Введение к работе
Актуальность темы. Основным направлением развития экономики страны является её интеграция в международную экономическую систему, образованную развитыми в техническом отношении странами. Предстоящее вступление России во всемирную торговую организацию выводит требование конкурентоспособности продукции отечественных производителей на передний план, превращая его в жизненно важную задачу.
В связи с этим уже на стадии проектирования необходимо закладывать в автомобиль определённый уровень эксплуатационных свойств.
Опыт доводки грузовых автомобилей и автобусов общетранспортного назначения показывает, что, несмотря на высокий уровень характеристик отдельных узлов и агрегатов не всегда удаётся получить высокий уровень конкурентоспособности по эксплуатационным свойствам автотранспортного средства (АТС).
В настоящее время широкое распространение получило создание автомобиля с использованием готовых узлов и агрегатов, разрабатываемых и изготавливаемых специализированными фирмами. Однако можно констатировать, что нет единой теории подхода к обоснованному решению проблем согласования характеристик узлов, агрегатов и автомобиля в целом, которые являются основополагающими в достижении заданного уровня эксплуатационных свойств и высокой эффективности автомобиля.
Согласованность силовой установки и силового привода автомобиля становится важнейшим аспектом, зачастую определяющим его конкурентоспособность.
Таким образом, тема и выбранное направление работы можно считать актуальными.
Цель и задачи работы. Целью работы является развитие теории и методов исследования согласованности двигателя, трансмиссии и АТС в целом. Для достижения этой цели в работе поставлены следующие задачи:
1. Разработать новый комплексный критерий оценки топливно-скоростных свойств и производительности АТС, отражающий его эффективность и аналогичный по структуре комплексный показатель эффективности двигателя внутреннего сгорания.
2. Создать математическую модель, связывающую эффективность двигателя и автотранспортного средства.
3. Разработать теоретическое обоснование понятия взаимосогласованности характеристик двигателя, трансмиссии и АТС и на этой основе создать метод исследования согласованности.
4. Создать метод подбора характеристик двигателя, трансмиссии и АТС, обеспечивающий заданный уровень согласованности и технико-экономической эффективности.
5. Разработать метод оценок экологической безопасности и влияния на неё изменения параметров различных конструктивных элементов АТС.
Научная новизна заключается в следующем:
- разработан и теоретически обоснован подход к выбору конструктивных параметров узлов,агрегатов и автомобиля в целом на стадии проектирования, основанный на рациональной согласованности характеристик двигателя, трансмиссии и автотранспортного средства и обеспечивающего заданный уровень его показателей производительности, тягово-скоростных и топливных свойств;
- разработан новый комплексный критерий технико-экономической эффективности автомобиля;
- предложено новое понятие топливно-энергетического поля двигателя как информационного, включающего показатели всех его нагрузочных характеристик и комплексный показатель - механический эквивалент одного килограмма топлива, характеризующий это поле;
- разработана форма уравнения движения автомобиля, раскрывающая связь эффективности автомобиля и эффективности двигателя;
- создан теоретически обоснованный метод оценки энергетической и кинематической согласованности двигателя, трансмиссии и АТС.
На защиту выносятся основные положения нового научного подхода к решению проблемы выбора конструктивных параметров автомобиля и его систем с применением разработанных методов, базирующихся на согласованности характеристик силовой установки и силового привода автомобиля, для обеспечения заданного уровня показателей эксплуатационных свойств.
Достоверность результатов обеспечена подтверждением теоретических исследований диссертации результатами проведённых в соответствии с действующими стандартами испытаний автомобилей различных весовых категорий: Nissan L80.14, Mercedes L508D, IVECO Turbo-Daily 59-12, Tata 407, Aviа 21S, FAW CA 1041 K26L-11, ЗИЛ-433100, ЗИЛ-433360, ЗИЛ-432930, ЗИЛ-4329КО, ЗИЛ-436200, ЗИЛ-4362СО, Ford Cargo 1317, ЗИЛ-433180, ЗИЛ-5301ВЕ.
Практическая ценность заключается в том, что созданный метод исследования энергетической и кинематической согласованности двигателя, трансмиссии и АТС позволяет получить на этапах проектирования и доводки заданный уровень показателей тягово-скоростных, топливно-экономических свойств и производительности АТС при сокращении сроков и материальных затрат.
Реализация работы. Результаты работы использовались в процессе проектирования и доводки автомобилей АМО ЗИЛ, доводки двигателя ММЗ Д245.9Е3 на Минском моторном заводе, а также в учебном процессе подготовки инженеров по специальности автомобиле- и тракторостроение в МГТУ МАМИ и ГОУ МГИУ, что подтверждено соответствующими актами.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на республиканских конференциях в Ташкентском политехническом институте в 1986г. и в Таджикском политехническом институте г.Душанбе в 1987г., на заседаниях НТО АМО ЗИЛ, на заседании кафедры “Автомобили” МГТУ МАДИ, на юбилейных конференциях МГТУ МАМИ, на расширенном заседании кафедры автомобилей и двигателей ГОУ МГИУ, на 71 международной научно-технической конференции ААИ в НГТУ им. Р.Е. Алексеева г. Нижний Новгород.
Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 31 научной работе, в том числе в одной монографии и в 17 публикациях в ведущих рецензируемых журналах списка ВАК РФ.
Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных результатов и общих выводов, списка используемой литературы из 158 наименований. Общий объём работы составляет 329 страниц, из них основной текст работы изложен на 223 страницах, 28 рисунков на 28 страницах, список литературы на 14 страницах, 66 таблиц. Представлены четыре акта внедрения в приложении.
