Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ состояния вопроса 9
1.1 Общие сведения 9
1.2 Анализ факторов, влияющих на уровень заряженности АКБ при эксплуатации автомобилей в зимний период 19
1.3 Анализ изменения показателей ТС АКБ при эксплуатации автомобилей в зимний период 20
1.4 Анализ изменения пусковых качеств ДВС при эксплуатации автомобилей в зимний период 29
1.5 Анализ факторов, влияющих на интенсивность эксплуатации автомобилей в зимний период 36
1.6 Анализ методов расчёта и прогнозирования уровня заряженности АКБ 43
1.7 Анализ методов поддержания работоспособности АКБ при эксплуатации автомобилей в зимний период 49
1.8 Выводы по разделу 1. Задачи исследований 56
2 Теоретические исследования 61
2.1 Общая методика исследований 61
2.2 Целевая функция 65
2.3 Структура системы 67
2.4 Имитационная модель формирования уровня заряженности АКБ 94
2.5 Разработка математических моделей 103
2.6 Выводы по разделу 2 115
3 Эксериментальные исследования 117
3.1 Цель и задачи экспериментальных исследований 117
3.2 Общая методика экспериментальных исследований 117
3.3 Результаты экспериментальных исследований 133
3.4 Выводы по разделу 3 151
4 Использование результатов исследований и их эффективность 152
4.1 Разработка методики корректирования периодичности заряда АКБ 152
4.2 Имитационное моделирование процессов формирования уровня заряженности АКБ 155
4.3 Оценка экономической эффективности использования результатов исследований 167
4.4 Выводы по разделу 4 171
Основные результаты и выводы 172
Список использованных источников 174
- Анализ факторов, влияющих на уровень заряженности АКБ при эксплуатации автомобилей в зимний период
- Анализ методов поддержания работоспособности АКБ при эксплуатации автомобилей в зимний период
- Общая методика экспериментальных исследований
- Имитационное моделирование процессов формирования уровня заряженности АКБ
Введение к работе
Актуальность темы. Одной из важнейших частей транспортного комплекса страны является автомобильный транспорт. С постоянным развитием современных технологий, в частности электроники, автомобили насыщаются всё большим количеством потребителей электроэнергии, а необходимость их ежедневной эксплуатации повышают требования к аккумуляторной батарее (АКБ), как к основному источнику электроэнергии, обеспечивающему пуск двигателя (ДВС).
На показатели технического состояния автомобильной АКБ в значительной мере влияют характеристика самой батареи и условия эксплуатации. С точки зрения обеспечения оптимальных зарядных условий АКБ наиболее неблагоприятной является эксплуатация автомобилей в крупных городах в зимний период. Частые пуски в относительно короткий промежуток времени, либо пуск – короткий пробег – и последующая длительная стоянка при низких температурах опасны тем, что генератор не успевает передать то количество электроэнергии, которое АКБ отдала во время предшествующего разряда. Ежедневная эксплуатация АКБ в таких режимах без дополнительного заряда способствует быстрому снижению уровня заряженности, в результате чего пуск ДВС в холодное время года затрудняется либо вовсе становится невозможным.
Действующая система технического обслуживания (ТО) не в полной мере учитывает влияние сочетаний условий и интенсивности эксплуатации на формирование уровня заряженности АКБ. Учитывая то, что на сегодняшний день более 80% инноваций в автомобильной индустрии основано на электронике, что свидетельствует об устойчивой тенденции к увеличению мощности электропотребителей, а также то, что больше 80% территории России находится в зонах умеренного и холодного климата, исследования, направленные на разработку новых методов поддержания работоспособности АКБ на основе закономерностей формирования уровня её заряженности для обеспечения надёжного пуска ДВС и исправной работы электрооборудования автомобиля в зимний период, являются актуальными.
Объект исследований – процесс формирования уровня заряженности автомобильных аккумуляторных батарей в зимний период.
Предмет исследований – закономерности формирования уровня заряженности АКБ с учётом изменения температуры окружающего воздуха и интенсивности эксплуатации легковых автомобилей, эксплуатируемых в городе в зимний период.
Целью работы является повышение эффективности эксплуатации автомобилей путём корректирования периодичности заряда аккумуляторных батарей в зимний период.
Задачи исследования:
1) выявить факторы, влияющие на формирование уровня заряженности АКБ при эксплуатации легковых автомобилей в городе в зимний период;
-
установить закономерности взаимодействия элементов системы формирования уровня заряженности АКБ;
-
разработать модель формирования уровня заряженности АКБ с учётом условий и интенсивности эксплуатации легковых автомобилей в городе в зимний период;
-
разработать методику практического использования результатов исследований и оценить её эффективность.
