Способ определения мощности двигателя транспортного средства при заданных полной массе, средней скорости движения и показателе категории испытательной дороги

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств. Способ определения мощности двигателя транспортного средства при заданных полной массе, средней скорости движения и показателе категории испытательной дороги, заключается в перемещении транспортного средства по поверхности и расчете мощности исходя из определения расхода топлива, средней скорости движения, коэффициента суммарного сопротивления движению, коэффициента пропорциональности. Определяется мощность двигателя при заданной средней скорости движения транспортного средства.

 

Изобретение относится к области испытаний транспортных средств (ТС), а именно эксплуатационному контролю ТС и касается определения мощности двигателя при заданных полной массе, средней скорости движения и количественного значения показателя категории испытательной дороги.

При выборе транспортной базы заказчик первоначально ориентируется на существующий ряд ТС по базовому параметру - классу грузоподъемности (полной массе) с учетом обязательного требования по средней скорости движения в заданных дорожных условиях, а в случае их отсутствия - на натурные эксперименты с использованием метода последовательных приближений к заданным требованиям, сопровождающиеся большими трудозатратами и временем на их проведение, при этом выбор ТС затягивается, а мощность двигателя всегда будет на какую-то величину больше или меньше от необходимой для реализации средней скорости на j-й дороге с заданным значением коэффициента категории дорог [1].

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения коэффициента суммарного сопротивления движению ψj ТС при его дорожных испытаниях [2], согласно которому при дорожных испытаниях перемещают транспортное средство по каждой j-й (j=1…n) опорной поверхности в ведущем неустановившемся режиме движения, определенном профилем и несущей способностью данной опорной поверхности, определяют средний расход топлива двигателя и среднюю скорость движения , а коэффициент суммарного сопротивления движению ψj - количественный показатель категории дороги определяют по выражению

где - средний расход топлива на j-й опорной поверхности, л/100 км;

- средняя скорость движения на j-й опорной поверхности, км/ч;

n - коэффициент пропорциональности, характерный для каждого типа транспортного средства [2].

Разработка способа [1,2] позволила оценивать виды испытательных дорог с использованием количественных показателей, принятых в ОТ 37.001.520-96 [1] в качестве норматива.

Задачей изобретения является определение мощности двигателя ТС при заданной средней скорости движения на j-й дороге.

Поставленная задача решается тем, что в способе определяют коэффициент суммарного сопротивления движению на j-й дороге ψj [2], согласно которому при дорожных испытаниях перемещают ТС при полной массе по каждой j-й (j=1…n) дороге в ведущем неустановившемся режиме движения, определенном профилем и несущей способностью опорной поверхности;

определяют коэффициент пропорциональности n по известному значению коэффициента сопротивления движению ψА, соответствующему дороге с ровным твердым покрытием, равным 0,025 для колесных машин, а и - по контрольному расходу топлива q испытываемого ТС и скорости, соответствующей контрольному расходу топлива, Vq

а при ψA=0,025 и Vq=60 км/ч

по выражению (1) и (3) определяют среднее значение расхода топлива ТС относительно категории дорог, определяемых показателем ψj и средней скоростью движения на j-й дороге

На основе представительной статической выборки по испытаниям полноприводных ТС разных классов грузоподъемности в объеме 148 образцов устанавливают единое для всех ТС среднее значение показателя к, выражающего отношение контрольного расхода топлива ТС к его полной массе q/MП в диапазоне 2,5-28,0 т, равное 0,00175 (с коэффициентом корреляции 0,969);

по выражению (4) при q=кMП определяют расчетную зависимость расхода топлива , л/100 км, дополнительно к указанным (ψj и ), в функциональной зависимости и от полной массы ТС, МП

переводят эксплуатационной расход топлива в л/100 км в параметры расхода топлива двигателя по его характеристике в кг/ч

где - средний часовой расход топлива, кг/ч;

- средняя скорость движения, км/ч;

ρ - плотность топлива, г/см3;

далее определяют среднее значение мощности двигателя, л.с, затрачиваемое на движение ТС в заданных дорожных условиях с заданной скоростью движения по выражению

где qyd - минимальный удельный расход топлива двигателя ТС на частоте, соответствующей его максимальному крутящему моменту, в кг/л.с.ч;

окончательно устанавливают среднее значение мощности двигателя с учетом коэффициента использования мощности двигателя на различных видах испытательных дорог

где - коэффициент, выражающий отношение средней мощности двигателя, затрачиваемой на j-й дороге к ее номинальному значению.

