горючей смеси прерывается каталитическим нейтрализатором. Подобное прерывание режима работы на обогащенной горючей смеси можно выявить, например, с помощью кислородного датчика, установленного за каталитическим нейтрализатором. В контексте настоящего изобретения под таким прерыванием понимается момент, в который из каталитического нейтрализатора высвободились все накопленные им NOX-компоненты, а восстановитель в виде "обогащенных" ОГ достиг расположенного за этим нейтрализатором кислородного датчика. Вышеуказанный временной интервал служит мерой аккумулирующей способности каталитического нейтрализатора. С течением времени этот временной интервал постепенно сокращается, что свидетельствует о старении каталитического нейтрализатора и/или об отравлении его каталитически активного материала.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения предлагается определять качественную функцию по нескольким последовательным временным интервалам. Тем самым учитывается изменение качественной функции во времени.

В соответствии еще с одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения предлагается определять изменение наклона качественной функции. В этом случае подобное изменение наклона качественной функции позволяет судить о происходящих изменениях в рабочих характеристиках ДВС, обусловленных, например, его износом.

Наиболее предпочтительно осуществлять переключение между режимами работы адаптивно. При этом для накопления оксидов азота в каталитическом нейтрализаторе предпочтительно адаптивно изменять продолжительность насыщения и/или регенерации этого каталитического нейтрализатора.

Особое значение имеет реализация предлагаемого в изобретении способа на базе элемента управления, предназначенного для блока управления ДВС, прежде всего транспортного средства. При этом в памяти такого элемента управления хранится программа, ориентированная на выполнение в вычислительном устройстве, прежде всего в микропроцессоре, и пригодная для осуществления предлагаемого в изобретении способа. Таким образом, в этом случае предлагаемое в изобретении решение реализуется с помощью хранящейся в памяти элемента управления программы. В качестве элемента управления можно использовать прежде всего электрический носитель данных, например постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) или флэш-память.

Задача изобретения решается также с помощью предложенного двигателя внутреннего сгорания, прежде всего транспортного средства, имеющего камеру сгорания с возможностью впрыскивания в нее топлива в режиме работы на обогащенной горючей смеси и в режиме работы на обедненной горючей смеси, а также оснащенный каталитическим нейтрализатором, позволяющим накапливать в нем оксиды азота, и блоком управления, позволяющим осуществлять переключение между указанными режимами с переводом ДВС с работы на обогащенной горючей смеси на работу на обедненной горючей смеси и наоборот. Согласно изобретению, предусмотрена возможность определения с помощью блока управления качественной функции, отражающей эффективность накопления оксидов азота в каталитическом нейтрализаторе в зависимости от временного интервала, по истечении которого режим работы на обогащенной горючей смеси прерывается каталитическим нейтрализатором, определения указанной качественной функции по нескольким последовательным временным интервалам и воздействия блоком управления в зависимости от этой качественной функции на процесс переключения между указанными режимами работы. Задача изобретения решается далее с помощью предложенного блока управления для применения в двигателе внутреннего сгорания, прежде всего транспортного средства, при этом указанный ДВС имеет камеру сгорания с возможностью впрыскивания в нее топлива в режиме работы на обогащенной горючей смеси и в режиме работы на обедненной горючей смеси, а также оснащен каталитическим нейтрализатором, позволяющим накапливать в нем оксиды азота, при этом блок управления позволяет осуществлять переключение между указанными режимами с переводом ДВС с работы на обогащенной горючей смеси на работу на обедненной горючей смеси и наоборот. Согласно изобретению, блок выполнен с возможностью определять качественную функцию, отражающую эффективность накопления оксидов азота в каталитическом нейтрализаторе в зависимости от временного интервала, по истечении которого режим работы на обогащенной горючей смеси прерывается каталитическим нейтрализатором, определять указанную качественную функцию по нескольким последовательным временным интервалам и воздействовать в зависимости от этой качественной функции на процесс переключения между указанными режимами работы.

Другие отличительные особенности, возможности применения и преимущества изобретения рассмотрены ниже на примере некоторых вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи. При этом все рассмотренные в описании или представленные на чертежах отличительные признаки индивидуально и в любых сочетаниях характеризуют объект изобретения независимо от их компоновки в пунктах формулы изобретения или ссылки на них, а также независимо от их формулировки, соответственно представления в описании и на чертежах, на которых, в частности, показано:

на фиг.1 - схематичное изображение одного из вариантов выполнения предлагаемого в изобретении двигателя внутреннего сгорания,

на фиг.2 - четыре временных диаграммы, иллюстрирующие один из вариантов осуществления предлагаемого в изобретении способа управления работой ДВС, показанного на фиг.1, и

на фиг.3 - еще одна временная диаграмма, которая в дополнение к фиг.2 иллюстрирует один из вариантов осуществления предлагаемого в изобретении способа.

