Способ определения крутящего момента двигателя колесного транспортного средства



Способ определения крутящего момента двигателя колесного транспортного средства
Способ определения крутящего момента двигателя колесного транспортного средства

 


Владельцы патента RU 2438107:

Егоров Алексей Васильевич (RU)

Изобретение относится к способам испытаний двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, в частности к способам определения крутящего момента двигателя колесного транспортного средства. Способ заключается в том, что на ровном горизонтальном участке дороги, исключающем пробуксовывание ведущих колес, при включенной конкретной передаче коробки перемены передач проводятся два замера угловых ускорений коленчатого вала двигателя колесного транспортного средства при полностью выжатом акселераторе при свободном разгоне без груза и с грузом, после этого определяется крутящий момент двигателя. Технический результат заключается в возможности определения крутящего момента непосредственно при эксплуатации транспортного средства в дорожных условиях при сохранении высокой точности измерений. 1 ил.

 

Изобретение относится к способам испытаний двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, в частности к способам определения крутящего момента двигателя колесного транспортного средства.

Известен способ измерения крутящего момента двигателя колесного транспортного средства, основанный на измерении длительности разгона на беговых барабанах (Воскобойников И.В. Техническое диагностирование лесозаготовительных машин. - М.: Лесн. пром-сть, 1987. - 192 с.).

Недостаток известного способа заключается в необходимости проведения испытаний на специализированном диагностическом стенде с инерционным нагружением.

Изобретение направлено на обеспечение возможности определения крутящего момента двигателя колесного транспортного средства непосредственно при его эксплуатации в дорожных условиях.

Сущность изобретения заключается в том, что на ровном горизонтальном участке дороги, исключающем пробуксовывание ведущих колес, при включенной конкретной передаче коробки перемены передач проводятся два замера угловых ускорений коленчатого вала двигателя колесного транспортного средства при полностью выжатом акселераторе при свободном разгоне без груза и с грузом, а крутящий момент двигателя определяется как отношение произведения массы груза на квадрат радиуса колеса с учетом деформации шины на угловое ускорение коленчатого вала двигателя при полностью выжатом акселераторе при свободном разгоне без груза на угловое ускорение коленчатого вала двигателя при полностью выжатом акселераторе при свободном разгоне с грузом к произведению квадрата передаточного отношения коробки перемены передач на квадрат передаточного отношения главной передачи на квадрат передаточного отношения бортового редуктора на разность углового ускорения коленчатого вала двигателя при полностью выжатом акселераторе при свободном разгоне без груза и углового ускорения коленчатого вала двигателя при полностью выжатом акселераторе при свободном разгоне с грузом.

Новизна заключается в том, что крутящий момент двигателя колесного транспортного средства определяется по динамике угловых ускорений коленчатого вала двигателя колесного транспортного средства при его разгоне по горизонтальной поверхности на конкретной передаче с грузом и без него.

На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа определения крутящего момента двигателя колесного транспортного средства.

Двигатель внутреннего сгорания 1 через сцепление 2, коробку перемены передач 3, главную передачу 4, бортовые редукторы 5 соединен с ведущими колесами 6.

Реализуется предлагаемый способ определения крутящего момента двигателя транспортного средства следующим образом.

Полагая, что ДВС через кинематическую схему должен сообщать механическую энергию, необходимую для раскрутки четырех колес, каждое из которых имеет радиус с учетом деформации шины rш и на каждое из которых в первом приближении приходится по 1/4 массы автомобиля с водителем Мα и массы Мгр груза (в случае конкретного автомобиля и его загрузки это соотношение принимает другие значения), необходимо определение приведенного к оси вращения коленчатого вала момента инерции.

Согласно (Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника: Учебное пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 440 с.) приведенный момент инерции системы вращающихся масс есть момент инерции системы, состоящих только из элементов, вращающихся с угловой скоростью вала двигателя ωдв, но обладающих запасом кинетической энергии, равным запасу кинетической энергии действительной системы. Из условия неизменности кинетической энергии следует, что для системы, состоящей из соединенных через зубчатые передачи ДВС и вращающихся с угловой скоростью ωк четырех колес, обладающих с учетом трения качения по поверхности и трения скольжения в опорах суммарным моментом инерции , с учетом скорости движения автомобиля Vαкrш и полагая пренебрежимо малыми, по сравнению с остальными, действие воздушного сопротивления движению

где Jmp(ω) - приведенный к оси вращения коленчатого вала момент инерции агрегатов трансмиссии.

Искомый приведенный момент инерции системы:

Передаточное отношение между ДВС и ведущим колесом равно произведению передаточного отношения коробки перемены передач (КПП) kКПП, передаточного отношения главной передачи (ГП) kГП и, в случае наличия бортового редуктора (БР), передаточного отношения БР (kБР).

