Телефон: +7 (383)-202-16-86

Статья опубликована в рамках: II Международной научно-практической конференции «Наука вчера, сегодня, завтра» (Россия, г. Новосибирск, 24 июля 2013 г.)

Наука: Технические науки

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Бадалян Л.Х., Курдюков В.Н., Овчаренко А.М. [и др.] КОРРЕКТНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО КПД ТРАНСМИССИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ПЕРЕДАЧ В СИСТЕМЕ УЧЕТА ФАКТИЧЕСКИХ ВЫБРОСОВ // Наука вчера, сегодня, завтра: сб. ст. по матер. II междунар. науч.-практ. конф. – Новосибирск: СибАК, 2013.
Проголосовать за статью
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов
Статья опубликована в рамках:
 
Выходные данные сборника:

 

КОРРЕКТНОСТЬ  ОПРЕДЕЛЕНИЯ  МЕХАНИЧЕСКОГО  КПД  ТРАНСМИССИИ  АВТОМОБИЛЬНЫХ  ПЕРЕДАЧ  В  СИСТЕМЕ  УЧЕТА  ФАКТИЧЕСКИХ  ВЫБРОСОВ

Бадалян  Липарит  Хачатурович

канд.  техн.  наук,  доцент  ДГТУ,  г.  Ростов-на-Дону

Курдюков  Владимир  Николаевич

канд.  экон.  наук,  доцент  ДГТУ,  г.  Ростов-на-Дону

Е-mail:  kurdvn@mail.ru

Овчаренко  Алла  Михайловна

аспирант  ДГТУ,  г.  Ростов-на-Дону

Гавриленко  Татьяна  Борисовна

ст.  преп.  ДГТУ,  г.  Ростов-на-Дону


 


Исследования  выполняются  при  финансовой  поддержке  РФФИ  (проект  №  12-06-33037,  мол_а_вед)


 


Продолжающееся  снижение  качества  окружающей  среды,  в  немалой  степени  обусловленное  сомнительной  достоверностью  исходных  данных  мониторинга  свидетельствует  о  низкой  эффективности  экологической  политики.  В  связи  с  тем,  что  основным  источником  антропогенной  нагрузки  на  воздушный  бассейн  городов  являются  автомобили,  возникает  необходимость  обеспечения  адекватной  намеченным  целям  (переход  к  устойчивому  развитию)  информацией  о  выбросах  вредных,  токсичных  и  канцерогенных  веществ  транспортными  средствами. 


Недостатки  теоретических  подходов  к  расчету  продуктов  эмиссии  вынуждают  говорить  о  целесообразности  формирования  системы  учета  фактических  масс  выбросов  автотранспортом  на  территории. 


В  основе  логичного  и  прозрачного,  с  точки  зрения  понимания  процесса  загрязнения  атмосферного  воздуха,  метода  используются  зависимости  объемного  (или  массового)  расхода  отработавших  газов  и  концентрации  в  них  микропримесей  от  эффективной  мощности  и  взаимосвязанного  с  ней  коэффициента  избытка  воздуха  [3].  В  этом  случае  одной  из  задач  в  алгоритме  расчета  действительных  масс  выбросов  является  нахождение  механического  КПД  трансмиссии.  Для  оценки  потерь  передачи  энергии  от  двигателя  к  ведущим  колесам  автомобиля  и  в  случае  торможения  двигателем  в  исследованиях  используют  «прямое»  и  «обратное»  его  значение  соответственно,  причем  расхождение  в  величинах  несущественно  в  сравнении  с  точностью  определения  параметров.  Как  правило,  применяют  термин  механический  КПД  трансмиссии  (без  уточнения  направления),  обозначая  его 


Механический  КПД  трансмиссии  автомобильных  передач  выражается  функцией  крутящего  момента  на  валу  двигателя  (M,  Нм),  который,  как  известно,  зависит  от  эффективной  мощности  (Nе,  Вт)  и  частоты  вращения  двигателя  (n,  с-1).  Нередко  в  технической  литературе  можно  встретить  «упрощенное»,  а  по  сути  некорректное  представление  этих  характеристик  в  виде  отношения  текущего  значения  к  максимальному,  при  этом  для  получения  нуля  в  нижней  части  диапазона  изменения  величин  вводятся  дополнительные  условия.  Тем  не  менее,  взаимосвязь  нагрузочных  характеристик  для  автомобилей  транспортного  потока,  различных  по  назначению  и  типу  двигателя,  удобно  показывать  в  относительных  единицах.  Подобная  форма  преобразования  натуральных  величин  в  числовую  шкалу  (от  нуля  до  единицы)  позволяет  отобразить  переменные  легко  интерпретируемыми  функциями  и  сократить  их  разброс.  Перевод  M,  Nе  и  n  в  кодируемые  параметры  осуществляется  с  помощью  выражений 


 


  (1), 


  (2), 


  (3),


 

где:  Mmin  и  MномNmin  и  Nномnmin  и  nном  —  относительные,  минимальные  и  номинальные  значения  крутящих  моментов  на  валу,  мощностей,  частот  вращения  коленчатого  вала  (номинальные  и  минимальные  значения  априори  известны,  минимальные  значения  соответствуют  режиму  холостого  хода,  т.е.  Mхх,  Nххnхх). 