На фиг.1 схематично показан устанавливаемый на транспортном средстве 5 двигатель 1 внутреннего сгорания (ДВС), в цилиндре 3 которого с возможностью возвратно-поступательного движения установлен поршень 2. В цилиндре 3 имеется камера 4 сгорания, которая ограничена, в частности, поршнем 2, впускным клапаном 5 и выпускным клапаном 6. Впускной клапан 5 управляет соединением цилиндра с впускным трубопроводом 7, а выпускной клапан 6 управляет его соединением с выпускным трубопроводом 8.

В зоне впускного клапана 5 и выпускного клапана 6 в камеру 4 сгорания выступают клапанная форсунка 9 и свеча 10 зажигания. Клапанная форсунка 9 служит для впрыскивания топлива в камеру 4 сгорания. Свеча 10 зажигания предназначена для воспламенения топлива в камере 4 сгорания.

Во впускном трубопроводе 7 расположена поворотная дроссельная заслонка 11, регулирующая поступление воздуха в этот впускной трубопровод 7. Количество поступающего воздуха зависит от углового положения дроссельной заслонки 11. В выпускном трубопроводе 8 расположен каталитический нейтрализатор 12, служащий для нейтрализации отработавших газов, образующихся при сгорании топлива.

От выпускного трубопровода 8 отходит обратный трубопровод 13, ведущий обратно во впускной трубопровод 7. В этом обратном трубопроводе 13 установлен обратный клапан 14, позволяющий регулировать количество возвращаемых назад во впускной трубопровод 7 ОГ. Указанные обратный трубопровод 13 и обратный клапан 14 образуют так называемую систему рециркуляции ОГ.

От топливного бака 15 отходит проходящий к впускному трубопроводу 7 вентиляционный трубопровод 16. В этом вентиляционном трубопроводе 16 установлен вентиляционный клапан 17, позволяющий регулировать количество паров топлива, подводимое во впускной трубопровод 7 из топливного бака 15. Указанный вентиляционный трубопровод 16 и вентиляционный клапан 17 образуют так называемую систему улавливания испарений бензина.

При сгорании топлива в камере 4 сгорания поршень 2 приводится в возвратно-поступательное движение, которое передается на не показанный на чертеже коленчатый вал и создает на нем крутящий момент.

На вход блока 18 управления поступают сигналы 19, характеризующие измеренные различными датчиками рабочие параметры ДВС 1. Так, например, с блоком 18 управления соединены расходомер воздуха, кислородный датчик, датчик частоты вращения и т.п. Помимо этого с блоком 18 управления соединен датчик положения педали акселератора, формируемый которым (датчиком) сигнал пропорционален положению нажимаемой водителем педали акселератора, а тем самым и требуемому крутящему моменту. Блок 18 управления формирует выходные сигналы 20, которые в виде управляющих воздействий, подаваемых на приводные и/или исполнительные механизмы, позволяют влиять на режим работы ДВС 1. При этом блок 18 управления соединен, например, с клапанной форсункой 9, свечой 10 зажигания, приводом дроссельной заслонки 11 и т.п. и формирует необходимые для управления ими сигналы.

Блок 18 управления предназначен, в частности, для управления рабочими параметрами ДВС 1 и/или для их регулирования. Так, например, блок 18 управления с учетом уменьшения расхода топлива и/или снижения выброса вредных веществ управляет количеством и/или регулирует количество впрыскиваемого клапанной форсункой 9 в камеру 4 сгорания топлива. Для этой цели в блоке 18 управления предусмотрен микропроцессор, в памяти которого, выполненной, в частности, в виде флэш-памяти, хранится программа, на основании которой осуществляются указанные процессы управления и/или регулирования.

Показанный на фиг.1 ДВС 1 может работать в различных режимах. Так, например, ДВС может работать в режиме с гомогенным смесеобразованием, в режиме с послойным смесеобразованием, в режиме с гомогенным смесеобразованием на обедненной горючей смеси и т.п. ДВС 1 можно переводить, соответственно переключать с одного из указанных режимов работы на другой. Подобное переключение осуществляется блоком 18 управления.

В режиме с гомогенным смесеобразованием топливо впрыскивается клапанной форсункой 9 непосредственно в камеру 4 сгорания ДВС на такте впуска. В результате топливо до момента воспламенения дополнительно существенно завихряется, благодаря чему в камере 4 сгорания образуется практически однородная топливовоздушная смесь или однородный заряд. Создаваемый при этом крутящий момент в существенной мере зависит от положения дроссельной заслонки 11, регулируемого блоком 18 управления. В 5 режиме с гомогенным смесеобразованием управление и/или регулирование рабочих параметров ДВС 1 осуществляется таким образом, чтобы коэффициент избытка воздуха (лямбда) горючей смеси равнялся единице. Режим с гомогенным смесеобразованием предназначен главным образом для работы ДВС при полной нагрузке.

