Способ определения тяговой мощности автотранспортного средства при трогании с места в режиме частичной нагрузки

Изобретение относится к испытанию машин. В способе определения тяговой мощности автотранспортного средства при трогании с места в режиме частичной нагрузки присоединяют средство к тяговому устройству, трогаются с места под нагрузкой и определяют значение тяговой мощности. Тяговую мощность испытываемого средства определяют по частоте вращения коленчатого вала двигателя в режиме частичной нагрузки - при наперед заданной силе тяги, при полной подаче топлива. Для данной силы сначала находят максимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя, имеющего номинальную тяговую мощность, и минимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя, имеющего тяговую мощность, которая соответствует мощности, развиваемой при заданной частичной нагрузке. Затем измеряют частоту вращения коленчатого вала двигателя, после чего определяют тяговую мощность автотранспортного средства по формуле. Повышается качество определения. 1 ил.

 

Изобретение относится к области испытания и технического диагностирования машин, в частности к способу определения тяговой мощности автотранспортного средства при трогании с места в режиме частичной нагрузки.

В практике технического диагностирования и использования машинно-тракторного парка возникает необходимость определения тягово-экономических показателей, к которым относятся, например, тяговая мощность трактора. Этот параметр определяют по результатам измерения силы тяги при трогании машины с места (Патент РФ №2430339, G01M 5/13 (2006.01), 15.09.2009) [1].

Недостатком известного способа является то, что испытания проводят при максимальной силе тяги - при повышенной нагрузке как на двигатель, так и на трансмиссию, а это не способствует качественному выполнению данной операции.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ контроля часового расхода топлива при трогании машины с места под нагрузкой, при котором подготавливают к испытанию машину и присоединяют ее к тяговому устройству, трогаются с места под нагрузкой. При этом измерение параметра проводят в режиме частичной нагрузки - при наперед заданной силе тяги (Положительное решение о выдаче патента по заявке РФ на изобретение №2015121903/11(034071). Способ контроля часового расхода топлива при трогании машины с места под нагрузкой / С. В. Хабардин, Г.О. Такаландзе, М.К. Бураев, В.А. Беломестных, П.А. Болоев, В.Н. Хабардин, Н.А. Михайлов, Д.И. Хлыстов; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Иркутский государственный аграрный университет имени А.А. Ежевского»; заявл. 08.06.2015) [2].

Недостатком названного способа испытаний является то, что он не позволяет определить тяговую мощность испытываемой машины.

Задачей изобретения является создание способа определения тяговой мощности машины при ее трогании с места в режиме частичной нагрузки.

Сущность изобретения заключается в том, что тяговую мощность испытываемого средства определяют по частоте вращения коленчатого вала двигателя в режиме частичной нагрузки - при наперед заданной силе тяги, причем при полной подаче топлива. При этом для данной силы сначала находят максимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя, имеющего номинальную тяговую мощность, а также минимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя, имеющего такую тяговую мощность, которая соответствует тяговой мощности, развиваемой при заданной частичной нагрузке. Затем измеряют частоту вращения коленчатого вала двигателя испытываемого средства, причем при той же частичной нагрузке и при полной подаче топлива. После чего определяют тяговую мощность автотранспортного средства по формуле

где - тяговая мощность испытываемого автотранспортного средства, NTH - номинальная тяговая мощность этого средства, соответствующая номинальной силе тяги, - максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя, экспериментальное автотранспортное средство которого имеет номинальную тяговую мощность, nИ - частота вращения коленчатого вала двигателя испытываемого средства, РТЧ - наперед заданная сила тяги, при которой осуществляют испытание автотранспортных средств, tgα - тангенс угла наклона регуляторной ветви графика тяговой мощности к оси абсцисс тяговой характеристики, - минимальная частота вращения коленчатого вала двигателя, экспериментальное средство которого имеет такую тяговую мощность, которая соответствует тяговой мощности, развиваемой при заданной частичной нагрузке по силе тяги. В совокупности это позволяет создать способ определения тяговой мощности машины при ее трогании с места в режиме частичной нагрузки.

