Моделирование движения автомобилей для определения путевого расхода топлива Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

N = 710; х = 40,094; Б = 15,098; п = 9; X2 = 4,144.

Этим же способом определено значение %2 для расчетных данных, который равен х2 = 5.92.

Отсюда следует, что экспериментальные данные распределены по нормальному закону, т.е. не отличается от гипотетического Р(х ) нормального распределения с уровнем значимости а = 0,05. Это позволяет сказать, что модель адекватна с выбранным уровнем значимости.

Список литературы:

1. Фаробин Я.Е., Шупляков В.С. Оценка эксплуатационных свойств автопоездов для международных перевозок. - М.: Транспорт, 1983. -200 с.

2. А. Камалов. Экономическая оценка качества эксплуатации автомобилей на международных маршрутах. - Т.: Издательство «Консаудитин-форм-Нашр», 2005. - 124 с.

3. Островцев А.Н. Потенциальные свойства функциональных систем и их влияние на эксплуатационные качества автомобиля // Автомобильная промышленность. - 1975. - №10. - С. 12-13.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПУТЕВОГО РАСХОДА ТОПЛИВА

© Хегай Ю.А/

Сибирский федеральный университет, г. Красноярск

В статье излагаются технико-экономические требования к автомобилям, эксплуатируемым на международных маршрутах. При моделировании движения автомобилей представляется учитывать обобщенные показатели тягово-скоростные свойств, топливной экономичности, средней технической скорости движения, путевого расхода топлива.

Эффективность автомобиля, эксплуатируемого в международных коридорах, определяется максимальной производительностью при наименьшем уровне эксплуатационных затрат. Часовая производительность груженного автомобиля определяется средней скоростью движения -обобщенным показателем тягово-скоростных свойств автомобиля, а зна-

♦ Заместитель декана факультета Управления и бизнес-технологий, заведующий кафедрой «Экономика и управление на транспорте», кандидат технических наук, доцент

чительная доля эксплуатационных затрат зависит от среднего путевого расхода топлива.

Поэтому при разработке технико-экономических требований к международным автомобилям, предназначенных для эксплуатации необходимо учитывать обобщенные показатели тягово-скоростных свойств; топливной экономичности; средней технической скорости движения; среднего путевого расхода топлива и др.

Следовательно, для достижения поставленной цели необходимо при моделировании движения автомобиля на ЭВМ в качестве исходных данных для анализа определить среднюю техническую скорость движения и путевой расход топлива на реальном маршруте при изменении температуры окружающей среды в заданном диапазоне.

При моделировании движения автомобиля на ЭВМ, маршрут задается в виде последовательности участков определенных длин и уклонов.

Время движения на каждом участке определяется интегрированием дифференциального уравнения движения:

сЬ 2

-ц • тпр = а ■у +■у+с (1)

где тпр = т 5вр - приведенная масса автомобиля.

7 ■и2 -п

в* =1+ д " П +Звр (2)

Г - Гд ■ та

где 5вр - коэффициент учета вращающихся масс при разгоне;

5 вр - составляющие коэффициента, учитывающие вращающиеся массы колес и трансмиссии.

Если коэффициент сопротивления качению выражается формулой:

/ = /о + к; 1 и (3)

то:

а,= 4 - к ■ ^ (4)

Ь, = В, - к/1 ■ та ■ 8 (5)

С = С, -/о ■ та ■ 8 (6)

если коэффициент сопротивления качению выражается формулой:

/ = /о + к/ 2 -и2 (7)

то:

а = 4 - К ■ Р - к/2 ■ та ■ ё (8)

Ь = в, (9)

С = С-л ■ та ■ ё (10)

Величины А1 , Б1 , С1 являются коэффициентами аналитического выражения полной тяговой силы:

где:

рт = 4 ■О1 + вв и+С (11)

и,■п ■ ■ к

4 = ат^^ (12)

гд ■ гк

ит1 Пт1 ■к-

гк

ит1 Пт1 ■к-

в = Ь т ,т р (13)

¡т V /

гк

и ■п ■ к

Ст1 (т1 р ,

, = Ст---(14)

Гд

где ат, Ьт, ст - коэффициенты зависимости крутящего момента двигателя от угловой скорости вала двигателя

Мк = ат -®2 + Ьт Ст (15)

где ит,- - передаточное число трансмиссии на 1-й передаче; Пия - КПД трансмиссии на 1-й передаче; Кр - коэффициент коррекции характеристики двигателя; гд, гк - радиусы соответственно динамический и качения; кв Б - фактор обтекаемости.