В режиме с послойным смесеобразованием топливо впрыскивается клапанной форсункой 9 непосредственно в камеру 4 сгорания на такте сжатия. В результате при воспламенении горючей смеси свечой 10 зажигания топливо распределяется в присутствующем в камере 4 сгорания заряде не однородно, а послойно. Вне зависимости от конкретных требований, предъявляемых, например, к рециркуляции ОГ или улавливанию паров топлива, дроссельная заслонка 11 в этом режиме может быть полностью открыта, а ДВС 1 тем самым работает в незадросселированном режиме. В режиме с послойным смесеобразованием создаваемый крутящий момент в основном регулируется изменением количества впрыскиваемого топлива. Режим с послойным смесеобразованием предназначен главным образом для работы ДВС 1 на холостом ходу и в диапазоне частичных нагрузок.

Каталитический нейтрализатор 12 представляет собой трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, объединенный с катализатором-накопителем. В трехкомпонентном каталитическом нейтрализаторе токсичные компоненты ОГ вне зависимости от режима работы ДВС непрерывно подвергаются окончательной обработке, соответственно преобразованию. Однако этот трехкомпонентный каталитический нейтрализатор не способен перерабатывать образующиеся в режиме с послойным смесеобразованием содержащие NOX-компоненты ОГ. Для этой цели предусмотрен катализатор-накопитель.

Указанный катализатор-накопитель связывает содержащие NOX-компоненты ОГ при работе ДВС 1 на обедненной смеси, т.е. при избытке кислорода, главным образом при работе в режиме с послойным смесеобразованием. Если в последующем перевести ДВС 1 на работу с избытком топлива, т.е. на обогащенной горючей смеси, то катализатор-накопитель начнет вновь высвобождать связанные им оксиды азота, которые могут подвергаться в трехкомпонентном каталитическом нейтрализаторе восстановлению и тем самым окончательной обработке.

Показанная в верхней части на фиг.2 первая временная диаграмма схематично отражает изменение количества N выбрасываемых при работе ДВС 1 оксидов азота во времени t. Из этой временной диаграммы следует, что ДВС 1 при работе в режиме с послойным смесеобразованием, т.е. на обедненной горючей смеси, выбрасывает оксиды азота, а при работе в режиме с гомогенным смесеобразованием, т.е. на обогащенной горючей смеси, суммарный выброс NOX не играет абсолютно никакой роли и принимается равным нулю.

Вторая временная диаграмма на фиг.2 схематично отражает изменение массы М накапливаемых в катализаторе-накопителе NOX-компонентов во времени t. Из этой временной диаграммы следует, что при работе ДВС 1 в режиме с послойным смесеобразованием катализатор-накопитель поглощает и накапливает оксиды азота, образующиеся при работе двигателя. Поэтому масса М непрерывно увеличивается. И наоборот, при работе ДВС в режиме с гомогенным смесеобразованием катализатор-накопитель вновь высвобождает накопленные им оксиды азота, в результате чего масса М снова непрерывно уменьшается.

Катализатор-накопитель обладает ограниченной аккумулирующей способностью, т.е. способностью накапливать оксиды азота. По этой причине остаточная аккумулирующая способность такого катализатора-накопителя определяется блоком 18 управления, например, путем моделирования. Как только аккумулирующая способность катализатора-накопителя при его длительном насыщении оксидами азота достигает предела, блок 18 управления переводит ДВС 1 на работу на обогащенной смеси, в результате чего катализатор-накопитель вновь начинает высвобождать накопленные им оксиды азота, т.е. регенерируется, а его аккумулирующая способность тем самым вновь увеличивается. По завершении подобного процесса регенерации блок 18 управления вновь может перевести ДВС на работу в другом режиме, а тем самым и на режим, в котором катализатор-накопитель вновь способен накапливать оксиды азота.

При подобном моделировании происходящих в катализаторе-накопителе процессов и осуществляемом на его основании управлении режимами работы ДВС 1, соответственно регулировании этих режимов работы блоком 18 управления происходит представленное на первой и второй временных диаграммах на фиг.2 попеременное переключение между режимами работы с послойным и гомогенным смесеобразованием.

Перед каталитическим нейтрализатором 12 установлен кислородный датчик 21, который соединен с блоком 18 управления и который предназначен для управления описанным выше процессом насыщения-регенерации катализатора-накопителя и/или регулирования этого процесса. Характеристика выходного сигнала этого кислородного датчика 21 схематично представлена на третьей временной диаграмме на фиг, 2. Для наглядности такой выходной сигнал обозначен той же позицией, что и сам кислородный датчик 21.