Значение может быть установлено как непосредственно через затрачиваемую на движение мощность двигателя при испытаниях ТС, так и по часовому расходу топлива, значение которого имеет близкую к линейной зависимость с затрачиваемой мощностью двигателя.

Сопоставительный анализ предложенного технического решения с известным показывает, что при эксплуатационном контроле ТС, в зависимости определения среднего расхода топлива использован новый характерный для всех транспортных средств показатель к, выражающий отношение контрольного расхода топлива ТС к его полной массе при высокой степени корреляции статистической выборки, что приводит эксплуатационный расход топлива в зависимость от полной массы МП, средней скорости движения и значения категории испытательной дороги ψj а перевод эксплуатационного расхода топлива в л/100 км на расход в кг/ч через минимальный удельный расход топлива qyd в кг/л.с.ч, заданный с учетом достигнутого уровня совершенства системы питания топливом, позволяет вычислить затраты мощности двигателя в л.с.на движение ТС по j-й опорной поверхности.

И, наконец, по известным значениям в % затрат мощности двигателя на перемещение ТС на каждой j-й дороге определяют мощность двигателя. На сновании этого можно заключить, что предложенный способ соответствует критерию «новизна».

Совокупность последовательных операций, включающая определение из выражения (1) среднего расхода топлива на j-й дороге, представление из выражения (2) коэффициента пропорциональности n зависимостью 1,5/q при ψA=0,025 и Vq=60 км/ч, определение среднего расхода топлива ТС по выражению (4) относительно категории дорог через ψj и средней скорости движения , определение среднестатистического значения показателя к, определение расчетной зависимости среднего расхода топлива в л/100 км по выражению (5), перевод эксплуатационного расхода топлива в л/100 км на расход топлива в кг/ч по выражению (6), определение значения средней мощности двигателя в л.с, затрачиваемое на движение ТС в заданных дорожных условиях с заданной скоростью движения по выражению (7), на основе экспериментальных исследований и многочисленных испытаний ТС вычисляют среднестатистическое значение показателя и окончательно устанавливают среднее значение мощности двигателя по выражению (8), позволяет сделать вывод о соответствии предложенного способа критерию «изобретательский уровень».

При реализации предложенного способа в конечном итоге определяют среднее значение мощности двигателя ТС полной массой Мп при заданной средней скорости двигателя (на уровне нормативного требования) и категории испытательной дороги по значению ψj.

В качестве примера для решения целевой задачи приняты исходные данные:

- полная масса изделия МП=28,0 т;

- размокшая грунтовая дорога (по ОСТ 37.001.520-96 [1]) с ψМ=0,24;

- средняя скорость движения - 18 км/ч. Расчеты выполняют в последовательности:

по выражению (5) вычисляют средний расход топлива, предварительно приняв среднестатистическое значение показателя к, равное 0,00175

по выражению (6) вычисляют средний расход топлива в кг/ч

по выражению (7) определяют среднее значение мощности двигателя ТС, затрачиваемое на движение в заданных условиях, при значении qyd, равном 0,148 кг/л.с.ч

из статистического ряда данных по видам дорог устанавливают среднее значение коэффициента использования мощности двигателя на различных видах дорог, который применительно к размокшей грунтовой дороге со значением ψМ=0,24 равен ;

по выражению (8) окончательно устанавливают применительно к указанным условиям среднюю номинальную мощность двигателя ТС полной массой 28,0 т

Для сравнения приведены средние значения коэффициента при использовании испытательных дорог по [1]:

- грунтовая дорога удовлетворительного состояния (ГУ) , при VГУ=43 км/ч;

- дорога с твердым покрытием (А) при малой интенсивности движения (не более 80 авт/ч) с , при VA=65,0 км/ч;

- скоростная дорога (СД) НИЦИАМТ ФГУП «НАМИ» с ψСД=0,025, RСД=0,97 при VСД=100 км/ч.

Выполненные расчеты значения по указанным алгоритмам на выбранных дорогах составили:

ГУ - при средней скорости 43,0 км/ч - 446 л.с;

А - при средней скорости 65,0 км/ч - 458 л.с;

СД - при средней скорости 100 км/ч - 489 л.с.

