Содержание к диссертации
Введение
Глава № 1 Состояние вопроса и задачи исследования 9
1.1 Воздействие автотранспортного комплекса России на окружающую среду 9
1.2 Нормирование экологических и энергетических показателей автотранспортных средств 11
1.3 Автотранспорт в городских условиях движения. Проблемы и пути их решения. Предпосылки создания автомобилей с ГСУ 15
1.4 Общая характеристика состояния разработок 27
1.5 Аналитический обзор ранее выполненных теоретических работ в данном направлении 33
1.6 Постановка цели и задач диссертационной работы 35
Глава № 2 Анализ схем и теоретическое исследование гибридных силовых установок, выбор рациональной схемы 37
2.1 Структуризация автотранспортных средств с гибридными силовыми установками 37
2.2 Схемы гибридных силовых установок 41
Глава № 3 Теоретические исследования принципов и алгоритма управления автомобилем с гибридной силовой установкой 55
3.1 Структурная схема и описание имитационной модели для построения алгоритма управления автомобилем с гибридной силовой установкой 55
3.2 Выбор потребной мощности тягового электродвигателя для автомобиля с гибридной силовой установкой 59
3.3 Разработка методики расчета расхода топлива на примере элементарного городского цикла обычного автомобиля и автомобиля с ГСУ 64
3.4 Расчет баланса энергии и топливно-экономических характеристик автомобиля с гибридной силовой установкой при движении в городском цикле по правилам №83 ЕЭК ООН 117
3.5 Исследование динамических нагрузок в трансмиссии при запуске двигателя автомобиля с ГСУ «сходу» 127
3.6 Построение принципов и алгоритма управления автомобилем с гибридной силовой установкой параллельного типа 139
Глава № 4 Экспериментальные исследования автомобиля с гибридной силовой установкой параллельного типа 141
4.1 Основные направления исследований 141
4.2 Программы и методика экспериментальных исследований автомобиля с гибридной силовой установкой параллельного типа 142
4.3 Аппаратура, применяемая при испытаниях автомобиля с ГСУ 144
4.4 Результаты испытаний автомобиля с ГСУ 158
4.5 Расхождение результатов расчета и эксперимента 174
Глава № 5 Оптимальная конфигурация промышленного образца автомобиля с гибридной силовой установкой 175
Основные результаты и выводы 185
Библиографический список использованной литературы 187
Приложения 198
- Нормирование экологических и энергетических показателей автотранспортных средств
- Аналитический обзор ранее выполненных теоретических работ в данном направлении
- Выбор потребной мощности тягового электродвигателя для автомобиля с гибридной силовой установкой
- Программы и методика экспериментальных исследований автомобиля с гибридной силовой установкой параллельного типа
Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время автомобильный транспорт, неотъемлемо вошел в нашу жизнь, внеся в неё как положительные, так и отрицательные черты. Действительно, транспортные перевозки крупных городов нельзя представить без автомобилей. Однако за прошедшие сто лет автомобиль не только до неузнаваемости изменился сам, но и значительно изменил окружающий мир. Автомобили, оборудованные двигателями внутреннего сгорания (ДВС), расходуют огромное количество моторного топлива и выбрасывают в окружающую среду вредные вещества вместе с выхлопными газами. Эта проблема, особенно остро стоит в крупных городах и вблизи автомагистралей. К началу 2008 года общий мировой парк легковых автомобилей, по различным оценкам, превысил 800 млн. единиц, увеличившись за последние 10-15 лет почти на 50 %. Значительная доля мирового парка автомобилей приходится на Европу, включая Россию. Доля автомобилей в загрязнении атмосферы окружающей среды крупных городов составляет 80 - 90 %, в несколько раз превышая долю промышленных предприятий. В одной только России транспорт за год выбрасывают в атмосферу около 15 миллионов тонн вредных веществ. Отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания содержат около 200 различных компонентов, большинство из которых токсично. Период их существования длится от 2-3 минут до 4-5 лет.
Ухудшение экологической обстановки, обусловленное вредным воздействием автотранспорта, приняло катастрофический характер, поэтому приоритетной задачей проектирования автомобилей является снижение количества выбросов вредных веществ и улучшение топливно-экономических показателей автомобиля. Это заставляет ученых, конструкторов и инженеров искать нетрадиционные способы решения этой проблемы.