Выходной сигнал 21 равным образом отражает работу ДВС 1 в режимах с послойным и гомогенным смесеобразованием. При работе двигателя в режиме с послойным смесеобразованием отработавшие газы в соответствии с показанным на фиг.2 выходным сигналом 21 характеризуются высоким значением коэффициента лямбда перед каталитическим нейтрализатором 12, т.е. на участке расположения кислородного датчика 21, что соответствует работе ДВС 1 на обедненной горючей смеси. В отличие от этого при работе двигателя в режиме с гомогенным смесеобразованием выходной сигнал 21 соответствует значению коэффициента лямбда, равному, например, единице, и поэтому его уровень ниже по сравнению с режимом с послойным смесеобразованием.

За каталитическим нейтрализатором 12 установлен еще один кислородный датчик 22, который также соединен с блоком 18 управления. Характеристика выходного сигнала этого кислородного датчика 22 схематично представлена на четвертой временной диаграмме на фиг.2. Для наглядности такой выходной сигнал обозначен той же позицией, что и сам кислородный датчик 22.

Показанный на фиг.2 выходной сигнал 22 указывает на тот момент, в который работа ДВС 1 на обогащенной горючей смеси, например в режиме с гомогенным смесеобразованием, "прерывается" каталитическим нейтрализатором 12. Подобное "прерывание" происходит в том случае, когда катализатор-накопитель полностью регенерирован, т.е. в нем больше не содержатся накопленные им NOX-компонеиты. В соответствии с этим восстановитель в виде "обогащенных" ОГ более не связывается в катализаторе-накопителе высвобождающимися NOX-компонентами, а доходит до места установки кислородного датчика 22, в результате чего уровень выходного сигнала 22 изменяется.

На показанных на фиг.2 временных диаграммах переключение на работу в режиме с гомогенным смесеобразованием происходит в момент Т1. Начиная с этого момента Т1, затем определяют момент, в который эта работа на обогащенной горючей смеси "прерывается". С этой целью в отличие от обычных подходов после момента Т1, который соответствует полной регенерации катализатора-накопителя, двигатель не переводится обратно на работу в режиме с послойным смесеобразованием в соответствии со смоделированной накопленной массой М, а продолжает работать в режиме с гомогенным смесеобразованием.

В результате в последующем согласно показанной в нижней части на фиг.2 четвертой временной диаграмме в момент Т2 формируется импульс 23. Этот импульс 23 указывает на то, что работа на обогащенной горючей смеси в этот момент "прерывается" каталитическим нейтрализатором 12.

В момент Т2 появления импульса 23 двигатель вновь переводится на работу в режиме с послойным смесеобразованием. В результате подобного перевода ДВС 1 с работы в режиме с гомогенным смесеобразованием на работу в режиме с послойным смесеобразованием импульс 23 имеет лишь короткую длительность. Однако на основании импульса 23 можно определить временной интервал ДТ, представляющий собой разность между моментами Т1 и Т2.

Временной интервал ДТ представляет собой задержку, по истечении которой катализатор-накопитель после полного высвобождения NOX-компонентов перестает связывать поступающий в виде "обогащенных" ОГ восстановитель, в результате чего эти "обогащенные" ОГ достигают кислородного датчика 22 и инициируют появление импульса 23. В результате старения и/или отравления катализатора-накопителя эта задержка постепенно сокращается. Поэтому и момент появления импульса 23 с течением времени также наступает все раньше и раньше.

На фиг.3 представлена зависимость от времени t в виде кривой 24, полученной для множества подобных временных интервалов DТ. Эта кривая 24 представляет собой качественную функцию G, отражающую эффективность работы катализатора-накопителя.

На фиг.3 показана последовательность моментов 1, 2, 3 и т.д., в которые в соответствии с приведенными выше пояснениями определяют каждый из временных интервалов DТ и на его основании определяют соответствующее значение G1, G2, G3 и т.д. Соединив соответствующие этим значениям G1, G2, G3 и т.д. точки, можно получить указанную кривую 24.

Кривую 24 можно получить, например, путем соответствующего нормирования на основании временных интервалов DТ в последовательные моменты 1, 2, 3 и т.д. Равным образом кривую 24 можно также получить, например, с помощью NOX-датчиков или аналогичных средств.

Как указано выше, временной интервал DТ с течением времени постоянно сокращается. Поэтому и соответствующие значения G1, G2, G3 и т.д. постепенно уменьшаются. Сказанное подтверждается также формой кривой 24, показанной на фиг.3. Непрерывное убывание функции, отражаемой кривой 24, указывает таким образом на ухудшение рабочих параметров катализатора-накопителя, прежде всего на его старение и/или отравление.