Работа  автомобильных  двигателей  на  режиме  холостого  хода,  также  как  и  на  других  режимах,  сопровождается  затратами  мощности  и  эмиссией  поллютантов,  хотя  передача  мощности  от  коленчатого  вала  к  ведущим  колесам  не  происходит.  В  этом  случае  крутящий  момент  на  валу  и  эффективную  мощность  в  формулах  (1  и  2)  следует  считать  текущими  значениями.  При  расчете,  например,  объемного  или  массового  расхода  микропримесей  на  холостом  ходу  вместо  эффективной  и  относительной  мощности,  равных  нулю  (Nе    и  ),  следует  подставлять  фиксированные  значения  мощности  двигателя  на  холостом  ходу.


Во  избежание  неоправданной  сложности  представления  характеристик  процесса  в  практических  расчетах  предлагаются  зависимости  нагрузочных  параметров,  соотношение  которых  решено  проиллюстрировать  формулами,  полученными  в  результате  обработки  экспериментальных  и  теоретических  данных  исследований  [4]  разных  типов  двигателей  по  способу  воспламенения  рабочей  смеси  (таблица).  Формулы  для  расчета  текущих  характеристик  получены  подстановкой  минимальных  и  максимальных  значений  параметров  в  формулы  (1—3). 


Таблица  1.

Соотношение  нагрузочных  характеристик.  Формулы  расчета  относительных  крутящих  моментов  двигателей

Двигатели

дизельные

с  электронным  впрыском  топлива

карбюраторные


 


продолжение  таблицы  1.

Примечание.  В  современных  транспортных  карбюраторных  двигателях  Mmin  соответствует  значение  Ne,  отличающееся  от  Nном  не  более,  чем  на  1  %  (принято  Ne  Nном),  и  значение  n  на  (7—10)  %  большее  nном  (принято  8  %-ное  расхождение)


 


Кроме  того,  на  основании  опытной  и  расчетной  информации  аппроксимированы  аналитические  зависимости  относительной  частоты  вращения  от  относительной  мощности  двигателей:


дизельных


                           (4)


(),


с  электронным  впрыском  топлива


                           (5)


(),


карбюраторных


                           (6)


().

(  —  отношение  суммы  произведений  квадратов  отклонений  значений  величины  от  ее  среднеарифметического  на  соответствующие  частоты  наблюденного  значения  данной  графической  зависимости  к  аналогичному  выражению  выбранной  параметрической  модели).

Правые  части  формул  (4—6),  подставленные  вместо    в  знаменатели  выражений  для  определения    (см.  таблицу),  существенно  упрощают  нахождение  относительного  крутящего  момента  на  валу.

Анализ  литературных  источников  и  компьютерные  исследования  [1,  2]  нагрузочных  режимов  позволили  представить  зависимости    от    в  виде  функции  гиперболического  вида  и  экспоненциальной  функции  формулами  (7  и  8): 


для  дизельных  АТС


                                  (7)


(),


для  АТС,  работающих  на  бензине


                                (8)


().


(Разделение  автомобилей  по  типу  двигателя  оправдано  особенно  при  малых  значениях  относительного  крутящего  момента:  дизельному  двигателю,  в  отличие  от  бензинового,  соответствует  большая  эффективная  мощность  при  малой  частоте  вращения  деталей  трансмиссии).


Таким  образом,  представляя  относительный  крутящий  момент  соответствующими  функциями  относительных  мощностей  для  разных  типов  двигателей,  можно  с  достаточной  для  практических  расчетов  точностью  определить  механический  КПД  трансмиссии  автомобильных  передач,  что  значительно  упрощает  расчет  массы  эмиссии  загрязняющих  веществ.


 


Список  литературы:


1.Александров  И.А.  Расчет  коэффициентов  полезного  действия  механических  трансмиссий  с  учетом  нагрузочных  режимов  —  Вологда:  ВоПИ,  1992.  —  47  с.


2.Бадалян  Л.Х.  Математическая  модель  загрязнения  воздушной  среды  автотранспортными  средствами.  //Автомобильная  промышленность.  —  2009.  —  №  11.  —  С.  14—16. 


3.Бадалян  Л.Х.,  Курдюков  В.Н.,  Алейникова  А.М.  Теоретические  основы  системы  учета  фактических  выбросов  загрязняющих  веществ  автотранспортом  //  Безопасность  жизнедеятельности.  —  2013.  —  №  5.  —  С.  31—37. 


4.Колчин  А.И.,  Демидов  В.П.  Расчет  автомобильных  и  тракторных  двигателей:  учеб.  пособие  для  вузов  —  3-е  изд.,  перераб.  и  доп.  —  М.:  Высш.  шк.,  2003  —  496  с.

Проголосовать за статью
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Уважаемые коллеги, издательство СибАК с 30 марта по 5 апреля работает в обычном режиме