Научная статья на тему 'ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ОБОБЩЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ'

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ОБОБЩЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
176
23
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РАСХОД ТОПЛИВА / РЕЖИМ ДВИЖЕНИЯ / ТОПЛИВА / ТЕМПЕРАТУРА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Кульмухамедов Джасур Рафикович, Хикматов Равшан Саидумарович, Саидумаров Алишер Равшанович

Современная зарубежная и отечественная литература располагает достаточными сведениями по изучению повышения топливной экономичности автомобилей и, следовательно, приспособленности их к условиям жарко-сухого климата. Однако, выпускаемые заводами автомобили обладают низкой эффективности к эксплуатации в условиях повышенных температур окружающей среды. Отсутствуют апробированные и унифицированные методы их оценки в условиях жарко-сухого климата. Поэтому разработка аналитических методов расчета топливной экономичности при моделировании движения автомобилей на реальном маршруте в условиях жаркого климата является актуальной задачей. Приведена методика моделирования движения грузовых автомобилей по типизированному маршруту в условиях жаркого климата. Получены зависимости путевого расхода топлива на каждом участке и на типизированном маршруте в целом. На основании этого сделан вывод, что уточненная математическая модель, которая учитывает температурные изменения окружающей среды, позволяет объективно определить степень приспособленности грузовых автомобилей по тягово-скоростным свойствам и топливной экономичности к данным условиям на стадии проектирования.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Кульмухамедов Джасур Рафикович, Хикматов Равшан Саидумарович, Саидумаров Алишер Равшанович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DETERMINATION OF THE INFLUENCE OF AMBIENT TEMPERATURE ON GENERALIZED INDICATORS OF THE EFFICIENCY OF TRUCK USE

Modern foreign and domestic literature has sufficient information to study the increase in fuel economy of cars and consequently, their adaptability to the conditions of a hot-dry climate. However, cars manufactured by factories have low efficiency for use in conditions of elevated ambient temperatures. There are no proven and unified methods for their assessment in hot-dry climates. Therefore, the development of analytical methods for calculating fuel economy in modeling the movement of cars on a real route in a hot climate is an urgent task. The technique of modeling the movement of truck along a typed route in a hot climate is given. Dependencies of the path fuel consumption on each section and on the typed route as a whole are obtained. On the basis of this, it was concluded that the refined mathematical model, which takes into account the temperature changes in the environment, makes it possible to objectively determine the degree of fitness of trucks by traction and speed properties and fuel economy to these conditions at the design stage.

Текст научной работы на тему «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ОБОБЩЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ»

DETERMINATION OF THE INFLUENCE OF AMBIENT TEMPERATURE ON GENERALIZED INDICATORS OF THE EFFICIENCY OF TRUCK USE

Jasur Rafikovich KULMUKHAMEDOV, candidate of technical sciences, associate professor

Director of Tashkent automobile and road professional college

53, Baynalminal Str., Tashkent, Uzbekistan

Tel: +998(71) 278-23-34

*e-mail: [email protected]

Ravshan Saidumarovich KHIKMATOV, candidate of technical sciences, associate professor Tashkent institute for design, constraction and operation of road Chair "Vehicles"

20, Mavaraunnaxr Str., Tashkent, Uzbekistan Alisher Ravshanovich SAIDUMAROV, research seeker Scientific-productional centre "Uzavtotranstechnics" 6, A.Temur av., Tashkent, Uzbekistan Tel.: +998(71)202-05-00 (174)

Abstract: Modern foreign and domestic literature has sufficient information to study the increase in fuel economy of cars and consequently, their adaptability to the conditions of a hot-dry climate. However, cars manufactured by factories have low efficiency for use in conditions of elevated ambient temperatures.

There are no proven and unified methods for their assessment in hot-dry climates. Therefore, the development of analytical methods for calculating fuel economy in modeling the movement of cars on a real route in a hot climate is an urgent task.

The technique of modeling the movement of truck along a typed route in a hot climate is given. Dependencies of the path fuel consumption on each section and on the typed route as a whole are obtained.