На фиг. изображен способ определения тяговой мощности автотранспортного средства при трогании с места в режиме частичной нагрузки, в частности, представлены тяговые характеристики автотранспортных средств, где показаны зависимости частоты n вращения коленчатого вала двигателя и тяговой мощности NT автотранспортного средства от силы тяги РT: 11, 12 - зависимость тяговой мощности от силы тяги экспериментального автотранспортного средства, двигатель которого развивает номинальную тяговую мощность и средства, двигатель которого развивает мощность, соответствующую заданной силе тяги в режиме частичной нагрузке; 21, 22 - зависимости частоты вращения коленчатого вала двигателя экспериментального автотранспортного средства от его силы тяги, соответствующие линиям 11 и 12. Кроме того, на фиг. обозначены: - максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя, экспериментальное автотранспортное средство которого имеет номинальную тяговую мощность; - минимальная частота вращения коленчатого вала двигателя, экспериментальное средство которого имеет такую тяговую мощность, которая соответствует тяговой мощности, развиваемой при заданной частичной нагрузке по силе тяги; nИ - частота вращения коленчатого вала двигателя испытываемого средства; - тяговая мощность экспериментального автотранспортного средства, двигатель которого развивает номинальную тяговую мощность, и средства, двигатель которого развивает мощность, соответствующую заданной силе тяги в режиме частичной нагрузке; α - угол наклона регуляторной ветви графика тяговой мощности к оси абсцисс тяговой характеристики; РТЧ, РТН - значение РТ, соответствующее режиму испытаний при частичной нагрузке (при нагрузке по силе тяги в интервале от 0 до номинальной) и на номинальном режиме (названные режимы проходят по вертикальным линиям через точки РТЧ, РТН обозначенные на оси абсцисс); точка А на вертикали, проходящей через точку РТЧ, лежащую на оси абсцисс, - испытываемое автотранспортное средство (условно), частота вращения двигателя которого равна nИ и находится в интервале от

Способ определения тяговой мощности автотранспортного средства при трогании с места в режиме частичной нагрузки осуществляют следующим образом. Подготавливают средство и тяговое устройство к испытанию, при котором, например, прогревают двигатель, проводят необходимые операции технического обслуживания, проверяют исправность тягового устройства, тахоспидометра. Контролируя силу тяги динамометром, входящим в состав тягового устройства, а частоту вращения коленчатого вала двигателя, например, штатным тахоспидометром, производят тяговые испытания автотранспортных средств при трогании с места под нагрузкой и при полной подаче топлива в следующем порядке.

При наперед заданной силе тяги РТЧ (в режиме частичной нагрузки - при силе тяги, значительно меньшей номинального значения) сначала находят максимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя, имеющего номинальную тяговую мощность NTH (или ), а также минимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя, имеющего такую тяговую мощность которая соответствует тяговой мощности, развиваемой при заданной частичной нагрузке. Затем измеряют частоту nИ вращения коленчатого вала двигателя испытываемого средства (на фиг. это условно показано точкой А), причем при той же частичной нагрузке (силе тяги РТЧ) и при полной подаче топлива. После чего определяют тяговую мощность автотранспортного средства по формуле

где - тяговая мощность испытываемого автотранспортного средства, NTH - номинальная тяговая мощность этого средства, соответствующая номинальной силе тяги, - максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя, экспериментальное автотранспортное средство которого имеет номинальную тяговую мощность, nИ - частота вращения коленчатого вала двигателя испытываемого средства, РТЧ - наперед заданная сила тяги, при которой осуществляют испытание автотранспортных средств, tgα - тангенс угла наклона регуляторной ветви графика тяговой мощности к оси абсцисс тяговой характеристики, - минимальная частота вращения коленчатого вала двигателя, экспериментальное средство которого имеет такую тяговую мощность, которая соответствует тяговой мощности, развиваемой при заданной частичной нагрузке по силе тяги.

Докажем формулу (1). Пусть в порядке эксперимента были проведены тяговые испытания, по крайней мере, двух экспериментальных автотранспортных средств, одно из которых имеет номинальную тяговую мощность, а тяговая мощность другого средства значительно меньше номинальной, но соответствует некоторой силе тяги этого средства. Пусть также эта сила тяги будет соответствовать режиму частичной нагрузке при тяговых испытаниях других аналогичных автотранспортных средств. Сделаем здесь некоторые пояснения: испытания экспериментальных средств производят для получения экспериментальных данных, необходимых в дальнейшем для проведения испытаний аналогичных средств с целью определения их тяговой мощности.