Единственно рациональный выход - создание экологически чистого городского транспорта. Возможность выхода из тупиковой ситуации путем применения электромобильного транспорта не является корректной из-за низкой эффективности чистого электромобиля. Поэтому рациональным путем решения
сложившейся проблемы является создание автомобиля с гибридной силовой установкой (ГСУ), которая позволит решить вышеперечисленные проблемы.
В работе рассмотрены исследования, посвященные данной проблеме, выполненные за последние годы рядом российских и зарубежных ученых. Данную проблему исследовали: СВ. Бахмутов, P.M. Галиев, Н.В. Гулиа, О.Н. Дид-манидзе, М.М. Дижур, И.С. Ефремов, В.А. Звонов, С.А. Иванов, Д.В. Изосимов, А.А. Ипатов, В.Ф. Каменев, А.Л. Карунин, И.П. Ксеневич, Л.Ю. Лежнев, В.В. Ломакин, Б.И. Петленко, В.А. Петров, В.Е. Розенфельд, В.В. Селифонов, А.Д. Степанов, В.А. Умняшкин, Н.М. Филькин, В.М. Фомин, Б.Я. Черняк, СЮ. Шу-гуров, А.А. Эйдинов, В.Е. Ютт, М. Berg, P. Chudi, R. Krishnamachari, A. Malm-quist, J. Maxwell, P. Papalambros и др.
Гибридными силовыми установками, с различными типами силового привода, занимаются многие известные фирмы. В настоящий момент, многие мировые производители создают и выпускают, в том числе и серийно, автомобили с ГСУ. Например, Toyota с 1997, a Honda с 2000 года выпускают серийно автомобили с ГСУ. Такие фирмы как Audi, BMW, Dodge, Renault, GMC, Subaru, Mercedes, Mercury, Ford, Mazda и д.р. уже выпустили концепт кары с ГСУ и с 2009 -2010 года планируют серийный выпуск этих машин..
Отечественное автомобилестроение существенно отстает в разработке и реализации этого направления. В связи с этим исследования в области создания отечественного гибридного автомобиля крайне актуальны, т.к. лежат в русле стратегических разработок по повышению экономической и экологической безопасности России.
Цель работы. Разработка принципов и алгоритма управления гибридной силовой установкой полноприводного, многоцелевого автомобиля с параллельной компоновочной схемой ДВС и электродвигателя.
Задачи исследований. Сформулированная цель и проведенный анализ нерешенных проблем по теме диссертации позволили определить следующие основные задачи исследований:
выбор рациональной схемы для полноприводного, многоцелевого автомобиля;
разработка методик расчета основных технических характеристик ГСУ по выбранной схеме;
расчет эксплуатационных показателей автомобиля с ГСУ по выбранной схеме и получение исходных параметров для разработки принципов и алгоритма управления автомобилем;
создание и анализ имитационной математической модели;
разработка принципов и алгоритма управления ГСУ;
разработка рекомендаций по изготовлению автомобилей с гибридной силовой установкой семейства УАЗ.
Методы исследований, используемые в работе, базируются на основных положениях теории автомобиля, автоматизированных систем автомобиля, основных положениях электроники и электротехники, методов инженерного эксперимента и математического анализа.
В качестве теоретической базы для проведения исследований использовались фундаментальные и прикладные труды ведущих отечественных и зарубежных ученых.
Достоверность и обоснованность. Достоверность принятых в диссертационной работе решений подтверждается согласованностью теоретических результатов с результатами экспериментальных исследований, полученных в лабораторных и дорожных условиях НИЦИАМ ФГУП НАМИ.
Научная новизна заключается в следующем:
разработана компьютерная имитационная модель, описывающая работу автомобиля и агрегатов ГСУ;
разработаны принципы и алгоритм управления автомобилем с ГСУ;
разработана методика, получения рациональных значений основных параметров агрегатов ГСУ выполненной по выбранной схеме;
разработана и создана конструкция опытного автомобиля с гибридной силовой установкой параллельного типа;
уточнена методика экспериментальных исследований автомобиля с гибридной силовой установкой в стендовых и дорожных условиях;
разработаны рекомендации по изготовлению автомобилей с гибридной силовой установкой семейства УАЗ.