Области исследований (из паспорта специальности 05.22.10): «10. Закономерности изменения технического состояния автомобилей, агрегатов и систем. 11. Закономерности изменения технического состояния автомобилей и агрегатов, технологического оборудования с целью совершенствования систем технического обслуживания и ремонта, определения нормативов технической эксплуатации, рациональных сроков службы автомобилей».
Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов. В качестве общей методологии исследований выбран системный подход. Кроме того применялись частные методы анализа, синтеза, дедукции, аналогии, сравнения, формализации, планирования эксперимента и имитационного моделирования. Достоверность результатов и выводов работы обеспечивается применением научных методов исследования и систем автоматизированного проектирования, корректными ограничениями при разработке математических моделей и проверкой их адекватности исследуемым процессам с использованием достаточного объёма экспериментальных данных.
Научная новизна:
-
установлены модели влияния температуры окружающего воздуха и интенсивности эксплуатации автомобилей на уровень заряженности и наработку АКБ на отказ;
-
разработана имитационная модель формирования уровня заряженности АКБ, использование которой, в отличие от существующих, позволяет определить уровень заряженности и наработку АКБ на отказ при эксплуатации автомобилей в городе в зимний период в зависимости от конструктивных и эксплуатационных факторов;
-
разработана методика корректирования периодичности заряда АКБ легковых автомобилей, эксплуатируемых в городе в зимний период, в которой впервые учтены комплексные изменения температуры окружающего воздуха и интенсивности эксплуатации.
Теоретическая и практическая значимость. Теоретическая значимость заключается в установлении закономерностей и разработке моделей процессов формирования уровня заряженности автомобильных АКБ при эксплуатации легковых автомобилей в городе в зимний период. Практическая ценность заключается в разработке методики корректирования периодичности заряда АКБ, применение которой снижает затраты на осуществление операций по заряду АКБ и затраты, возникающие в случае неудавшегося пуска ДВС в холодных климатических условиях.
Положения, выносимые на защиту:
-
результаты отбора факторов, влияющих на формирование уровня заряженности АКБ и потенциальных затрат, возникающих в случае утраты работоспособности АКБ в зимний период;
-
закономерности влияния интенсивности эксплуатации и температуры воздуха на формирование уровня заряженности автомобильных АКБ;
-
имитационная модель формирования уровня заряженности автомобильных аккумуляторных батарей;
-
методика корректирования периодичности заряда аккумуляторных батарей с учётом изменения условий и интенсивности эксплуатации в зимний период.
Реализация результатов работы. Разработанная методика внедрена в дилерском центре по продаже, техническому обслуживанию и ремонту легковых автомобилей компании ЗАО «Автомакс». Результаты исследований используются в учебном процессе ТИУ.
Апробация работы. Результаты работы обсуждались и получили
одобрение на следующих международных и национальных научных
конференциях: «Экология и ресурсосберегающие технологии на
промышленных предприятиях, в строительстве, на транспорте и в сельском хозяйстве» (Пенза, 2013 г.); «Актуальные вопросы современной техники и технологии» (Липецк, 2013 г.); «Проблемы функционирования систем транспорта» (Тюмень, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016 гг.); «Новые технологии – нефтегазовому региону» (Тюмень, 2016 г.); «Сервис автомобилей и технологических машин» (Тюмень, 2014, 2015, 2016 гг.).
Публикации. Основное содержание диссертационной работы
опубликовано в 11 статьях, в том числе 3 в рецензируемых изданиях из «Перечня…» ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх разделов с выводами, заключения, списка использованных источников из 125 наименований и приложений, и содержит 200 страниц, в том числе 91 рисунок и 17 таблиц.
Анализ факторов, влияющих на уровень заряженности АКБ при эксплуатации автомобилей в зимний период
Знание закономерностей изменения интенсивности эксплуатации во времени позволяет более точно планировать производственные программы автотранспортных предприятий по ТО и материально техническое снабжение сопутствующих технических воздействий [29, с. 25]. Выходные характеристики генератора в составе системы электроснабжения зависят от мощности задействованных потребителей и от режимов работы ДВС, изменяющихся в процессе эксплуатации. Частота вращения коленчатого вала ДВС определяет скорость вращения ротора генератора и, следовательно, его мощность в заданном нагрузочном режиме, а длительность работы ДВС после пуска – продолжительность питания электропотребителей и заряда АКБ.