Однако с течением времени изменяются и рабочие характеристики ДВС 1. В результате старения (износа) ДВС 1 и аналогичных происходящих в нем явлений постепенно снижается, например, степень сжатия, что приводит к увеличению выбросов углеводородов и снижению выбросов NOX.

Подобное снижение доли NOX-компонентов в отработавших газах ДВС 1 сказывается также на показателях насыщения и регенерации катализатора-накопителя. Так, например, при той же продолжительности насыщения катализатор-накопитель накапливает меньшие количества NOX-компонентов, чем это смоделировано блоком 18 управления. Поэтому та модель, на основании которой блок 18 управления управляет сменой различных режимов работы ДВС 1 и/или регулирует такую смену, более не соответствует фактическому состоянию катализатора-накопителя.

Различие между моделируемыми блоком 18 управления параметрами и фактическим состоянием катализатора-накопителя приводит к тому, что по истечении некоторого промежутка времени кривая 24 перестает монотонно убывать, а начинает вновь возрастать. Подобный перегиб кривой 24 обозначен на фиг.3 точкой 25. В этом случае изменение наклона кривой 24 на противоположный, т.е. ее нарастание является для блока 18 управления явным указанием на изменение количества выбрасываемых ДВС 1 оксидов азота, как это описано выше.

В соответствии с этим блок 18 управления адаптирует модель катализатора-накопителя таким образом, чтобы кривая 24 вновь приобрела монотонно убывающий вид. Этот момент, начиная с которого кривая 24 вновь начинает убывать, обозначен на фиг.3 точкой 26. При этом блок 18 управления адаптивно изменяет, например, прежде всего продолжительность насыщения и регенерации катализатора-накопителя, благодаря чему моменты, в которые сменяются режимы работы ДВС 1, вновь начинают соответствовать фактической степени насыщения катализатора-накопителя оксидами азота.

Форма показанной на фиг.3 кривой 24 свидетельствует также о том, что наклон этой кривой 24 изменяется уже до достижения точки перегиба, начиная с которой она возрастает, т.е. до достижения точки 25. Согласно фиг.3, наклон кривой 24 увеличивается непрерывно и поэтому по мере приближения к точке 25 убывание кривой 24 становится все более и более выраженным.

На основании такого изменения наклона кривой 24 блок 18 управления также может сделать заключение об изменении, например, доли NOX-компонентов в ОГ ДВС 1 и предпринять соответствующее адаптивные меры с целью скорректировать модель катализатора-накопителя. В этом отношении существует также возможность выявлять изменение наклона кривой 24 как в положительном, так и в отрицательном направлениях и на основании этого выполнять соответствующее операции по адаптации модели катализатора-накопителя.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ управления работой двигателя (1) внутреннего сгорания (ДВС), прежде всего транспортного средства, при этом топливо впрыскивают в камеру (4) сгорания в режиме работы на обогащенной горючей смеси и в режиме работы на обедненной горючей смеси, осуществляют переключение между указанными режимами, переводя ДВС с работы на обогащенной горючей смеси на работу на обедненной горючей смеси и наоборот, и осуществляют накопление оксидов азота в каталитическом нейтрализаторе (12), отличающийся тем, что определяют качественную функцию (G), отражающую эффективность накопления оксидов азота в каталитическом нейтрализаторе (12) в зависимости от временного интервала (DТ), по истечении которого режим работы на обогащенной горючей смеси прерывается каталитическим нейтрализатором (12), при этом указанную качественную функцию (G) определяют по нескольким последовательным временным интервалам (DТ) и в зависимости от этой качественной функции (G) воздействуют на процесс переключения между указанными режимами работы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определяют изменение наклона качественной функции (G).

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что переключение между режимами работы осуществляют адаптивно.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что для накопления оксидов азота в каталитическом нейтрализаторе (12) адаптивно изменяют продолжительность насыщения и/или регенерации этого каталитического нейтрализатора.

5. Двигатель (1) внутреннего сгорания, прежде всего транспортного средства, имеющий камеру (4) сгорания с возможностью впрыскивания в нее топлива в режиме работы на обогащенной горючей смеси и в режиме работы на обедненной горючей смеси, а также оснащенный каталитическим нейтрализатором (12), позволяющим накапливать в нем оксиды азота, и блоком (18) управления, позволяющим осуществлять переключение между указанными режимами с переводом ДВС с работы на обогащенной горючей смеси на работу на обедненной горючей смеси и наоборот, отличающийся тем, что предусмотрена возможность определения с помощью блока (18) управления качественной функции (G), отражающей эффективность накопления оксидов азота в каталитическом нейтрализаторе (12) в зависимости от временного интервала (DТ), по истечении которого режим работы на обогащенной горючей смеси прерывается каталитическим нейтрализатором (12), определения указанной качественной функции (G) по нескольким последовательным временным интервалам (DТ) и воздействия блоком (18) управления в зависимости от этой качественной функции (G) на процесс переключения между указанными режимами работы.