On the basis of this, it was concluded that the refined mathematical model, which takes into account the temperature changes in the environment, makes it possible to objectively determine the degree of fitness of trucks by traction and speed properties and fuel economy to these conditions at the design stage.

Key words: fuel consumption; driving mode; fuel; ambient temperature.

ЮК АВТОМОБИЛЛАРИНИНГ ФОЙДАЛАНИШ САМАРАДОРЛИГИНИ УМУМЛАШТИРИЛГАН КУРСАТКИЧЛАРИГА АТРОФ МУХИТ ХАРОРАТИНИНГ ТАЪСИРИНИ АНЩЛАШ

Джасур Рафикович КУЛЬМУХАМЕДОВ, т.ф.н., доцент Ташкент автомобиль-йуллар касб хунар коллежи директори Узбекистан, Тошкент, Байналминал куч., 53 Тел.: +998(71)278-23-34 *e-mail: [email protected]

Равшан Саидумарович ХИКМАТОВ, т.ф.н., доцент

Тошкент автомобиль йулларини лойихалаш, куриш ва эксплуатацияси институты

«Транспорт воситалари» кафедраси,

100006, Узбекистон, Тошкент, Моварауннахр ку., 20

Тел.: +998(71)278-23-34

Алишер Равшанович САИДУМАРОВ, соискатель «Узавтотранстехника» илмий-ишлаб чикариш маркази Узбекистон, Тошкент, А.Темур куч., 6 Тел.: +998(71)202-05-00 (174)

Аннотация: Замонавий хорижий ва махаллий адабиётларда автомобилларнинг ёнилги тежамкорлигини урганиш учун етарли маълумотлар мавжуд ва шунингдек уларнинг иссик курук иклим шароитига мослашуви хакида. Бирок, заводлар томонидан ишлаб чикарилаётган автомобиллар юкори харорат шароитида паст самарадорликка эга. Иссик курук шароитида бахолаш услублари мавжуд эмас.

Шу сабабли, иссик курук иклим шароитида хакикий йуналишларда харакатланишини моделлаштиришда юкори тезликни хисоблашни аналитик усулларини ишлаб чикиш долзарб вазифа хисобланади.

Юк автомобилларини иссик курук иклим шароитида харакатини моделлаштириш услуби келтирилган. Хар бир участкада ва бутун маршрутда ёнилги сарфини богликлиги аникланди. Шундан келиб чиккан холда, лойихалаш жараёнида атроф мухитдаги харорат узгаришини хисобга оладиган такомиллаштирилган математик модель юк автомобилларининг тортиш тезлик хусусиятлари ва ёнилги тежамкорлиги буйича мослашиш даражасини объектив равишда аниклаш имконини беради.

Калит сузлар: ёнилги сарфи; харакат режими; ёнилги; атроф мухит харорати.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ОБОБЩЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

Джасур Рафикович КУЛЬМУХАМЕДОВ, к.т.н., доцент, директор Ташкентский автомобильно-дорожный профессиональный колледж Узбекистан, Ташкент, ул. Байналминал, 53 Тел.: +998(71)278-23-34 *е-шаП: [email protected]

Равшан Саидумарович ХИКМАТОВ, к.т.н., доцент

Ташкентский институт по пректированию, строительству и эксплуатации автомобильных дорог кафедра «Транспортные средства», Узбекистан, Ташкент, ул. А.Темур, 6 Тел.: +998(71)278-23-34

Алишер Равшанович САИДУМАРОВ, соискатель Научно-производственный центр «Узавтотранстехника» Адрес: Узбекистан, г.Ташкент, Телефон: +998(71)202-05-00 (174)

Аннотация: Современная зарубежная и отечественная литература располагает достаточными сведениями по изучению повышения топливной экономичности автомобилей и, следовательно, приспособленности их к условиям жарко-сухого климата. Однако, выпускаемые заводами автомобили обладают низкой эффективности к эксплуатации в условиях повышенных температур окружающей среды. Отсутствуют апробированные и унифицированные методы их оценки в условиях жарко-сухого климата. Поэтому разработка аналитических методов расчета топливной экономичности при моделировании движения автомобилей на реальном маршруте в условиях жаркого климата является актуальной задачей.