Практическая ценность. Диссертационная работа была выполнена в рамках тематической работы Министерства образования и науки РФ «Научно-организационное, методическое и техническое обеспечение организации и поддержки научно-образовательных центров в области транспортных технологий и осуществление на основе комплексного использования материально-технических и кадровых возможностей совместных исследований и разработок» и программы правительства Москвы «Альтернативные источники энергии для больших городов». Внедрение в производство разработанных принципов и алгоритма управления автомобилем с ГСУ, а также рекомендаций по созданию гибридного автомобиля позволяет значительно улучшить эксплуатационные свойства автомобиля, что подтверждается теоретическими расчетами и экспериментальными исследованиями.
Реализация результатов. Результаты диссертационной работы реализованы в научно-образовательном центре «Автомобили с ГСУ» при подготовке предложений для предприятий автомобильной промышленности по разработке перспективных моделей автомобилей с ГСУ. В учебных целях, при проведении занятий по курсам «Теория автомобиля», «Конструирование и расчет автомобиля» и «Автоматизированные системы автомобиля» для студентов, обучающихся по специальности 190201.65 «Автомобиле и тракторостроение».
Апробация работы. Результаты исследований доложены на 49-ой международной научно-технической конференции ААИ «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров» МГТУ «МАМИ» (г. Москва, 2005г); на 4-ой Всероссийской научно-технической конференции «Современные тенденции развития автомобилестроения в России» ТГУ (г. Тольятти, 2005г.), на 58-ой международной научно-технической конференции ААИ «Автомобиль и окружающая среда» ФГУП
НИЦИАМТ (г. Дмитров 2007г.), на 72-ой научно-технической и научно-методической сессии университета ХНАДУ (г. Харьков 2008г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, причем 3 в изданиях входящих в перечень ВАК РФ, 1 учебное пособие с грифом УМО и 4 научно-исследовательских отчета, по которым автор является ответственным исполнителем. Получен 1 патент на изобретение.
Нормирование экологических и энергетических показателей автотранспортных средств
Введение норм, ограничивающих выброс вредных веществ автотранспортными средствами, является главным фактором, препятствующим образованию локальных экологических катастроф. Нормирование выброса вредных веществ стимулирует развитие работ по созданию автомобилей с пониженной токсичностью. Разработкой правил, предписаний и стандартов в области производства автомобильной техники занимается действующий в рамках Европейской экономической комиссии ООН (ЕЭК ООН) комитет по внутреннему транспорту. Выпускаемые им документы, Правила ЕЭК ООН, обязательны для присоединившихся к ним стран и являются нормативной базой при сертификации продукции.
С 2000 г. в ЕС введены более жесткие нормы ЕВРО-3, которые предусматривают изменение цикла испытаний. Кроме того, для этой категории автотранспортных средств вводится нормирование ВВ двигателей с искровым зажиганием, работающих на сжиженном нефтяном и сжатом природном газах.
Европейские стандарты предусматривают также нормирование дымности ОГ газов дизельных двигателей АТС на установившихся режимах и при свободном ускорении двигателя.
Рост автомобильного парка требует периодического обновления стандартов и ужесточения нормативных требований по выбросу вредных веществ автотранспортными средствами. В последнее время началось не только количественное ужесточение норм, ограничивающих выброс вредных веществ с отработавшими газами, но и их качественное изменение: расширяется и уточняется номенклатура вредных веществ, выброс которых ограничивается предельно допустимыми нормами; усложняются испытательные циклы с целью приближения их к действительным условиям эксплуатации; регламентируются пробеги автомобиля, на протяжении которых он должен соответствовать установленным нормам.
ЕВРО-3 и ЕВРО-4 предусматривают изменение процедуры измерения и нормирования испарения паров топлива и введение в конструкцию автомобиля бортовой диагностики элементов антитоксичной системы (нейтрализатора, кислородного датчика, элементов системы улавливания паров топлива и др.) и контроля состояния автомобиля в эксплуатации. Таблица 3. Нормы ЕВРО-3, ЕВРО-4 для АТС массой до 3,5 т.
