Оцінка потужності механічних втрат у двигуні, трансмісії та колесах автомобіля на стенді з біговими барабанами

Abstract

Ефективність автомобіля розглядається через величину втрат енергії, що витрачається на передачу від двигуна до провідних коліс автомобіля. Проаналізовано аналітичні та експериментальні методи оцінки механічних втрат. Вказані переваги та недоліки дорожніх і стендових випробувань автомобіля в режимах вільного вибігу. Наведено опис діагностичного обладнання – стенду з біговими барабанами, що використовується для імітації руху автомобіля у лабораторних умовах. Розглянуто компоненти обладнання, які необхідні для вимірювання і реєстрації швидкості та моменту на колесах автомобіля. Вказано перелік необхідних датчиків та перетворювачів, які передають інформацію на комп'ютер. Наведено результати вибігу автомобіля на стенді: зміна миттєвої швидкості за часом. Зроблено первинну оцінку регресійної моделі та отримано значення коефіцієнтів методом найменших квадратів відхилень швидкості автомобіля. Розроблено математичну модель подальшої обробки експериментальних даних.Мета математичного моделювання – поділ механічних втрат за силовими агрегатами відокремлено для двигуна, трансмісії та коліс автомобіля. Було здійснено оцінку величини втрат енергії у самому стенді з біговими барабанами. Отримано характеристику стенду, яку необхідно враховувати у процедурі вимірювання. Наведено результати експериментальних досліджень, які отримано для автомобіля ГАЗ-31029. Наведено результати впливу технічного стану агрегатів трансмісії та коліс автомобіля на величину потужності механічних втрат. Було досліджено різний тиск у шинах автомобіля. Отримано графічні залежності потужності механічних втрат залежно від швидкості автомобіля. Розроблено рекомендації щодо діагностування загального стану автомобіля за величиною механічних втрат на стенді з біговими барабанами. Наведено шляхи подальшого вдосконалення методу. Сформульовано основні висновки щодо результатів досліджень.

The efficiency of a car is considered through the amount of energy loss spent on transmission from the engine to the driving wheels of the car. Analytical and experimental methods for assessing mechanical losses are analyzed. The advantages and disadvantages of road and bench tests of a car in free run modes are indicated. A description of the diagnostic equipment - a stand with running drums, used to simulate the movement of a car in laboratory conditions is given. The components of the necessary measuring equipment for recording the speed and torque on the wheels of a car are considered. The list of primary measuring sensors and main transducers is indicated, which transmit information to the computer. The results of the car run-out on the stand are given: the change in the instantaneous speed from time to time. The primary assessment of the regression model is made and the values of the coefficients are obtained by the method of least squares of deviations of the vehicle speed. A mathematical model for the subsequent processing of experimental data has been developed. The purpose of mathematical modeling is to separate mechanical losses by power units separately for the engine, transmission and car wheels.An assessment was made of the amount of energy losses in the stand itself with running drums. The characteristic of the stand has been obtained, which must be taken into account in the measurement procedure. The results of experimental studies for the GAZ-31029 car are presented. The results of the influence of the technical condition of transmission units and vehicle wheels on the value of the power of mechanical losses are presented. Car tire pressure studies have been conducted. The graphical dependences of the power of mechanical losses depending on the speed of the car are obtained. Recommendations have been developed for diagnosing the general condition of the vehicle by the amount of mechanical losses at the stand with running drums. The ways of further improvement of the method are given. The main conclusions based on the research results are formulated.