Приведена методика моделирования движения грузовых автомобилей по типизированному маршруту в условиях жаркого климата. Получены зависимости путевого расхода топлива на каждом участке и на типизированном маршруте в целом. На основании этого сделан вывод, что уточненная математическая модель, которая учитывает температурные изменения окружающей среды, позволяет объективно определить степень приспособленности грузовых автомобилей по тягово-скоростным свойствам и топливной экономичности к данным условиям на стадии проектирования.

Ключевые слова: расход топлива; режим движения; топлива; температура окружающей среды. 1. ВВЕДЕНИЕ

Важнейшими проблемами современности являются разработка путей рационального использования энергоресурсов и их экономия. Исключительно большое значение придается вопросам экономии расхода топлива. Грузовые автомобили и автопоезда - одни из основных потребителей жидкого топлива и, следовательно, повышение топливной экономичности этого вида транспорта является существенным резервом его экономии.

При разработке мероприятий по повышению конструктивной эффективности грузовых автомобилей способствующих повышению топливной экономичности, необходимо располагать данными о величине каждой из составляющих сопротивления движению автомобиля и о влиянии на них конструктивных и эксплуатационных факторов в условиях жаркого климата [9, 18].

Использование теоретических и экспериментальных банк данных по эксплуатационным свойствам грузовых автомобилей, особенно взаимодействие колес

с дорогой, конструкция шин, внутреннее аэродинамическое сопротивление и т.д., существенно затрудняет использование их из-за сложности применения способов и методов измерения, а также обработки результатов. А также отсутствии достоверных аналитических зависимостей между составляющими сопротивления движению и расходами топлива затрудняет определение расчетным путем эффективности вводимых конструктивных изменений, и выбор оптимальных решений в условиях повышенных температур окружающей среды. В связи с вышесказанным разработка рациональных методов, оценки топливной экономичности является актуальной [9].

Целью данной работы является разработка методики определения аналитическим путем расхода топлива в условиях жаркого климата и обоснование достоверности, а также возможности ее применения путем сравнения с результатами испытаний.

Разработка аналитических методов расчета топливной экономичности при моделировании движения автотранспортных средств (АТС) в условиях жаркого климата - актуальная задача. Решение этой задачи позволяет существенно снизить затраты материальных и финансовых ресурсов на стадии проектирования и нормирования в условиях эксплуатации [7].

2. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

В работе [4] рассмотрен метод улучшения показателей топливной экономичности силовой установки автомобиля с электромеханической трансмиссией. Проведены расчетные исследования энергетического баланса силовой установки автомобиля при его движении в соответствии с новым Европейским испытательным циклом КЕБС. Реальные режимы работы автомобильного двигателя моделируется ездовыми циклами, которые используется для оценки интегральных показателей токсичности отработавших газов автомобильных двигателей [1,6,8].

В работе [13] рассмотрены основные факторы, влияющие на показатели топливной экономичности. Разработана модель и проведены виртуальные испытания с использованием программного пакета ОТ-БШТЕ.

Анализ результатов показали возможность использования расчетно-экспериментальной методики оценки расхода топлива автомобиля при движении по заданному маршруту на стадии проектных и доводочных работ и могут служить основой для разработки усовершенствованной теоретической методики расчета расхода топлива в эксплуатационных условиях.

Принято допущение, что возмущение действующее на колеса автомобиля и формируемое микро профилем поверхности [2,10,12,18,19], для большинства дорог I, II и III категорий с асфальтобетонным покрытием на скорость движения влияет мало.

Предложен модифицированной испытательный цикл, более точно описывающий фазы движения автомобиля. В основу расчета путевого расхода топлива при движении транспортного средства в соответствии с определенным законом изменения скорости движения от времени положен мощностной баланс - равенство суммы мощностей, затрачиваемых на преодоление сопротивления трения качения колес, аэродинамического сопротивления и преодоление сил инерции при ускорении автомобиля, мощности, развиваемой двигателем, с учетом потерь в трансмиссии [3].