При сопоставлении полученных результатов с расчетным на размокшей грунтовой дороге, равный 490 л.с, может быть принят как наиболее представительный.

Использование предлагаемого способа определения мощности двигателя при выборе транспортного средства из существующего ряда или при его проектировании при заданных полной массе, средней скорости движения (по требованию заказчика) на j-ом виде испытательных дорог обеспечивает по сравнению с используемым по аналогам образцов ТС следующие преимущества: повышение точности определения первоначальной (базовой) мощности двигателя, сокращение времени и снижение трудозатрат при проектировании ТС, что существенно облегчает работу конструктора за счет возможности согласования параметров двигателя с режимом работы ТС, определенном средней скоростью движения и дорожными условиями.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1 ОСТ 37.001.520-96. Категории испытательных дорог. Параметры и методы их определения. - Введ. 1997-07-01. - М.: «Дорожный транспорт», ТК 56, 1997.

2 Патент на изобретение RU №2011955 C1 G01М 17/00 от 30.04.1994 г., Бюл. №8.

Способ определения мощности двигателя транспортного средства при заданных полной массе, средней скорости движения и показателе категории испытательной дороги, заключающийся в перемещении транспортного средства по опорной поверхности в ведущем неустановившемся режиме движения, определенном профилем и несущей способностью опорной поверхности с коэффициентом суммарного сопротивления движению ψj, и определении среднего расхода топлива по величине средней скорости движения и коэффициента пропорциональности n, характерного для каждого типа транспортного средства, определяемого через контрольный расход топлива q, скорость, соответствующую контрольному расходу топлива Vq, и коэффициент сопротивления движению ψА, соответствующий дороге с ровным твердым покрытием, равный 0,025, по выражению

,

где - средняя скорость движения на j-й опорной поверхности, км/ч;

ψj - коэффициент суммарного сопротивления движению на j-й опорной поверхности;

n - коэффициент пропорциональности, характерный для каждого типа транспортного средства, при ψA=0,025, Vq=60 км/ч равен 1,5/q, при котором

отличающийся тем, что в способе при перемещении транспортного средства определяют при заданных значениях средней скорости движения и коэффициента суммарного сопротивления движению j-й дороги ψj показатель κ, выражающий отношение контрольного расхода топлива q двигателя транспортного средства к его полной массе МП, представляющий среднестатистическое значение для всех полноприводных транспортных средств в диапазоне их полной массы 2,5-28,0 т, равный 0,00175, при котором получают выражение для определения среднего расхода топлива двигателя транспортного средства массой МП на заданной средней скорости движения и на j-й дороге с заданным коэффициентом ψj

при этом среднее значение мощности двигателя , затрачиваемой на движение с заданной средней скоростью на j-й дороге, после перевода расхода топлива в л/100 км в , кг/ч, определяют через заданный минимальный удельный расход топлива qуд в кг/л.с.ч по выражению

а среднюю мощность двигателя при известных среднестатистических значениях коэффициента , выражающего отношение средней мощности двигателя, затрачиваемой на j-й дороге, к ее номинальному значению, определяют по выражению

.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств. Способ определения средней скорости движения транспортного средства заключается в перемещении транспортного средства по поверхности в неустановившемся режиме движения, определенном профилем и несущей способностью опорной поверхности с коэффициентом суммарного сопротивления движению.

Изобретение относится к области измерительной и испытательной техники и может быть использовано для формирования переменных нагрузок в циклических программных испытаниях для определения надежности и эксплуатационного ресурса авиационных конструкций.

Изобретение относится к устройствам или сооружениям, предназначенным для определения максимальных подъемов, преодолеваемых автотранспортными средствами, а также для проверки эффективности тормозных систем, работоспособности систем питания и смазки двигателей на уклонах и проведения других экспериментов и испытаний аналогичного характера.