6. Блок (18) управления для применения в двигателе (1) внутреннего сгорания (ДВС), прежде всего транспортного средства, при этом указанный ДВС (1) имеет камеру (4) сгорания с возможностью впрыскивания в нее топлива в режиме работы на обогащенной горючей смеси и в режиме работы на обедненной горючей смеси, а также оснащен каталитическим нейтрализатором (12), позволяющим накапливать в нем оксиды азота, при этом блок (18) управления позволяет осуществлять переключение между указанными режимами с переводом ДВС с работы на обогащенной горючей смеси на работу на обедненной горючей смеси и наоборот, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью определять качественную функцию (G), отражающую эффективность накопления оксидов азота в каталитическом нейтрализаторе (12) в зависимости от временного интервала (DТ), по истечении которого режим работы на обогащенной горючей смеси прерывается каталитическим нейтрализатором (12), определять указанную качественную функцию (G) по нескольким последовательным временным интервалам (DТ) и воздействовать в зависимости от этой качественной функции (G) на процесс переключения между указанными режимами работы.

www.freepatent.ru

OLMOSDON - Winkler

Предприятие было основано в 1901 году в Штутгарте в качестве каретного двора и было поставщиком королевского двора. С началом эры автомобилестроения произошла специализация в секторе грузовых автомобилей. В течение истории предприятия Винклер из предприятия по производству и ремонту рессор преобразовалось в крупное оптовое предприятие по торговле запасными частями и принадлежностями для грузовых автомобилей.

 

Рессоры, пневмоподвески, амортизаторы

 

Подпружиненные стальные и пневматические рессоры 

В двух крупнейших централизованных складах Европы для рессор в Касселе и Ульме готовы для поставки более 30.000 вариантов стальных подвесок.

Все рессоры изготовлены и проверены на качество заводами-изготовителями в соответствии с DIN 2094.

Столь же обширно представлена палитра продуктов в области пневматических подвесок и амортизаторов, где представлены все основные производители.

  

Детали кабин, бортовое оборудование

 

Winkler предлагает обширную программу оптимального внутреннего и внешнего оборудования кабины.

Сюда относятся зеркала, лобовые стекла, дворники, звуковые сигналы, солнцезащитные козырьки, буферы, спойлеры, крылья кабин, лесенки и многое другое.

Для обеспечения внутреннего комфорта служит большой выбор сидений известных производителей, таких как Isringhausen, Grammer и Recaro. Холодильники, кофеварки и отопительные стойки, а также другое оборудование тягачей делают более приятными долгие часы, проводимые в дороге.

  

Узлы автомобилей и крепление грузов

 

Программа Winkler, базирующаяся на функциональных замках и шарнирах, делает погрузку и разгрузку автомобиля более легкой и комфортабельной.

Кроме того, Winkler предлагает широкий ассортимент автомобильных узлов. Сюда относятся крылья, грязеуловители, устройства защиты от брызг и устройства защиты днища, подкладные клинья, защитные приспособления, фиксаторы контейнеров, самосвальные стопоры, тенты, детали шторных стенок и сдвижные укрытия, а также инструментальные ящики.

Вопрос закрепления грузов также стоит в центре внимания Winkler. Стяжные ремни и фиксирующие балки, стяжные цепи, кольцевые петли, подъемные ленты, сети, стяжные узлы и тенты, а также широкий выбор принадлежностей гарантируют правильное закрепление грузов по VDI и EN.

  

Электрика и освещение

 

Winkler предлагает широкий спектр электрических и осветительных компонентов оригинального качества для тягачей, грузовых автомобилей и автобусов всех производителей. Именитые производители, такие как Hella, Bosch, Valeo, Vignal, Ulo, Magneti Marelli, Delco Remy и Britax обеспечивают точность форм, оптимальную функциональность и долговечность.

Ассортимент охватывает стартеры, генераторы, пусковые аккумуляторы и принадлежности, все виды фонарей, измерительные и контрольные приборы, штекеры, розетки, кабели, провода и подходящую установочную арматуру.

  

Пневматические и электронные узлы

 

Готовность автомобиля к работе обеспечена, если автомобиль быстро заводится, хорошо движется и надежно тормозит. С пневматическими и электронными компонентами Winkler это не представляет никакой проблемы. Winkler предлагает высококачественные запасные части ведущих производителей, таких как Wabco, Knorr, Haldex, Bosch и Bendix.

К программе продуктов относятся пневматические устройства, баллоны сжатого воздуха, соединительные головки, резьбовые пневмосоединения, контрольные и диагностические системы, компрессоры и воздушные сушилки.