Вопрос снижения эксплуатационного расхода топлива автомобильными силовыми установками требует пристального внимания, так как ограничения на выбросы СО2, носит законодательный характер и со временем будут ужесточается [5]. Современные ездовые циклы, первоначально разрабатывается для оценки экологических характеристик автомобилей, не в полной мере отражают специфику движения современных транспортных средств в реальных условиях эксплуатации. Следует признать, что применение экспериментально-расчетных методик для оценки эксплуатационного расхода топлива позволяет значительно сократить объем дорогостоящих и длительных экспериментальных исследований без снижения точности результатов за счет сведения расчетов к единому методическому подходу. Следует вести дальнейшие исследования по совершенствованию методик объективной оценки выбросов СО, силовыми установками автомобилей с целью поиска рациональных путей снижения эксплуатационного расхода топлива транспортными средствами.

При эксплуатации грузовых автомобилей на показатели топливной экономичности существенно влияют сезонные условия. На основе экспериментальных исследований определен вид двухфакторной математической модели совместного влияния типа, состояния дорожного покрытия и скорости движения на расход топлива. Исследуемые зависимости описываются экспоненциальными математическими моделями. Использование полученных результатов исследования при планировании доставки грузов позволяет адекватно интерпретировать и моделировать процессы изменения качеств грузовых автомобилей с учетом сезонной вариации условий эксплуатации, что позволит наиболее точно определить пути снижения энергетических затрат и, как следствие, повысить эффективность использования транспортных средств [15,17].

Эксплуатационные свойства АТС и их проектирование рассчитываются к некоторым средним условиям эксплуатации. В отличительных от расчетных условий эксплуатации уровень использования потенциальных свойств АТС снижается. При повышении температуры окружающей среды снижается мощность двигателя и, следовательно, изменяются режим движения и расход топлива АТС [9].

Топливная экономичность АТС в различных дорожно-климатических условиях зависит от совокупности свойств, обуславливающих расход топлива. Сложность оценки топливной экономичности АТС аналитическими методами при движении в реальных дорожных условиях определяется многофакторностью влияния на показатели работы двигателя условий жарко-сухого климата, в частности температуры окружающей среды [9].

Среди составляющих экономических показателей работы автомобиля стоимость топлива для двигателей может составлять до 40% всех затрат на его эксплуатацию. При выборе АТС решающее значение имеет его топливная экономичность. Поэтому снижение расхода топлива при разработке новых моделей или их модернизации является важнейшей задачей. Его экономическую составляющую можно уменьшить с использованием расчетных методов оценки расхода топлива [11].

Автотранспортные средства работают в самых разнообразных условиях, которые существенно влияют на внутренние и внешние сопротивления движению, на режимы движения, и как следствие, на их конструктивную эффективность и эффективность использования. Разработка рациональных методов выбора подвижного состава, учитывающих эти сложные и разнообразные условия эксплуатации, позволяет планировать рациональную структуру парка автотранспортных предприятий [9].

3. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА АТС В УСЛОВИЯХ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУР

Исследуемые АТС осуществляют движения по типизированному участку дороги при различных

температурных условиях, но остальные условия (дорожные, транспортные) практически были идентичными. При этом фиксировались обобщенные показатели тягово-скоростных свойств (ТСС) и топливной экономичности (ТЭ) (исри Qср) [16].

В основу аналитической модели движения АТС по маршруту была принята модель разработанная в работе [9], однако в структуру дифференциального уравнения движения внесены соответствующие корректирующие зависимости, учитывающие изменения составляющих дифференциального уравнения под воздействием температуры окружающей среды.

Дифференциальное уравнение неустановившегося движения имеет следующий вид:

2 , (1) = а ° + Ьи+Сг v'

где т„р = та 8ер - приведенная масса АТС.