Система управления направлением движения транспортного средства включает в себя два отдельных устройства привязки; лазерное сканирующее устройство, выполненное с возможностью испускать сигналы лазерного луча и сканировать секторную область лазерным лучом, с тем чтобы измерять расстояние по прямой соединительной линии для соединения лазерного сканирующего устройства с любым из по меньшей мере двух отдельных устройств привязки и угол между соответствующей прямой соединительной линией и корпусом транспортного средства у транспортного средства или угол между прямыми соединительными линиями; процессор, выполненный с возможностью обрабатывать и сохранять данные и определять, является или нет ориентация корпуса транспортного средства в реальном времени отклоняющейся от начальной ориентации корпуса транспортного средства сразу после того, как система начинает работать, в соответствии с результатами, считанными лазерным сканирующим устройством.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к испытательной и диагностической технике, в частности к устройствам для измерения силы тяги на крюке транспортного средства.

Изобретение относится к стендовым испытаниям узлов транспортных средств. Предложена автоматизированная система управления нагружающим устройством для стендовых испытаний автомобильных энергетических установок, в которой устройство имитации колеса содержит блок модели привода, который в реальном автомобиле связывает вал испытываемого силового агрегата энергоустановки с колесами, и интегрирующее звено, постоянная времени которого равна моменту инерции имитируемого колеса и коэффициент усиления равен радиусу имитируемого колеса.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Гидроцилиндр для тяговых испытаний машин состоит из гидросистемы, включающей в себя гидроцилиндр двойного действия, в состав которого входят цилиндр и поршень со штоком, устройство для управления гидроцилиндром и рукава.

Группа изобретений относится к способу испытаний мобильных боевых робототехнических комплексов и к стенду для испытаний. Способ заключается в последовательном/одновременном выполнении необходимых тестовых процедур с применением программного имитационного моделирования в виртуальной среде.

Изобретение относится к области автомобильного транспорта, в частности к способам испытания стояночной тормозной системы транспортного средства. Способ испытания стояночной тормозной системы транспортного средства посредством проверки его неподвижности заключается в том, что испытуемое транспортное средство устанавливают на предварительно отрегулированные на ширину ее колес опоры стенда, регулируют.

Изобретение относится к области акустики, в частности к методике определения шума автотранспортного средства. Проводят серию измерений шума автотранспортного средства, движущегося по мерному участку в режиме разгона, с регистрацией запоминающим устройством полученных значений, включая значения оборотов коленвала двигателя и уровней шума, и в результате получают зависимости значений общих уровней шума и оборотов коленвала двигателя от положения на мерном участке.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для автоматизированного определения величины момента, создаваемого плоской спиральной пружиной или торсионом с неограниченным углом закрутки.

Изобретение относится к системе стеклоочистителя. Система включает в себя узел стеклоочистителя, датчик влажности оконного стекла, датчик крутящего момента стеклоочистителя и модуль управления.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к оборудованию для испытания, и может быть использовано для измерения крутящего момента в силовых установках, например в двигателях внутреннего сгорания.

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам для проведения испытаний приводов и движителей летательных аппаратов. Стенд для определения характеристик электроприводов и движителей беспилотных летательных аппаратов содержит корпус стенда, основание с кронштейнами крепления электропривода и датчика крутящего момента.

Изобретение относится к силоизмерительной технике для стендовых испытаний двигателей, а также для контроля за их работой при эксплуатации, например, роторных ветродвигателей с вертикальным вращающимся валом.

Изобретение относится к области испытаний и может быть использовано для повышения энергетической эффективности механической передачи за счет оптимизации ее нагрузочного режима.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения вращающих моментов на валу электродвигателей, преимущественно не допускающих дополнительного воздействия во время работы на вращающуюся часть, например электродвигателей гироскопов.

Изобретение относится к силоизмерительной технике, может быть использовано для измерения крутящего момента на вращающемся валу и решает задачу измерения крутящего момента, передающегося от одного вала к другому, даже при наличии осевого смещения.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения крутящего момента от газовых сил в объемных машинах. .

Изобретение относится к области диагностики вращающихся механизмов и двигателей различных типов, в том числе и двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано, в частности, для определения остаточного ресурса двигателей или оценки технического состояния в эксплуатационных условиях, а также в процессе изготовления или ремонта, а именно к методу для определения основных параметров двигателя.

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств. Способ определения мощности двигателя транспортного средства при заданных полной массе, средней скорости движения и показателе категории испытательной дороги, заключается в перемещении транспортного средства по поверхности и расчете мощности исходя из определения расхода топлива, средней скорости движения, коэффициента суммарного сопротивления движению, коэффициента пропорциональности. Определяется мощность двигателя при заданной средней скорости движения транспортного средства.

Наверх