Тогда (2) можно представить в виде:

Зависимость крутящего момента на ведущих колесах от частоты вращения коленчатого вала двигателя, выраженная через угловые ускорения коленчатого вала и приведенный к оси вращения коленчатого вала момент инерции вращающихся масс транспортного средства, определяется:

Расчетное уравнение крутящего момента при разгоне автомобиля с водителем при работе двигателя по внешней характеристике (акселератор нажат до упора):

где ε1(ω) - угловое ускорение коленчатого вала двигателя при разгоне автомобиля только водителем.

Расчетное уравнение крутящего момента при разгоне автомобиля с водителем и грузом при работе двигателя по внешней характеристике (акселератор нажат до упора):

где ε2(ω) - угловое ускорение коленчатого вала двигателя при разгоне автомобиля с водителем и грузом массой Мгр.

Приравнивая (5) и (6), определяем сумму:

Подставляя (7) в (5), строим характеристику крутящего момента на ведущих колесах:

Подставляя (7) в (6), строим характеристику крутящего момента на ведущих колесах:

Таким образом, зная передаточные числа коробки перемены передач, главной передачи, бортового редуктора, радиус колеса с учетом деформации шины, массы груза и измеряя угловые ускорения коленчатого вала при разгоне колесного транспортного средства без груза ε1(ω) и с грузом ε2(ω), определяют крутящий момент двигателя колесного транспортного средства.

Предлагаемый способ определения крутящего момента двигателя колесного транспортного средства позволяет значительно сократить затраты на диагностическое оборудование и диагностические работы при сохранении на высоком уровне точности измерений.

Способ определения крутящего момента двигателя колесного транспортного средства, отличающийся тем, что на ровном горизонтальном участке дороги, исключающем пробуксовывание ведущих колес, при включенной конкретной передаче коробки перемены передач проводятся два замера угловых ускорений коленчатого вала двигателя колесного транспортного средства при полностью выжатом акселераторе при свободном разгоне без груза и с грузом, а крутящий момент двигателя определяется как отношение произведения массы груза на квадрат радиуса колеса с учетом деформации шины на угловое ускорение коленчатого вала двигателя при полностью выжатом акселераторе при свободном разгоне без груза на угловое ускорение коленчатого вала двигателя при полностью выжатом акселераторе при свободном разгоне с грузом к произведению квадрата передаточного отношения коробки перемены передач на квадрат передаточного отношения главной передачи на квадрат передаточного отношения бортового редуктора на разность углового ускорения коленчатого вала двигателя при полностью выжатом акселераторе при свободном разгоне без груза и углового ускорения коленчатого вала двигателя при полностью выжатом акселераторе при свободном разгоне с грузом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к балансировочной технике, в частности к элементам конструкции балансировочных станков, и может быть использовано для бесконтактного измерения геометрических параметров и указания мест установки грузов при балансировке колес.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. .

Изобретение относится к транспортным средствам (ТС), оснащенным двигателями внутреннего сгорания (ДВС), работающими на бензине. .

Изобретение относится к области общего и энергетического машиностроения, в частности для испытания лопаточных машин. .

Изобретение относится к измерительно-испытательной технике и может быть использовано для функционального контроля и испытаний электродных систем скважинных электрогидравлических аппаратов.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. .

Изобретение относится к диагностированию технического состояния автомобильной техники и может быть использовано при техническом обслуживании и ремонте автомобильной техники.

Изобретение относится к способам бестормозных испытаний двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к стендам для исследования параметров добытого и транспортного оборудования для подземных работ, а именно для исследования нагрузок на рабочие органы выемочно-транспортного комплекса для разработки пластовых месторождений каменного угля, сланцев и др

Изобретение относится к испытательным машинам, а конкретно к каплеударным испытательным установкам

Изобретение относится к испытательным машинам, а конкретно к каплеударным испытательным установкам

Изобретение относится к области эксплуатации машин и может быть использовано при диагностировании двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Изобретение относится к области эксплуатации машин и может быть использовано при диагностировании двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Изобретение относится к технике испытаний газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано для определения их тяговых характеристик Входное устройство для испытаний газотурбинных двигателей в термобарокамере, содержащее входной коллектор, узел лабиринтного уплотнения, присоединенный трубопровод, выполненный из набора патрубков, патрубок входа в двигатель, опоры для крепления входного коллектора к термобарокамере и опоры для крепления присоединенного трубопровода к динамометрической платформе, причем входной коллектор, узел лабиринтного уплотнения, присоединенный трубопровод и патрубок входа в двигатель последовательно соединены между собой герметичными шарнирами, а один патрубок узла лабиринтного уплотнения со стороны входного коллектора закреплен на опорах к термобарокамере, а другой патрубок со стороны двигателя закреплен на опорах к динамометрической платформе

Изобретение относится к области эксплуатации и диагностики авиационного газотурбинного двигателя

Изобретение относится к технической акустике
Наверх