2

о 1 JдUTi Птк ,, . ~

дер = 1+---- - коэффициент учета вращающихся масс при разгоне на г -ой передаче;

таГ д г к та - полная масса АТС; Гд - динамический радиус колеса; гк - радиус качения колеса;

- момент инерции маховика; 2УК- суммарный момент инерции колеса; Птг - общее передаточное число трансмиссии; цт - коэффициент полезного действия (к.п.д.) трансмиссии.

В зависимости от дорожных условий коэффициент сопротивления качению в данной работе выражен в линейной функции в связи со скоростью движения / = /в +К/ и , что неоднократно получала положительную оценку в ранее проведенных исследованиях. Представленные в выражении (1) коэффициенты уравнения принимают следующий вид:

а г = Аг - К,р,

Ь г = В г - Крва, (2)

с г = Сг - /вОа.,

где коэффициенты Аг, В, Сг определяются по формулам:

и Т / Тг

КрКт

Аг ам

и Тг / тг К рКт

2 ' Гд ■ Г К

2

В __ь^ПтПтКрКт (3)

Г д- Г К

П П

С = с

Г д

где Кр - коэффициент коррекций, учитывающий отличие работы двигателя на автомобиле от стендовых испытательных условий вследствие разной комплектации двигателя; Кт - коэффициент, учитывающий влияние температуры окружающей среды на скоростную характеристику двигателя.

Входящие в выражения (3) параметры, за исключением Кт можно принять достаточно не зависимыми от изменения Токр.

Строго говоря, это утверждение является не совсем точно, так как и гг, и гк, и цтг будут несколько изменяться. Однако, как показали результаты количественного анализа, их можно не брать во внимание при решении задачи.

Изменение Кт учитывается для каждого моделируемого АТС через свою зависимость, точнее, параметром Ктд:

Кт = 1-К-щ (Токр - Тст) (4)

Входящие в выражение (1) параметры (за исключением ва) также получают свои числовые значения, скорректированные температурой Токр по зависимостям, определенным экспериментально и описанным в работе 2.

Маршрут движения задается в виде дороги с последовательными участками определенных протяженностей и уклонов.

Время движения на участках определяется интегрированием дифференциального уравнения (1), причем за начальную скорость принимается конечная скорость движения на предыдущем участке. При моделировании учитываются помехи и ограничения скорости движения на маршруте.

При решении уравнения (1) необходимо иметь в виду более точно влияние аэродинамического сопротивления подкапотного пространства. Для учета этого влияния использована методика, предложенная в работе 1.

Путевой расход топлива на каждом участке и по всему маршруту в целом рассчитывается исходя из полученной на предыдущем этапе скорости движения. При полном включении мощности двигателя на участке

длиной Si и при изменении скорости от и>н до и>к расход топлива определяется по формуле:

Qr = agmaSa

í

U -Uh

ai

2a>

ln

аик + bu к + Ci

аин + biUu + Ci

л

+

Л

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

а,

Qc

aQU ■ .

r 2 '

bQc =

(5)

. . + 2аг- Сг + 7 п

т с<2С а<2с _ 2 UQcSi,

I 2а,- )

где т - время прохождения i - го участка длиной Б; aQa bQc, СQc - коэффициент уравнения секундного расхода топлива

ъи.

Cq

C

Qc

3600

3600г. ^ 3600гк 3600 (6)

Коэффициенты aQ, bQ, СQ определяются в зависимости часового расхода топлива, аппроксимированной

полиномом второй степени:

Q0 = aQwl+bQWe+Cq ■

'0 ^^Гв (7)

Как было показано в уравнении (4), изменение часового расхода топлива связано с температурой двигателей и может быть учтено коэффициентом КтQ , являющимся линейной зависимостью от Токр

^ = 1-КтQ (Токр — Тст) (8)

При равномерном движении АТС расход топлива определяется по формуле

Qi = (aQc ит2 + ЪQc ит +СQc) т. ^ , (9) где ^ = Qi/ Qo - отношение между расходом топлива при частичной и полной нагрузке.