Год введения в Европе ЕВРО Автотранспортные средства, работающие на неэтилированном бензине СО,г/км СН,г/км NOx, г/км 2000 ЕВРО-3 2,3 0,2 0,15 2005 ЕВРО-4 1,0 од 0,08 Введение в действие технических нормативов выбросов в отношении автомобильной техники, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации [63], осуществляется в следующие сроки: а) экологического класса 2-е октября 2005 г.; б) экологического класса 3 - с 1 января 2008 г.; в) экологического класса 4 - с 1 января 2010 г.; г) экологического класса 5 - с 1 января 2014 г.
В настоящее время и в будущем экологическая безопасность автомобиля должна соответствовать не только требованиям правил ЕЭК ООН (№ 49, №83 и др.) для сертификации автомобилей по показателям токсичности на стадии эксплуатации, но и международным стандартам серии ISO 14000, определяющим требования экологической безопасности на всех стадиях жизненного цикла автомобиля.
Стандарты серии ISO 14000 дают рекомендации по методике оценки экологической безопасности на всех стадиях жизненного цикла: производство, эксплуатация, переработка автомобиля, вышедшего из эксплуатации. В соответствии с требованиями стандартов серии ISO 14000 должна проводится добровольная сертификация автомобиля по полному жизненному циклу, на основе которой присваиваются экологические знаки, что является важным показателем качества и конкурентоспособности.
В последнее время во всем мире особое внимание стало уделяться и выбросам углекислого газа. Принято Киотское соглашение, устанавливающее нормы выбросов СОг для различных стран. По соглашению ведущих Европейских производителей автомобилей средний уровень выбросов СОг автомобилем к 2008г. должен быть снижен до 140 г/км, а к 2012г. до 120 г/км.
Ограничение выброса С02 и сокращение запасов нефтяного топлива напрямую приводят к необходимости сокращения транспортными средствами расхода топлива. Данные факторы стимулируют развитие работ по созданию автомобилей с пониженной токсичностью и пониженным расходом топлива.
Аналитический обзор ранее выполненных теоретических работ в данном направлении
Совершенствованием автомобиля с целью повышения топливной экономичности и уменьшения выбросов вредных веществ с отработавшими газами ДВС занимаются ряд ученых, как в нашей стране, так и за рубежом. Данные исследования направлены в основном на применение в их конструкции электропривода. В последние годы четко обозначились два направления развития машин с электромеханическими приводами, первое, создание чистого электромобиля, второе, разработка электромеханического привода с гибридной силовой установкой. Из-за отсутствия доступных для массового производства эффективных накопителей электрической энергии чистые электромобили имеют относительно малые пробеги на одной зарядке. Это и является одной из основных причин исследования возможности и эффективности использования в конструкции автомобилей гибридных силовых установок.
Первые теоретические и практические предпосылки создания работ связанных с гибридным приводом были сделаны еще в начале 1900г. изобретателем Фердинандом Порше [43].
Исследованию ГСУ, выполненной по параллельной схеме, и по схеме сплит посвящены работы Филькина Н.М. [74, 34. 77, 69, 76, 73, 70, 78, 66, 67, 79, 75, 86, 33, 32, 35, 36]. Им проведена работа по оптимизации конструктивных параметров агрегатов ГСУ. Предложены меры совершенствования конструкций этих агрегатов.
Выбору мощности тягового электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания и параметров накопителей гибридных силовых установок автомобилей посвящена работа [68].
Расчетом автомобилей с комбинированными энергоустановками занимался Эйдинов А.А. [88, 87, 89, 90]. Им подробно рассмотрены режимы работы электрических агрегатов ГСУ, а также предложены меры улучшения эксплуатационных характеристик этих узлов.
Исследованию топливно-экономических и экологических показателей двигателей внутреннего сгорания в составе комбинированных энергетических установок автотранспортных средств посвящена работа Лежнева Л.Ю.[40]. Автором определены оптимальные режимы работы ДВС в составе КЭУ, выполненной по последовательной схеме, но при этом не рассмотрен баланс электроэнергии в батареях накопителя. Были проведены экспериментальные исследования данной КЭУ.