При выбеге дифференциальное уравнение движения имеет следующий вид:

^ ' 2 ,' -

тпр — = а ■ V + Ь ■ V+с (16)

пр Л

где:

Чпр та § вр

если:

/ = /о + кг1 и

то:

если:

то:

а = -кв • Р

Ь=~к/1 •та'8 - Ктр

С = - /0 •та'8 - Ртро

/ = /0 + к

/ 2

а =~ке•р - к/1• та-8

Ь = - ктр

С=-/0 та'8 - к

'/ 2

Ртр = Рт!00 + Ктр и

(17)

где Ртр - сила сопротивления холостого хода трансмиссии.

Изменение скорости на каждом участке маршрута определяется по формуле:

а •и2 + ь и+с, Аи = —-!-• А?

(18)

Общая длина маршрута принимается равной 100 км. За начальную скорость принимается конечная скорость движения на предыдущем участке.

Скорость в конце участка вычисляется по выражению:

и = ин + Аи

(19)

При моделировании учитываются и ограничение скорости движения на маршруте. Путевой расход топлива на каждом участке и на всем маршруте в целом рассчитывается исходя из полученной на предыдущем этапе скорости движения. Расход топлива определяется в зависимости от характера движения на участке маршрута. При полном использовании мощности двигателя на участке длиной 8! при изменении скорости от ин до ик расход топлива определяется по формуле, имеющий вид:

2

и

т

й= "а та 8е '

и -и Ь

н к___1_

а 2а

а ■ и +Ь и +с

а ■ +Ь ин +с

, ^ Ь. + 2а. • с . , +т\Свс + "ос-'—^- |+Ье/ 3 (20)

где адС , ЪдС, СдС - коэффициенты уравнения секундного расхода топлива;

т1 - время прохождения 1-го участка.

вс = авс 'и2 + Ьвс и + С

авс =

Ь^с, =

вс

ав и2

3600 •гI

Ьв-и,

(21)

вс 3600 • г

Свс =

3600

Коэффициент ад, Ъд, Сд определяются в зависимости от часового расхода топлива, аппроксимированной полиномом второй степени.

в0 = ав + Ьв + св

(22)

При равномерном движении АТС расход топлива определяется по формуле:

в = (авс • + Ьвс Свс ) • Т • -в

(23)

где К = / - отношение между расходом топлива при частичной и полной нагрузке.

Зависимость Кд = / (Ки) аппроксимируется уравнением квадратного трехчлена вида:

Кв =аКы-К1 + ЬКы'Кы + ски

где Ки - коэффициент использования мощности двигателя.

(24)

На рис. 1 приведена блок схема программы моделирования движения АТС.

с

в

Ввод параметров дороги

Ввод и расчет параметров конструкции АТС и ТСС

I

Определение параметров конкретного участка дороги на маршруте

т

Определение режимов движения с учетом эксплуатационных факторов и начальной скорости на участке

т

Расчет времени движения Расчет пути движения Расчет расхода топлива Расчет конечной скорости и определение передачи

4 1 1

Определение суммарных параметров моделирования движения АТС

Анализ конца маршрута

Печать выходных параметров моделирования движения АТС

Рис. 1. Блок - схема программы моделирования движения АТС для определения путевого расхода топлива

Список литературы:

1. Островцев А.Н. Потенциальные свойства функциональных систем и их влияние на эксплуатационные качества автомобиля // Автомобильная промышленность. - 1975. - № 10. - С. 12-13.

2. Фаробин Я.Е., Шупляков В.С. Оценка эксплуатационных свойств автопоездов для международных перевозок. - М.: Транспорт, 1983. -200 с.

3. Камалов А. Экономическая оценка качества эксплуатации автомобилей на международных маршрутах. - Т.: Издательство «Консаудитин-форм-Нашр», 2005. - 124 с.