Зависимость ^ = / (Ки) аппроксимируется уравнением квадратного трехчлена, принимающего следующий вид:

Кп=а К+ъ к + c , (10)

где: Ки - коэффициент использования мощности двигателя;

Моделирование процесса движения осуществляется по достаточно сложному алгоритму. Программа моделирования состоит из основной программы и четырех подпрограмм.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ И АНАЛИЗ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Результаты расчетных исследований о влиянии температуры окружающей среды на обобщенные показатели ТСС и ТЭ иллюстрируются на примере автопоезда КамАЗ-54112+ОдАЗ-9385 и представлены на

30 40 50 60 70 80 90 100 S, ш

Рис. 1. Скоростной режим и расход топлива автопоезда КамАЗ-54112-ОдАЗ-9385 при моделировании движении на ПК (маршрут «Ташкент-Джизак»)

Y=1; К=0,6; -Токр = 250С; ......Токр = 430С

Как видно из графика, при повышении температуры окружающей среды расход топлива увеличивается, а средняя скорость уменьшается. Для выявления причин такого влияния проанализированы режимы движения автопоезда.

Анализ режимов движения (рис.2, 3) показал, что при повышении температуры окружающей среды от

+250С до +430С уменьшается путь, пройденный на высшей ступени коробки передач (К.П.) Причиной использования более низких ступеней К.П. является изменение режимов работы двигателя и следовательно в дальнейшем увеличение расхода топлива.

я

р П 3 р П 3 р П 3 р п а р D 3 р П 3 р Л 3

"Г "Г "Г ~Г ~г "Г "П

I 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

П 3

ш

П 3

ш

Л 3

ш

П 3

ш

П 3

ш

П 3

П 3

ш

I г

I г

) 1

J 1

1 *

1 э

1 )

9

т

п з

ш

П 3

ш

Л 3

ш

Л 3

ш

П 3

ш

П 3

ш

П 3

ш

31

1 г i 1 г 5 1 i ) 1 i > 1 ) ) 1 i ) 1 1 3

1 1 1

1$ М 31 34

зт

■) у=0 ») Т=С

Рис.2. Гистограмма распределения пути автопоезда Рис.3. Гистограмма распределения пути автопоезда

КамАЗ-54112-ОдАЗ-9385 в режимах:Р - разгон; П - КамАЗ-54112-ОдАЗ-9385 на III (1), IV (2) и V (3)

установившаяся скорость; 3 - замедление ступенях К.П.

Анализ режимов движения (рис.4...6) позволяет утверждать, что повышение температуры окружающей среды значительно снижает крутящий момент двигателя.

я

«а

»

к-!

г I

11

11

«

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

И*

Рис. 4. Кривые распределения режимов работы двигателя при движении автопоезда на маршруте «Ташкент-Джизак» (положение рейки ТНВД): а) у = 1; б) у = 0,5; в) у = 0. Соответственно 1 - 250С; 2 - 280С; 3 - 310С; 4 - 340С; 5 - 370С; 6 - 400С; 7- 430С.

Кривые распределения крутящего момента показывают, повышение рост температуры окружающей среды приводит к изменению характера этого распределения, а при различных весовых состояниях автопоезда имеет одинаковый характер. С повышением температуры окружающей среды значения распределения смещаются в сторону малых значений крутящего момента.

к У* * 1 {у ; \

V • 1 ч. Vг ■1.1 V 1

у ■'1 V'' V" а

/ V' ¥

р. 9

л» № «и ш< т> т ш»

1Н |И 1П П1 21) ЗЫ 34

ит^ »У

1 Т Я \\ $ г к

\ Л 1 ч \

А О ■ ..

V"'

Г —

Г' р-л

1 . ? ид $ "V, V

\Д ^ 1 \

_1 > г'

Х/А _ 1

' V

ЯМ IЯ4 11П,> ШЗА -Я7> |ИЛ З^Кы

В)

13 тйз |И ш на 5) и ^**

Рис.5. Кривые распределения режимов работы двигателя при движении автопоезда на маршруте «Ташкент - Джизак» (крутящий момент): а) у = 1; б) у = 0,5; в) у = 0. 1.. .7 то же, что и на рис.4

Рис.6. Кривые распределения режимов работы двигателя при движении автопоезда на маршруте «Ташкент - Джизак» (угловая скорость коленчатого вала): а) у = 1; б) у = 0,5; в) у = 0. Токр = 25°С...43°С.