Выбором параметров конструкции комбинированной энергосиловой установки легкового автомобиля в своей работе занимался Галиев P.M. [13]. Автором подробно описаны варианты параллельных схем ГСУ с приводом на одну ведущую ось автомобиля. Вместе с тем при расчете топливной экономичности автомобиля с ГСУ не рассматривает баланс электроэнергии в батареях накопителя, что ставит под сомнение определенную часть его выводов.
Исследованием топливной экономичности автомобиля с комбинированным силовым агрегатом, а также исследованием ДВС для комбинированной силовой установки в своих работах занимался Некрасов В.Г. [45, 46].
Исследованию комбинированной энергетической установки городского автобуса и системы управления им посвящена работа [62].
Исследованию маломощных транспортных средств посвящены работы [4, 13, 47, 49, 48]. Однако анализ ранее проведенных работ в области исследования автомобилей с ГСУ показывает, что в этих трудах не уделено достаточного внимания исследованию и анализу рационального алгоритма управления автомобилем с гибридной силовой установкой параллельно типа, с учетом электрического баланса в батареях накопителя.
В работе исследуются технические задачи, связанные с разработкой новых теоретических и расчетных методов исследования. Наибольшее внимание уделяется разновидностям ГСУ, их структурным схемам и выбору рационального варианта.
Основной целью диссертационной работы является научное обоснование выбора принципиальной схемы гибридной силовой установки, разработка принципов и алгоритма управления автомобилем с ГСУ.
Основным критерием выбора темы работы была практическая потребность машиностроительных заводов в разрабатываемом научном направлении, позволяющим существенно улучшить эксплуатационные свойства выпускаемых легковых автомобилей. Интерес к подобным автомобилям проявляется как со стороны потребителей городского транспорта, так и со стороны заказчиков оборонной техники. Цели создания автомобилей с гибридными силовыми установками в этих двух случаях разные, но пути реализации имеют очень много общих черт. Следует вместе с тем отметить, что в отечественной автомобильной промышленности реальные конструкторские работы по созданию подобных транспортных средств в настоящее время не ведутся. Проводившиеся до последнего времени исследовательские работы в этой области в научных подразделениях высших учебных заведений велись с определенным отрывом от возможностей и области интересов автостроительных предприятий. В настоящее время в отечественной автомобильной промышленности есть автомобильные заводы, выпускающие продукцию, как для народного хозяйства, так и для обороны. В частности, таким предприятием является Ульяновский Автомобильный Завод, продукция которого может использоваться как в городских условиях, так и в вооруженных силах России. При этом возможность создания образцов таких автомобилей с гибридными силовыми установками представляется весьма перспективной.
Выбор потребной мощности тягового электродвигателя для автомобиля с гибридной силовой установкой
Для определения необходимой мощности тягового электродвигателя гибридной силовой установки параллельного типа предлагается следующая разработанная методика.
Будем исходить из того, что проектируемый автомобиль должен обладать необходимой динамикой с целью исключения возможности торможения городского транспортного потока. Очевидно, что динамика автомобиля с ГСУ должна быть такой, чтобы автомобиль обеспечивал движение в заданном городском цикле и не уступал в этом отношении другим участникам транспортного потока.
Для выполнения поставленной задачи в первую очередь необходимо задаться городским циклом движения. Все циклы содержат четыре обязательных фазы движения: - разгон с заданным ускорением в течение заданного времени и до заданной скорости; - равномерное движение с заданной скоростью в течение заданного времени; - замедление с заданным темпом в течение заданного времени до новой заданной скорости или до полной остановки; - стоянка в течение определенного времени с работающим на холостых оборотах двигателем.
Очевидно, что мощность, требуемая для разгона в электрорежиме в заданном городском цикле, будет существенно больше мощности, необходимой для равномерного движения в ГЦ на электродвигателе. Поэтому для определения необходимой мощности электродвигателя целесообразно сравнивать только фазы разгона.
Исходя из max N , определяем необходимую мощность на колесах автомобиля. Положительный крутящий момент на валу электромотора (тяга) является величиной, устанавливающейся непосредственно водителем при нажатии на педаль акселератора, а отрицательный крутящий момент (рекуперация) устанавливается при нажатии на педаль «тормоз».