Предложение дополняют ABS-, EBS- и другие электронные компоненты, а также пневматические пружинные клапаны.

  

С гидравлическими компонентами от Винклера Вы уверенно стоите на ногах

 

Полный ассортимент для профессионального ремонта гидравлики. Здесь Вы найдете как любую деталь для Вашего грузового автомобиля, так и множество других гидравлических компонентов из таких областей применения, как крановая техника, коммунальные, строительные и специальные машины. Само собой разумеется – высшего качества от лучших производителей и по привлекательным ценам.

  

Детали двигателей и приводов

 

Двигатели – в сборе или взамен как корпусные двигатели. Части двигателей, поршни и гильзы цилиндров, шатуны, вкладыши подшипников, клапаны, коленчатые валы, винты головок цилиндров, уплотнения двигателей, в качестве полного комплекта уплотнений или по отдельности, например, от фирмы Elring.

Воздушные, масляные, топливные фильтры, фильтры для системы охлаждения, внутренних полостей, гидравлики от известных производителей, например, Hengst, Donaldson, Baldwin, Parker Racor...

Новое в ассортименте: воздушные салонные фильтры winkler с качеством первичной комплектации "Made in Germany" и отличным соотношением цены и производительности.

Турбонагнетатели и навесные комплекты, все марки производителей первичной комплектации от Holset, Garrett, KKK, Borg Warner и Schwitzer.

Установки шумоподавления, глушители, трубопроводы, крепежный материал, хомуты, уплотнения, катализаторы выхлопных газов, фильтры для сажи и т.д.

Клиновые ремни, ребристые клиновые ремни и зубчатые ремни марок Contitech, Optibelt и Gates. Натяжные и направляющие ролики, натяжители ремней, электромагнитные муфты и вискомуфты от Behr, Linnig, INA ...

Прекрасная передача усилий с помощью сцеплений известных марок ZF-Sachs, LUK и Valeo. Нашу программу дополняют дисковые маховики, шарнирные и карданные валы, системы отбора мощности от редукторов, а также компоненты тормозов-замедлителей.

Широкий ассортимент алюминиевых и стальных топливных баков взамен, баков с оригинальным поперечным сечением или как дополнительные баки для повышения запасов топлива. Специальные решения, например, комбинированные и формованные баки, монтажный материал, датчики уровня топлива и прочие принадлежности.

  

Системы охлаждения и кондиционирования

 

Компоненты системы охлаждения, водяные и масляные радиаторы, охладители наддувочного воздуха, вентиляторы и нагнетатели, компенсационные резервуары, а также водяные насосы, термостаты и шланги водяного охлаждения.

Компоненты и запасные части для систем климатизации, например, компрессоры, испарители, расширительные клапаны, осушители, теплообменники, конденсаторы и вентиляторы/нагнетатели.

  

Детали осей, тормозов и рулевого управления

 

Winkler предлагает полную программу высококачественных запасных частей для осей всех европейских марок грузовых автомобилей, автобусов и прицепов. Сюда относятся ступицы колес, гайки осей, сайлент-блоки, комплекты шкворней и подшипников, уплотнительные кольца, а также другие установочные и крепежные детали. Кроме того, в программе имеются стальные и алюминиевые колесные диски и большой выбор декоративных и защитных колпаков. 

Программа тормозов охватывает детали механических, пневматических и гидравлических тормозов, тормозные барабаны, тормозные накладки, дисковые тормоза, тормозные колодки, тормозные валы, регулировочные рычаги и индикаторы износа.

  

Детали для грузовых автомобилей-цистерн

 

Новинка у Winkler: полный ассортимент запчастей и быстроизнашивающихся деталей для автомобилей-цистерн.

Шланги для цистерн, продуктов питания, химических и промышленных продуктов, горячего воздуха, ПВХ, удлинительные или гофрированные шланги из высококачественной стали, а также хомуты и зажимы для обвязки.

Муфты и арматура распространенных во всем мире систем Storz и Tankwagen, а также других систем, например, Guillemin, Kardan, Unicone и "итальянские" муфты производителей Feuervogel, Dixon и AHW.

 

Для бесперебойных процессов загрузки и разгрузки Winkler, наряду с шаровыми и пробными кранами, предлагает также ускорители транспортируемого материала, запорные заслонки, опрессовываемые клапаны, втулочные запорные задвижки, карданные шарниры, дисковые клапаны и фланцевые уплотнения производителей Prokosch, ZR, Kraft, Fort Vale и Ako.

Множество отводов, втулок и переходников из стали, ковкого чугуна, высококачественной стали, алюминия, латуни и ПВХ дополняют палитру продукции.

