Способ определения номинального часового расхода топлива при трогании машины с места под нагрузкой

Изобретение относится к испытанию и техническому диагностированию машин. Способ определения удельного тягового расхода топлива в режиме трогания машины с места при максимальной силе тяги, при котором подготавливают к испытанию машину и тяговое устройство с динамографом или динамометром. Машину присоединяют к тяговому устройству и измеряют максимальную силу тяги в режиме трогания машины с места. При подготовке к испытанию на двигатель устанавливают расходомер топлива и при измерении максимальной силы тяги дополнительно измеряют максимальное значение часового расхода топлива посредством указанного прибора. После испытаний вычисляют удельный тяговый расход топлива при трогании машины с места под нагрузкой по формуле. Формула учитывает номинальный часовой расход топлива, часовой расход топлива испытываемой машины, измеренный в режиме частичной нагрузки, номинальную силу тяги исправной машины, заданную силу тяги испытываемой машины, тангенс угла наклона регуляторной ветви к горизонту. Достигается повышение информативности диагностики и испытания транспортного средства. 1 ил.

 

Изобретение относится к области испытания и технического диагностирования машин, в частности к способу контроля часового расхода топлива в процессе тяговых испытаний машин при трогании с места в режиме частичной нагрузки.

В практике технического диагностирования и использования машинно-тракторного парка возникает необходимость определения тягово-экономических показателей. Известен способ определения часового расхода топлива транспортного средства, например трактора, основанный на тяговых испытаниях. Он заключается в следующем. После подготовки к испытанию машины устанавливают на нее расходомер топлива. Загружают трактор специальной динамометрической тележкой, оборудованной тормозным устройством. С помощью этого устройства создают переменное сопротивление движению, загружают трактор в широком диапазоне тяговых усилий и одновременно измеряют часовой расход топлива. В качестве загрузочного устройства используют также тракторы, сопротивление движению которых регулируют изменением подачи топлива и переключением передач. Испытания проводят в рабочем режиме. При этом максимальное тяговое усилие ограничивают началом неустойчивой работы двигателя или буксованием [1].

Способ имеет следующие основные недостатки: испытания трактора проводятся в полевых условиях квалифицированным персоналом и с использованием сложного, дорогостоящего оборудования.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения максимального значения часового расхода топлива при тяговых испытаниях транспортного средства, при котором подготавливают к испытанию машину, устанавливают на нее расходомер топлива, присоединяют машину к тяговому устройству, трогаются с места под нагрузкой и при этом измеряют часовой расход топлива [2].

Основным недостатком данного способа является то, что испытания машины проводят при максимальной силе тяги.

Задачей изобретения является создание способа определения часового расхода топлива при трогании машины с места в режиме частичной нагрузки.

Сущность изобретения заключается в следующем. Часовой расход топлива испытываемой машины измеряют в режиме частичной нагрузки, при наперед заданной силе тяги. Затем вычисляют номинальное значение часового расхода топлива по формуле, учитывающей следующие параметры: Gти - часовой расход топлива испытываемой машины, измеренный в режиме частичной нагрузки; Ртн - номинальную силу тяги исправной машины; Рти - заданную силу тяги испытываемой машины при измерении расхода топлива в режиме частичной нагрузки; tgβ - тангенс угла наклона регуляторной ветви к горизонту, принятой за условную прямую часового расхода топлива в функции от силы тяги исправной машины, проходящую через точки, одна из которых лежит на оси ординат тяговой характеристики, а другая в точке перехода регуляторной ветви в корректорную. В совокупности это позволяет создать способ определения часового расхода топлива при трогании машины с места в режиме частичной нагрузки.

На фиг. изображен способ определения номинального часового расхода топлива при трогании машины с места под нагрузкой, в частности, показаны графики тяговой характеристики трактора: ОАВ и OA1B1 - тяговой мощности исправного и неисправного трактора; CDE и C1D1E1 - часового расхода топлива исправного и неисправного трактора; C1D2E2 - условная линия часового расхода топлива, концентричная линии CDE и проходящая через точку С1 (показана штрихами). Буквами A, D1 D2 и А1 D1 обозначены точки перегиба, являющиеся точками перехода регуляторных ветвей в корректорные (названные точки не показаны). Буквами В, Е, Е2 и В1 Е1 - точки, соответствующие неустойчивой работе исправного и неисправного дизеля. При этом другими символами на фиг. обозначены: Nт - тяговая мощность трактора - обозначение оси ординат для графика тяговой мощности; Nтн, Nти(И) - тяговая мощность номинальная исправного и неисправного трактора; Gт - часовой расход топлива - обозначение оси ординат для графика расхода топлива; Gтн(У), Gтн, Gтн(И) - номинальный часовой расход топлива на линиях C1D2E2, CDE и C1D1E1; Gти - измеренное значение часового расхода топлива; Рт - сила тяги трактора - обозначение оси абсцисс; Рхн, Ртн(и) - сила тяги исправного и неисправного трактора; Рти - сила тяги, при которой измеряют часовой расход топлива Gти; Pтmax(H), Ртmax(И) - максимальное значение силы тяги исправного и неисправного трактора Кроме того, на фиг. также обозначены: α - угол наклона регуляторной ветви к горизонту, принятой за условную прямую тяговой мощности в функции от силы тяги исправной машины, проходящую через точки, одна из которых лежит на нулевой отметке координат тяговой характеристики, а другая на графике тяговой мощности - в точке перехода регуляторной ветви в корректорную; β - угол наклона регуляторной ветви к горизонту, принятой за условную прямую часового расхода топлива в функции от силы тяги исправной машины, проходящую через точки, одна из которых лежит на оси ординат тяговой характеристики, а другая на графике этой функции - в точке перехода регуляторной ветви в корректорную.