Как видно из расчетов, энергия, рекуперируемая при торможении, составляет лишь малую часть затраченной электродвигателем энергии при разгоне и равномерном движении. Поэтому очевидно, что необходимо использовать избыток мощности ДВС для рекуперации электроэнергии при работе комбинированной силовой установки во время движения по городскому циклу. При этом достигается ряд преимуществ: ДВС дополнительно загружается генератором и выводится на режим минимальных удельных расходов топлива, одновременно пополняя запас электроэнергии в батареях. Также при таком алгоритме работы ГСУ исключаются наиболее вредные режимы по выбросам вредных веществ в отработанных газах. В результате данных расчетов нам необходима максимальная мощность ЭД равная 35 кВт.
Экономическая характеристика автомобиля. Сравнивать экономические характеристики стандартного автомобиля УАЗ-3153 и сконструированного на его базе многоцелевого автомобиля с ГСУ целесообразно для движения автомобилей в заданном городском цикле. Наиболее показательной характеристикой при сравнении серийного автомобиля и автомобиля с ГСУ является расход топлива при движении в городском цикле.
Для выполнения поставленной задачи в первую очередь необходимо задаться городским циклом движения. Известно множество различных циклов, часть из которых стандартизирована. Все циклы содержат четыре обязательных фазы движения: - разгон с заданным ускорением в течение заданного времени и до заданной скорости; - равномерное движение с заданной скоростью в течение заданного времени; - замедление с заданным темпом в течение заданного времени до новой заданной скорости или до полной остановки; - стоянка в течение определенного времени с работающим на холостых оборотах двигателем.
Многочисленные расчеты топливной экономичности при движении в различных циклах показали, что результаты в виде путевого расхода топлива получаются на всех циклах примерно похожие, поэтому для выделения характерных моментов работы транспортного средства в режиме городского цикла был выбран цикл НАМИ (рис. 26), протяженностью 520 метров, характеризующийся следующими фазами: - разгон с места до скорости 50 км/ч с примерно постоянным ускорением в течение 18 с (среднее ускорение составляет в этом случае 0,8 м/с2); - равномерное движение со скоростью 50 км/ч в течение 20 с; - замедление до полной остановки в течение 17 с; - стоянка с работающим двигателем (обычный автомобиль) в течение 25с. V,KM/4fin 50-40 30-20 10 -n - 3 10 20 30 40 50 60 70 80 9 0 t,C Рис. 26. Элементарный городской цикл. Исходными данными для расчета путевого расхода топлива в городском цикле являются: - заданный городской цикл, - внешняя скоростная характеристика двигателя, - нагрузочная характеристика двигателя, - техническая характеристика автомобиля.
Для расчета путевого расхода топлива была составлена основная программа на языке Qbasic, а также подпрограммы аппроксимации («polinom») и интерполяции («lagrang») внешней скоростной и нагрузочной характеристик двигателя.
Расчет путевого расхода топлива1 в городском цикле целесообразно разбить на три основных этапа: разгон, равномерное движение, замедление, а также провести расчет при переключении передач, так как двигатель при этом работает на режиме холостого хода, и топливо расходует, и расчет на стоянке, так как в заданном городском цикле двигатель не выключается.