В пределах изменения температуры окружающей среды Токр - +25°С...+35°С значения крутящего момента находились в диапазоне в пределах от 593,4 до 607,4 Нм, а при Токр - +35°С...+40°С - в диапазоне от 580,4 до 597,4 Нм и при Токр - +40°С...+43°С - в диапазоне от 577,4 до 587,4 Нм.

Снижение крутящего момента двигателя приводит к тому, что преодоление силы сопротивления движению на одной и той же ступени к.п. при различных температурах окружающей среды становится невозможным и происходит включение более низших ступеней К.П., а также изменяется положение органа управления подачей топлива в сторону максимальных значений.

Таким образом, изменение расхода топлива при возрастании температуры окружающей среды является следствием сложного взаимодействия двигателя и трансмиссии автопоезда.

Анализ графика (рис.7) показывает, что влияние Токр на Q 5, иа.ср растет с нарастанием полной массы автопоезда. При номинальной грузоподъемности (у=1) автопоезда повышение Токр от +250С до +430С приводит к увеличению расхода топлива на 9%. Для автопоезда с у=0,5 и у=0 эти данные составляют соответственно 7 и 3%.

Как видно из графика (рис.7), значения скорости при у=0,5 и у=0 значительно выше, чем при у=1. Это объясняется тем, что скорость автопоезда в первых двух случаях ограничивается дорожными знаками и допустимыми значениями скорости, а у автопоезда с полной нагрузкой скорость ограничивается его тягово-

скоростными свойствами и дорожными условиями. При этом автопоезд не всегда достигает допустимой скорости по ПДД.

2% 31 34 37 40 Т^ "С

Рис. 7. Зависимость расхода топлива и средней скорости автопоезда от температуры окружающей среды при: Ки = 0,6; у = 1 (- о -): у = 0,5 ( - А -); у = 0 ( - □ - )

5.ВЫВОДЫ

Увеличение расхода топлива и снижение скорости движения во всех весовых состояниях автомобилей происходит по мере повышения температуры окружающей среды, влияние которого ослабевает с уменьшением массы автопоезда, что свидетельствует об особой значимости изысканий по поиску способов для снижения сил сопротивления движению автопоездов, эксплуатируемых в условиях сухого жаркого климата.

Для моделирования режимов движения автопоезда и определения расхода топлива на реальном маршруте необходима проверка адекватности расчетных методов. В данном случае такая проверка может быть осуществлена сопоставлением расчетных данных с результатами испытаний по установлению режимов движения и расхода топлива автопоезда [9].

Математическое моделирование процесса движения грузового автомобиля на реальном маршруте с учетом температурных изменений окружающей среды позволяет определить степень приспособленности АТС по тягово-скоростным свойствам и топливной экономичности к изменяющимся условиям и использовать методику на стадии проектирования.

6.БИБЛИОГРАФИЯ

1. Bosch: Системы управления дизельными двигателями: пер. с нем. -М.: За рулем, 2004. -480с.

2. Вахидов У.Ш. Математическое описание дорог типа «stone-road» / Вахидов У.Ш., Макаров В.С., Беляков В.В. // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - № 3. - URL: www.science-education.ru/103-6376.

3. С.В. Гусаков, В.А. Марков, Д.В. Михрячёв Расчетно-экспериментальная методика корректировки ездового цикла для фазы движения транспортного средства в городских условиях. Известия высших учебных заведений. -2012. №5.[In Russian: Gusakov, S.V. Markov, V.A. Mikhryachev, D.V. (2012) Calculation and experimental methodology for adjusting the driving cycle for the phase of vehicle movement in urban conditions/

News of higher educational institutions. N0 5]

4. Гусаков С.В., Афанасьева И.В., Мохсен А., Марков В.А. Топливная экономичность силовой установки автомобиля с электромеханической трансмиссией. Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 10, Инновационная деятельность 2015. №1.