В результате получены графики на тяговой характеристике: 11, 12 - зависимость тяговой мощности от силы тяги экспериментального автотранспортного средства, двигатель которого развивает номинальную тяговую мощность и средства, двигатель которого развивает мощность, соответствующую заданной силе тяги в режиме частичной нагрузке; 21, 22 - зависимости частоты вращения коленчатого вала двигателя экспериментального автотранспортного средства от его силы тяги, соответствующие линиям 11 и 12. Из этих графиков видно, что при изменении тяговой мощности автотранспортных средств от до соответствующим образом изменяется частота вращения коленчатого вала их двигателей - от до

Отсюда представляется возможным найти коэффициент ϕNn коэффициент пропорциональности, учитывающий снижение тяговой мощности средства при уменьшении частоты вращения коленчатого вала двигателя и вычисленный по формуле

где - тяговая мощность экспериментального автотранспортного средства, двигатель которого развивает номинальную тяговую мощность, и средства, двигатель которого развивает мощность, соответствующую заданной силе тяги в режиме частичной нагрузке; - максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя, имеющего номинальную тяговую мощность; - минимальная частота вращения коленчатого вала двигателя, имеющего такую тяговую мощность, которая соответствует тяговой мощности, развиваемой при заданной частичной нагрузке по силе тяги. При

уравнение (2) примет вид:

где NTH - номинальная тяговая мощность автотранспортного средства, соответствующая номинальной силе тяги; РТЧ - наперед заданная сила тяги (режим частичной нагрузки), при которой осуществляют испытание автотранспортных средств; tgα - тангенс угла наклона регуляторной ветви графика тяговой мощности к оси абсцисс тяговой характеристики.

Далее, пусть с целью определения тяговой мощности производят тяговые испытания некоторого (выбранного случайным образом из парка аналогичных машин) испытываемого автотранспортного средства в режиме частичной нагрузки - при РТЧ (на фиг. это средство условно показано точкой А). Из фиг. нетрудно видеть, что если тяговая мощность средства будет равна (или NTH), то точка А будет лежать на пересечении вертикали РТЧ с линией 21. Если тяговая мощность средства будет равна (или РТЧ tgα), то точка А окажется на пересечении вертикали РТЧ с линией 22.

Следовательно, зная значение ϕNn и частоту вращения коленчатого вала двигателя испытываемого средства, найденную при той же частичной нагрузке и при полной подаче топлива, представляется возможным определить снижение тяговой мощности (ее отклонение от номинального значения) этого автотранспортного средства по формуле

где - снижение тяговой мощности испытываемого автотранспортного средства; nN - частота вращения коленчатого вала двигателя испытываемого средства.

Теперь подставим в (4) выражение (3) и получим математическое описание снижения тяговой мощности испытываемого автотранспортного средства (в кВт), которое имеет следующий вид:

Принимая во внимание, что измеренное значение тяговой мощности может отличаться от номинального на величину , запишем

где - тяговая мощность испытываемого автотранспортного средства. В завершение подставим в (6) правую часть уравнения (5) и получим математическое описание тяговой мощности испытываемого автотранспортного средства (в кВт), которое имеет следующий вид:

Таким образом, формула (1) доказана, поскольку полученное уравнение (7) полностью соответствует этой формуле (1). Заметим при этом, что правильность формулы (7) подтверждается единицами измерения: умножив скобку на дробь, после сокращения частоты вращения (с-1 или оборот в секунду) получим мощность в кВт. Кроме того, при как и при вычитаемое правой части уравнения (7) равно нулю. При этом что также подтверждает правильность формулы (7). Таким образом, предложенный способ позволяет определить тяговую мощность машины при трогании ее с места в режиме частичной нагрузки, что осуществляется при небольшой нагрузке как на двигатель, так и на трансмиссию, а это позволяет более качественно выполнить данную операцию.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ:

1. Патент РФ №2430339, G01M 5/13 (2006.01), 15.09.2009.

2. Положительное решение о выдаче патента по заявке РФ на изобретение №2015121903/11(034071). Способ контроля часового расхода топлива при трогании машины с места под нагрузкой / С.В. Хабардин, Т.О. Такаландзе, М.К. Бураев, В.А. Беломестных, П.А. Болоев, В.Н. Хабардин, Н.А. Михайлов, Д.И. Хлыстов; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Иркутский государственный аграрный университет имени А.А. Ежевского»; заявл. 08.06.2015. - прототип.