Программы и методика экспериментальных исследований автомобиля с гибридной силовой установкой параллельного типа
1. Объект исследований: Автомобиль УАЗ 3153 МАМИ с гибридной силовой установкой параллельного типа. Гибридная силовая установка параллельного типа с различными вариантами реализации: - работа ЭД на задний мост (торможение генератором, с зарядкой накопителей); - работа ДВС на задний мост (торможение генератором, с зарядкой накопителей); 2. Цель исследований: - исследование тяговых или тормозных характеристик обратимой электрической машины при работе на задний мост или при совместной работе с ДВС; - исследование взаимосвязей потоков мощностей двигателя внутреннего сгорания, тягового электродвигателя при варьировании скоростных и нагрузочных режимов; - исследование тормозных свойств обратимой электромашины при работе в режиме генератора; - исследование энергопоглащающих свойств комплекса аккумуляторных батарей; - определение максимально возможных скоростей движения по величине зарядных и разрядных токов. 3. Измерительная аппаратура: - контрольно-измерительные приборы испытательного стенда НИЦИАМ ФГУПНАМИ - измерительные приборы, установленные на панели приборов автомобиля с гибридной силовой установкой МАМИ - измеритель частоты вращения якоря генератора (тягового электродвигателя), карданного вала привода ведущего моста (мостов) - записывающий блок
1. Определение топливной экономичности и токсичности автомобиля в городском цикле ЕЭК ООН (правила 83) 1.1. Определение топливной экономичности. Воспроизводится заданный городской цикл (ЕЭК ООН). Замеряемые параметры: путевой расход топлива, л/100км. 1.2. Определение токсичности отработавших газов в режиме городского цикла. Воспроизводится заданный городской цикл (ЕЭК ООН). Замеряемые параметры: токсичность ОГ. 2. Замер расхода топлива при движении на постоянных скоростях. Задаваемые параметры: - нагрузка на барабанах, - скорости движения автомобиля (60, 90, 120 км/ч) - пройденный путь (например, 1 км). Замеры: - расход топлива, л/км. 3. Замеры расхода топлива на каждой фазе городского цикла. - расход топлива на фазе разгона, - расход топлива на фазе равномерного движения, - расход топлива на фазе замедления (с целью проверки работы ЭПХХ). 4. Замер токсичности на каждой фазе городского цикла.
Цель: исключить наиболее неблагоприятные с точки зрения вредных выбросов режимы работы ДВС; определить точки выключения ДВС и включения ТЭД. 5. Снятие нагрузочных характеристик ДВС. Цель: построить характеристику минимальных удельных расходов ДВС; определить положение педали подачи топлива, соответствующее характеристике минимальных расходов. Задаваемые параметры: - нагрузка на барабанах, - скорость автомобиля. Замеры: - частота вращения ДВС; - время работы ДВС; - расход топлива. - положение педали подачи топлива или дроссельной заслонки.
Системы испытания автомобилей Consine (Froude Group) обеспечивают высокие стандарты точности и надежности, удовлетворяющие потребностям ведущих производителей автомобилей и компонентов.
В мире установлены жесткие требования относительно воздействия автомобиля на окружающую среду. Строгие и четкие испытания и точность полученного результата, рабочие стандарты являются сейчас необходимой частью производственных исследований и разработок.
Данные системы широко используются производителями автомобилей, производителями мотоциклов, нефтяными компаниями, государственными структурами и частными лабораториями. Динамометр создан для проверки соответствия требованиям автомобилей по выбросам вредных веществ и топливной экономичности.
Динамометр имитации дороги Consine управляется 16-ти битным компьютером. Стандартное программное обеспечение используется на всех системах, предназначенных для специфических приложений. Программное обеспечение многогранно и включает управляющий контроллер и мощную систему контроля и вывода.
Система включает широкий спектр автоматических программ, снижающих время настройки и испытаний. Они включают калибровку загрузки ячейки, подготовительные процедуры, перевод в метрическую форму. Множество параметров программного обеспечения доступно через компьютер, а также многочисленные подготовительные процедуры, автоматическая окончательная настройка, диагностика неисправностей оборудования.
Динамометр работает с ведущими колесами испытуемого автомобиля и смонтирован так, что колеса автомобиля находятся приблизительно вровень с полом. Главные механические части динамометра: - Базовый каркас - Ведущие ролики - Дисковый тормоз - Инерционный маховик в сборе - Блок поглощения мощности Главные электрические части динамометра: - Блок поглощения мощности (постоянный ток) - Тиристорный регулятор - Контрольно-измерительная аппаратура Параметры динамометра: Макс. Скорость 160 км/ч Макс. Поглощаемая мощность (длительная) 60 кВт Макс. Двигательная мощность 60 кВт Допустимая масса автомобилей 680-2443 кг Диаметр роликов 509 мм Точность работы динамометра: Контроль массы (инерции) и дорожных показателей +/-1% FSD Контроль скорости +/- 1%FSD Базовый каркас (см. рисунки 51, 52, 53, 54).