5. Гусаков С.В., Ощепков П.П. Сравнение испытательных ездовых циклов при оценке эксплуатационного расхода топлива двигателями легковых автомобилей. Журнал автомобильных инженеров. -2016. №1.

6. Грехов Л.В. Топливная аппаратура и системы управления дизелей / Л.В.Грехов, Н.А. Иващенко, В.А.Марков. М.: Легион-Автодата, 2005. -344с.

7. Загарин Д.А., Кульмухамедов Д.Р. Определения влияния температуры окружающей среды на скорстную характеристику двигателя. Сборник материалов междунородного научно-технического семенара «Глобалъное партнерство-как условие и гарантия устойчивого развития», ТИПСЭАД Ташкент 22-23 октябрь 2019 г.

8. Кульчицкий А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей / А.Р.Кульчицкий. - Владимир: Изд-во Владимирского гос. Универ., 2000. -256с.

9. Кульмухамедов Д.Р. Научные основы повышения эффективности автотранспортных средств в условиях жарко-сухого климата. Монография. Ташкент: «Тафаккур каноти». 2018. - 304с.

10. Макаров В.С. Математическая модель поверхности дорожно-грунтовых оснований, насыщенных характерными повторяющимися дискретными препятствиями / Макаров В.С. [и др.] // Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 5. - URL: www.science-education.ru/111-10472.

11. Огороднов С.М., Тихомиров А.Н., Малеев С.И. Оценка возможности использования аналитических методов при исследовании топливной экономичности автомобилей. // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2015. - №2. - С. 53-62

12. Огороднов С.М. Обоснование методов решения задачи оценки усталостной долговечности деталей и узлов подвески автомобилей / Огороднов С.М. [и др.] // Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 4.

13. Огороднов С.М., Зезюлин Д.В., Макаров В.С., Малеев С.И. Разработка расчетно-экспериментальной методики оценки расхода топлива при движении автомобиля по заданному маршруту // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 4.;

14. Щитов С.В., Кривуца З.Ф. Влияние внешних факторов на топливную экономичность автомобиля при транспортно-технологическом обеспечении АПК. // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2014. -№9. - С. 111-117.

15. Щитов С.В., Кривуца З.Ф. Снижение энергозатрат на транспортных работах за счет оптимизации скорости движения // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2012. — № 5. — С. 114-117.

16. Kulmukhamedov J. R., Khikmatov R. S., Erbekov Sh. I., Saidumarov A. R., Kulmukhamedova Y. J. Justification of the methodology for the formation of the structure and characteristics of the trunk routes driving cycle of trucks in a hot - dry climate. European Science Review № 9 -10 September - Oktober Vienna., 2019.

17. Shitov S.V., Krivytca Z.F. Аssessment of transport and technological support cropping // Science, Technology and Higher Education: materials of the international research and practice conference, Vol. I, Westwood, December 11th-12th, 2012 / Publishing Office Accent Graphics Communications — Westwood — Canada, 2012. — ISBN 978-1-927480-38-0— 522-529 р.

18. Zezyulin D. Modeling Of Roads Impacts For Life Prediction Of Light Commercial Vehicles Parts / Zezyulin D., Makarov V., Belyaev A., S. Ogorodnov, V. Belyakov // FISITA 2014 World Automotive Congress, the Netherlands, Maastricht, 2-6 June - F2014-LWS-040. - URL: http://www.fisita2014.com/test/programme/sessions/F2014-LWS-040.

19. Zezyulin, D. Methodology of Roadway Impacts Modeling to Predict the Fatigue Life of Vehicles / Zezyulin D., Makarov V., Ogorodnov S., Belyakov V. // Acta Technica Jaurinensis. - 2014. - Vol. 7, No. 3, pp. 267-279, DOI: 10.14513/actatechjaur.v7.n3.277.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.