Способ определения тяговой мощности автотранспортного средства при трогании с места в режиме частичной нагрузки, при котором подготавливают средство и тяговое устройство к испытанию, присоединяют его к тяговому устройству, трогаются с места под нагрузкой и при этом определяют значение тяговой мощности, отличающийся тем, что тяговую мощность испытываемого средства определяют по частоте вращения коленчатого вала двигателя в режиме частичной нагрузки - при наперед заданной силе тяги, причем при полной подаче топлива, при этом для данной силы сначала находят максимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя, имеющего номинальную тяговую мощность, а также минимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя, имеющего такую тяговую мощность, которая соответствует тяговой мощности, развиваемой при заданной частичной нагрузке, затем измеряют частоту вращения коленчатого вала двигателя испытываемого средства, после чего определяют тяговую мощность автотранспортного средства по формуле

где - тяговая мощность испытываемого автотранспортного средства, NTH - номинальная тяговая мощность этого средства, соответствующая номинальной силе тяги, - максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя, имеющего номинальную тяговую мощность, nИ - частота вращения коленчатого вала двигателя испытываемого средства, РТЧ - наперед заданная сила тяги, при которой осуществляют испытание автотранспортных средств, tgα - тангенс угла наклона регуляторной ветви графика тяговой мощности к оси абсцисс тяговой характеристики, - минимальная частота вращения коленчатого вала двигателя, имеющего такую тяговую мощность, которая соответствует тяговой мощности, развиваемой при заданной частичной нагрузке по силе тяги.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения координат центра тяжести реальных объектов (например, транспортных средств), которые допускается наклонять на углы величиной от десятых долей до одного радиана.

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.
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 техническим средствам для лабораторно-полевых исследований сельскохозяйственных машин и орудий, навешиваемых на мобильные энергетические средства.

Изобретение относится к техническим средствам для лабораторно-полевых исследований сельскохозяйственных машин и орудий, навешиваемых на мобильные энергетические средства.

Изобретение относится к техническим средствам для лабораторно-полевых исследований сельскохозяйственных машин и орудий, навешиваемых на мобильные энергетические средства, преимущественно тракторы.

Изобретение относится к испытаниям жидкостных ракетных двигателей малой тяги. Устройство состоит из упругой балки с двумя силоизмерительными датчиками (весоизмерительным и задающим), на которой крепится испытуемое изделие и измерительный датчик, узла подвеса, силозадающего устройства сильфонного типа, смонтированных в едином корпусе.

Изобретение относится к испытаниям жидкостных ракетных двигателей малой тяги. Устройство состоит из упругой балки с двумя силоизмерительными датчиками (весоизмерительным и задающим), на которой крепится испытуемое изделие и измерительный датчик, узла подвеса, силозадающего устройства сильфонного типа, смонтированных в едином корпусе.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Система измерения тягового усилия в транспортном средстве с левой и правой продольными тягами для соединения орудия с рамой сцепки содержит корпус.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Система измерения тягового усилия в транспортном средстве с левой и правой продольными тягами для соединения орудия с рамой сцепки содержит корпус.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к конструкциям измерительных приборов для изучения нагруженности рабочих органов почвообрабатывающих орудий.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способу определения силы сопротивления рабочих машин. Дополнительно при движении трактора без нагрузки и догруженного эталонной массой при максимальной частоте вращения коленчатого вала отключают подачу топлива.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Система измерения тягового усилия для сельскохозяйственного трактора содержит раму сцепки, выполненную с возможностью прикрепления к задней раме сельскохозяйственного трактора, левую и правую опоры продольной тяги.

Изобретение относится к испытанию машин. В способе определения тяговой мощности автотранспортного средства при трогании с места в режиме частичной нагрузки присоединяют средство к тяговому устройству, трогаются с места под нагрузкой и определяют значение тяговой мощности. Тяговую мощность испытываемого средства определяют по частоте вращения коленчатого вала двигателя в режиме частичной нагрузки - при наперед заданной силе тяги, при полной подаче топлива. Для данной силы сначала находят максимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя, имеющего номинальную тяговую мощность, и минимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя, имеющего тяговую мощность, которая соответствует мощности, развиваемой при заданной частичной нагрузке. Затем измеряют частоту вращения коленчатого вала двигателя, после чего определяют тяговую мощность автотранспортного средства по формуле. Повышается качество определения. 1 ил.

Наверх