 

 

 

www.olmosdon.com

опыт 5

 

Описание раннего периода развития ракетной техники в Германии будет неполным, если не привести некоторых данных об основателе и первом президенте Общества межпланетных сообщений Иоганнесе Винклере. С 1925 г. он занимался проблемами ракетной техники. Он редактировал журнал Die Rakete («Ракета»), издававшийся Обществом межпланетных сообщений. К экспериментам с пороховыми ракетами он приступил в 1928 г. В Высшей технической школе в Бреслау Винклер изучал процессы теплопередачи в камере сгорания, работавшей на жидком кислороде и спирте. Впрыскивание компонентов топлива осуществлялось в направлении, противоположном направлению истечения продуктов сгорания.

В рамках шестимесячного контракта с фирмой «Юнкерс» он провел классификацию всех известных пороховых ракет, используя специальную контрольно-измерительную аппаратуру для регистрации их характеристик. Затем он приступил к экспериментам, изготовив цилиндрическую камеру сгорания с длинным коническим соплом. Исследовал возможность применения стали и меди. Для тепловой защиты стенок камеры Винклер использовал тонкий слой магнезитового огнеупорного материала. Следует отметить, что Оберт также применял этот материал в период работы над одной из ракет. Впоследствии по возобновленному контракту Винклер провел натурные испытания гидросамолета с ракетными двигателями для фирмы «Юнкерс». Срок этого контракта истек в апреле 1931 г.

В этом же году молодой австрийский инженер д-р Эйген Зенгер приступил к серии экспериментов с ракетными двигателями, используя оборудование Венского университета. Созданный им ракетный двигатель имел сферическую камеру сгорания диаметром 5 см и сопло длиной 25,4 см. Камера сгорания и часть сопла были окружены охлаждающей рубашкой, в которую подавалось легкое нефтяное горючее. Затем горючее поступало в камеру, где сгорало в смеси с газообразным или распыленным жидким кислородом. Насос горючего фирмы «Бош» типа используемых в дизельных двигателях прокачивал горючее через охлаждающую рубашку при высоком давлении. В результате внутренняя стенка камеры не только охлаждалась, но и разгружалась, так как в отличие от наружной стенки камеры она находилась под действием разности давлений в камере сгорания и в охлаждающей рубашке и, следовательно, могла быть более тонкой. Чем тоньше стенка камеры, тем меньше ее тепловое сопротивление и лучше условия охлаждения. Таким образом, повышение давления подачи привело не только к повышению эффективности двигателя вследствие возрастания скорости истечения и тяги, но и обеспечило большую продолжительность его надежной работы (без местных перегревов и сквозных прогаров).

Зенгер провел огневые стендовые испытания двигателя в горизонтальном положении, использовав специальную систему его подвески и измерения тяги, и сообщил, что им получены значения тяги около 25 кгс и времени работы более 15 мин (в одном случае полчаса!). Однако появление при работе двигателя яркого пламени в выходном сечении сопла свидетельствовало о неполном сгорании, и это заставило Зенгера обратить особое внимание на геометрию камеры сгорания и заняться детальным изучением газодинамики внутрикамерных процессов.

Тем временем ободренный результатами испытаний ракеты HW-1 Винклер приступил к созданию большой ракеты на жидком кислороде и метане, которая, как он полагал, могла достичь высоты 5000 м. По предложению Хюккеля, который финансировал работы Винклера и некоторые работы Небеля в области ракет, было решено перевести лабораторию Винклера из Дессау на ракетный полигон в Рейникендорфе, чтобы объединить их в единый центр и получить максимальную пользу при ограниченных ресурсах. Объединенная исследовательская организация получила название: Винклеровский исследовательский институт реактивного движения. Вместе с Энгелем и другими специалистами Винклер создал ракету HW-2, которая имела длину 1,9 м и для своего времени отличалась высоким техническим совершенством. Топливные клапаны ракеты были изготовлены из нового сплава алюминия с магнием — электрона.

 Винклер получил разрешение запустить ракету HW-2 на Балтийском побережье Восточной Пруссии. Однако когда утром 6 октября 1932 г. стартовая команда заправляла ракету топливом, было обнаружено, что пусковые клапаны окислителя и горючего имеют течь. Никто не подозревал, что электрон корродирует при воздействии морской воды. Энгель позже писал: «Мы решили рискнуть и продуть корпус ракеты азотом непосредственно перед запуском. Это было сделано, но, по-видимому, недостаточно тщательно. Когда был включен воспламенитель, между внешней обшивкой ракеты, баками и камерой сгорания еще оставалось достаточно взрывчатой смеси, и наша «прекрасная» ракета разорвалась на куски». Все были глубоко разочарованы. Винклер вернулся на фирму «Юнкерс». Энгель пытался продолжить работу в рамках добровольного общества.

Назад

smorodino4.narod.ru


Смотрите также