Способ определения номинального часового расхода топлива при трогании машины с места под нагрузкой заключается в следующем. На машину устанавливают расходомер топлива и присоединяют ее к тяговому устройству через динамометр. После присоединения машины к тяговому устройству обеспечивают силу сопротивления тягового устройства, значительно превышающую максимально возможное значение силы тяги на крюке машины, а также достаточную силу сцепления ходового аппарата машины с основанием. Нажимают на педаль главной муфты сцепления и полностью выключают ее. Устанавливают рычаг переключения передач в положение, соответствующее нужной включенной передаче. Рычаг управления подачей топлива плавно перемещают в нижнее положение, плавно отпускают педаль муфты сцепления и трогаются с места, создавая частичную нагрузку - заданную силу тяги (обозначена на фиг. символом Рти и она значительно меньше Ртн), которую контролируют по динамометру. При этом посредством расходомера одновременно измеряют часовой расход топлива испытываемой машины: Gтн, соответствующее заданной силе Рти. Результат измерения Gти неисправного трактора на фиг. обозначен точкой К1. Вычисляют номинальное значение часового расхода топлива по формуле

При необходимости испытание повторяют, после чего отсоединяют машину от тягового устройства с динамометром и снимают с нее расходомер топлива.

Теперь докажем формулу (1) следующим образом и при этом сделаем необходимые пояснения.

Суммарно часовой расход топлива G машины включает в себя две части: А и В, что можно записать в виде алгебраической суммы

А - первая часть формулы (2). Она представляет собой часовой расход топлива исправного трактора в режиме тяговых испытаний от холостого хода трактора до неустойчивой работы двигателя. На фиг. эта часть (А) описывается площадью сложной геометрической фигуры OCDEPтmax(H), образованной сверху линией часового расхода топлива CDE, снизу осью абсцисс Рт, а справа вертикальной линией, проходящей через последнюю точку Е корректорной ветви регуляторной характеристики. Физически первая часть А формулы (2) учитывает расход топлива на создание силы тяги исправного трактора. Поэтому для исправного трактора формула (2) примет вид:

ΔА - вторая дополнительная часть формулы (2). Она представляет собой дополнительную часть часового расхода топлива и обусловлена неисправностями трактора, относящимися к двигателю и влияющими на повышение расхода топлива при тяговых испытаниях в режиме от холостого хода трактора до неустойчивой работы двигателя. На фиг. эта часть (ΔА) описывается площадью сложной геометрической фигуры CC1D2E2EDC, образованной сверху линией часового расхода топлива C1D2E2, снизу линией часового расхода CDE исправного трактора, а справа вертикальной линией, проходящей через последнюю, точку Е корректорной ветви регуляторной характеристики. При этом следует заметить, что точки линии C1D2E2 всегда удалены по вертикали от соответствующих точек линии CDE на одно и то же расстояние. Физически вторая часть ΔА формулы (2) учитывает дополнительный расход топлива в процессе создания силы тяги неисправного трактора. Поэтому для неисправного трактора часовой расход топлива может быть определен по формуле (2), то есть с учетом ΔА.

С учетом изложенных доводов найдем для примера номинальный часовой расход топлива исправного (в точке D) и неисправного (в точке D2) трактора, если при измерении часового расхода топлива в режиме частичной нагрузки (при Рти) был получен расход топлива соответственно в точках К и К1. Из фиг. имеем:

а) часовой расход топлива в точке D - для исправного трактора -

б) часовой расход топлива в точке D2 - для неисправного трактора -

При этом длина отрезка КА может быть найдена по формуле

Подставим правую часть уравнения (6) в выражения (4) и (5). При этом обозначения G(D) и G(D2) заменим на Gтн, а РтиК и PтиК1 - на Gти. В результате получим формулу (1) для определения номинального часового расхода топлива при трогании машины с места под нагрузкой, что и требовалось доказать.

