Тер-Мкртичьян Георг Георгович – д-р техн. наук, главный научный сотрудник управления «Топливные системы», Центр «Энергоустановки»
г. Москва 125438
Ter-Mkrtich’yan G.G. – D.Sc. (Eng), chief researcher, Department “Fuel Systems”, Center “Power units”
Moscow 125438
Микерин Никита Алексеевич – заведующий конструкторским отделом проектирования и макетирования топливных систем, управление «Топливные системы», Центр «Энергоустановки»
г. Москва 125438
Mikerin N.A. – head of the design department for the design and prototyping of fuel systems, Department “Fuel Systems”, Center “Power units”
Moscow 125438
Главизнин Владимир Владимирович – начальник управления «Топливные системы», Центр «Энергоустановки»
г. Москва 125438
Glaviznin V.V. – head of Department “Fuel Systems”, Center “Power units”
Moscow 125438
Цейтлин Алексей Александрович – инженер-конструктор 1-й категории управления «Топливные системы», Центр «Энергоустановки»
г. Москва 125438
Tseytlin A.A. – design engineer of Department “Fuel Systems”, Center “Power units”
Moscow 125438
Введение (постановка задачи и актуальность). В настоящее время большинство автопроизводителей организовало серийное производство автомобилей с подключаемой гибридной силовой установкой – PHEV. Такое решение позволяет осуществлять движение только на электротяге в течение длительного времени за счёт аккумуляторной батареи повышенной ёмкости, которая может заряжаться как от внешнего источника, так и от двигателя внутреннего сгорания (ДВС), а также рекуперировать энергию от торможения. В ближайшем будущем спрос на такую силовую установку покажет значительный рост, особенно в городской среде. При движении на электротяге ДВС может не запускаться в течение длительного времени, соответственно продувка адсорбера осуществляться не будет. В этой связи актуальными являются исследования процессов генерации испарений и нахождения решений по их минимизации.
Цель исследований – разработать подходы к алгоритму управления клапаном изоляции топливного бака FTIV в зависимости от объёма топлива, находящегося в топливном баке автомобиля.
Методология и методы. Выполнен анализ генерации паров топлива в паровом пространстве топливного бака для открытой системы вентиляции, в которой паровой объём постоянно сообщается с адсорбером, и закрытой системы, где паровой объём и адсорбер разделены клапаном изоляции топливного бака. Определено влияние изменения температуры, состава и количества топливовоздушной смеси в паровом пространстве на давление в топливном баке.
Результаты и научная новизна. Получены уравнения для определения: массы паров в паровом пространстве при закрытой системе вентиляции топливного бака (Mп), массы паров при загрузке адсорбера (ΔMпа), суммарного нагрева смеси до определённой температуры в зависимости от количества шагов загрузки адсорбера (Δt), массы воздуха в паровом пространстве закрытой системы вентиляции топливного бака в зависимости от количества шагов загрузки адсорбера (Mвn).
Практическая значимость. Получены уравнения, позволяющие определять единичную и суммарную загрузки адсорбера при нагреве топлива в заданном интервале температур, что даёт возможность формировать оптимальные алгоритмы управления загрузкой адсорбера, варьируя в зависимости от свойств топлива и объёма парового пространства глубину сброса давления при последовательных шагах загрузки адсорбера и температурных интервалов между ними.
Introduction (problem statement and relevance). At present, the majority of automobile manufacturers have organized mass production of plug-in hybrid vehicles, i.e. PHEV’s. This solution allows driving using electric traction only for a long time due to an increased capacity battery which can be charged from both an external source and the internal combustion engine (ICE) as well as recuperate the brake energy. In the near future, the demand for such power plants will show significant increase, especially in urban environment. During electric driving, the ICE may not be started for a long time, hence the canister will not be purged. In this regard, studying of evaporation generation processes and finding solutions for their minimization are relevant.
The purpose of the study is to develop approaches for the fuel tank isolation valve (FTIV) control algorithm depending on the fuel volume in the vehicle fuel tank.
Methodology and research methods. The fuel vapor generation in the fuel tank vapor space has been analyzed for an open evaporation system, in which the vapor volume is constantly connected to the canister, and for a closed system, where the vapor volume and canister are separated by the fuel tank isolation valve. The influence of change in temperature, composition and amount of the air-fuel mixture in the vapor space on the fuel tank pressure has been determined.
Scientific novelty and results. The equations for determination of the vapor mass in the vapor space with the closed fuel tank evaporation system (Mv), for the vapor mass during the canister feed (ΔMcv), total heating of the mixture up to a certain temperature depending on the number of canister feed steps (Δt), for the air mass in the vapor space of the closed fuel tank evaporation system depending on the number of canister feed steps (Man) have been obtained.
Practical significance. The equations have been obtained allowing determination of the individual and total canister feed during fuel heating within the given temperature interval. The dependencies obtained allow forming optimal algorithms to control the canister feed by varying the pressure release depth depending on the fuel properties and vapor space volume with successive steps of the canister feed and temperature intervals between them.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.