Таким образом, найден способ определения номинального часового расхода топлива при трогании машины с места в режиме частичной нагрузки. Предлагаемый способ может быть реализован на стационаре как при испытании гусеничных, так и колесных машин. Процесс испытаний скоротечен: 10…20 с без учета подготовительно-заключительных работ, выполнение которых также не требует значительных затрат времени. Режим испытаний - мягкий: при нагрузке, равной примерно половине от номинального значения силы тяги.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ:

1. Основы теории и расчета трактора и автомобиля / В.А. Скотников, А.А. Машенский, А.С. Солонский. Под ред. В.А. Скотникова. - М.: Агропромиздат, 1986, с. 146-147.

2. Патент РФ №2219512, 7 G01M 17/00, 30.07.2001 - прототип.

Способ определения номинального часового расхода топлива при трогании машины с места под нагрузкой, при котором подготавливают к испытанию машину, устанавливают на нее расходомер топлива, присоединяют машину к тяговому устройству, трогаются с места под нагрузкой и при этом определяют значение часового расхода топлива, отличающийся тем, что часовой расход топлива испытываемой машины измеряют в режиме частичной нагрузки, при наперед заданной силе тяги, затем вычисляют номинальное значение часового расхода топлива по формуле

Gтн=Gти+tgβ(Pтнти),

где Gтн - номинальный часовой расход топлива, Gти - часовой расход топлива испытываемой машины, измеренный в режиме частичной нагрузки, Ртн - номинальная сила тяги исправной машины, Рти - заданная сила тяги испытываемой машины при измерении расхода топлива в режиме частичной нагрузки, tgβ - тангенс угла наклона регуляторной ветви к горизонту, принятой за условную прямую часового расхода топлива в функции от силы тяги исправной машины, проходящую через точки, одна из которых лежит на оси ординат тяговой характеристики, а другая - на графике этой функции, в точке перехода регуляторной ветви в корректорную.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ эксплуатации автомобильной техники, заключающийся в том, что устанавливают периодичность технического обслуживания объекта по наработке и допустимую интенсивность отказов по отношению к наработке.

Изобретение относится к испытанию и техническому диагностированию машин. Транспортное средство и тяговое устройство подготавливают к испытанию, трогаются с места под нагрузкой и контролируют значение тяговой мощности.

Изобретение относится к испытанию и техническому диагностированию машин. Представлен способ определения удельного тягового расхода топлива в режиме трогания машины с места при максимальной силе тяги, при котором подготавливают к испытанию машину и тяговое устройство с динамографом или динамометром.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в обеспечении возможности анализа поверхности шины.

Изобретение относится к оборудованию для испытаний пневматических шин, в частности к внутриколесным устройствам для измерения деформаций пневматической шины при ее качении.

Изобретение относится к испытаниям автотранспортных средств. В способе испытаний компонентов системы динамической стабилизации и антипробуксовочной системы на восприимчивость к электромагнитному полю устанавливают автотранспортное средство в испытательную камеру на ролики симулятора, ориентируют его относительно полеобразующей системы и реализуют ездовые циклы при воздействии на транспортное средство электромагнитного поля.

Изобретение может быть использовано в системах управления для двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Представлены способы и системы для обработки тестового набора данных, полученных во время бортовой диагностики (БД) и передачи в удаленный пункт параметров кривой для подгонки к этим данным, для последующей обработки данных.

Изобретение предназначено для использования в управлении периодичностью профилактического технического обслуживания объектов. Способ эксплуатации технического объекта заключается в том, что устанавливают периодичность технического обслуживания объекта по наработке и допустимую интенсивность отказов по отношению к наработке.

Изобретение относится к диагностике и испытанию трансмиссии, подвески, рулевого управления и кузова. Устройство содержит фланец, имеющий отверстия для крепления на колесной ступице транспортного средства и сопряженные с фланцем элементы, обеспечивающие опору на поверхность.

Изобретение относится к устройству для контроля возможного наличия дефектов шин на линии изготовления шин. Устройство для контроля шин содержит линейную камеру, имеющую осевую линию объектива, лежащую в оптической плоскости, первый, второй и третий источники света, предназначенные для излучения соответственно первого, второго и третьего световых излучений.

Изобретение относится к испытанию и техническому диагностированию машин. Способ определения удельного тягового расхода топлива в режиме трогания машины с места при максимальной силе тяги, при котором подготавливают к испытанию машину и тяговое устройство с динамографом или динамометром. Машину присоединяют к тяговому устройству и измеряют максимальную силу тяги в режиме трогания машины с места. При подготовке к испытанию на двигатель устанавливают расходомер топлива и при измерении максимальной силы тяги дополнительно измеряют максимальное значение часового расхода топлива посредством указанного прибора. После испытаний вычисляют удельный тяговый расход топлива при трогании машины с места под нагрузкой по формуле. Формула учитывает номинальный часовой расход топлива, часовой расход топлива испытываемой машины, измеренный в режиме частичной нагрузки, номинальную силу тяги исправной машины, заданную силу тяги испытываемой машины, тангенс угла наклона регуляторной ветви к горизонту. Достигается повышение информативности диагностики и испытания транспортного средства. 1 ил.

Наверх