Небольшие среднесуточные пробеги, прерывистый характер работы ДВС и малые скорости движения автомобилей в условиях плотного уличного движения в городе оказывают негативное влияние на эффективность работы системы электроснабжения за счёт уменьшения частоты вращения коленчатого вала ДВС и создают трудности в обеспечении положительного энергетического баланса. Дополнительно этому способствует применение на автомобилях многоступенчатых коробок переключения передач, понижающих частоту вращения коленчатого вала ДВС во время движения для снижения токсичности отработавших газов и улучшения топливной экономичности. В таких условиях зарядный ток генератора снижается, поэтому необходимое время для восполнения заряда АКБ после работы электропотребителей во время стоянки либо предшествующего пуска ДВС увеличивается.
Суммарная энергия генератора, выработанная при одинаковых пробегах, может существенно различаться в зависимости от интенсивности эксплуатации, условий и режимов движения. Так, пробег при движении автомобиля по шоссе в дневное время с высокой эксплуатационной скоростью в установившемся тепловом и динамическом режиме, оказывает благоприятное воздействие на заряд АКБ в отличие от сопоставимого по протяженности в км. пробега в городе с частыми остановками на перекрёстках и непродолжительными поездками при малых частотах вращения коленчатого вала ДВС в вечернее и ночное время. Прогревы и невысокие скорости движения в условиях плотного транспортного потока и плохих сцепных свойств дорожного полотна в холодное время года ухудшают заряд АКБ, прежде всего, за счёт снижения отдачи генератора на малых частотах вращения коленчатого вала ДВС, повышенной мощности электрооборудования, задействованного в начальные периоды движения, а также неустановившегося теплового режима в месте установки АКБ, из-за чего она медленно нагревается и теряет потенциальную возможность к быстрому восполнению заряда в связи с уменьшением силы зарядного тока. Иными словами, 100 км. могут быть пройдены на автомобиле за час езды по автомагистрали либо за 3 дня эксплуатации автомобиля в городе со средней скоростью 25-35 км/ч. Очевидно, что эффективность восстановления ёмкости АКБ во втором случае будет снижена, из-за чего времени для заряда потребуется больше. В этой связи, параметры движения (скорость движения, частота вращения коленчатого вала ДВС, температура АКБ, ток потребителей и пр.) и информация о том, как эксплуатируется автомобиль (интенсивность эксплуатации, суточный пробег, режим использования, длительность стоянки и пр.), представляют большую ценность для прогнозирования уровня заряженности АКБ по сравнению с данными о количестве пройденных километров (пробеге). Такой подход реализован в методиках расчёта баланса электроэнергии [3,4], в которых исходным материалом, помимо количества, мощности и коэффициентов использования электропотребителей, является характеристика эксплуатационного режима – распределение относительного времени работы ДВС в рабочих диапазонах частот вращения при типичном использовании автомобиля [13, с. 7]. Вместе с тем, влияние интенсивности эксплуатации автомобилей на процессы формирования уровня заряженности АКБ в указанных методиках учитывается не в полной мере.
Интенсивность эксплуатации характеризуется скоростью приращения наработки во времени, то есть пробегом автомобиля в единицу времени (год, месяц) [28, с. 23].
Захаров Н.С. в работе [29], отмечает, что интенсивность эксплуатации зависит от многих факторов, среди которых наиболее значимы эксплуатационная скорость и время работы на линии. Эксплуатационная скорость зависит от скоростных качеств подвижного состава и условий эксплуатации, а время работы ДВС определяется режимом его работы.
К изменению интенсивности эксплуатации автомобилей приводят сезонные колебания в потребности автомобильной техники, а также изменение дорожных и климатических условий. По данным Романова А.Г. интенсивность движения автомобилей в городах меньше в зимние месяцы (рисунок 1.28).
Анализ методов поддержания работоспособности АКБ при эксплуатации автомобилей в зимний период
По мере его снижения внутреннее сопротивление АКБ возрастает, поэтому уменьшается напряжение на выводах АКБ при неизменном токе разряда и снижается эффективность работы системы зажигания во время пуска. Питание стартера при низком напряжении приводит к тому, что его ротор вращается медленнее, что затрудняет пуск ДВС. Более того при отрицательных температурах возрастает вероятность замерзания электролита разряженных АКБ во время стоянки автомобиля. В этом случае пуск ДВС невозможен, а АКБ, как правило, теряет ёмкость, либо вовсе выходит из строя.
Своевременный заряд АКБ в зимний период обеспечивает безопасность эксплуатации автомобилей в холодных климатических условиях, снижает затраты от простоя и зависит не только от характеристик АКБ и системы электроснабжения, но и от вариации условий и интенсивности эксплуатации.
Эксплуатация легковых автомобилей в городе в зимний период при малых среднесуточных пробегах не соответствует оптимальным зарядным условиям АКБ. Частые поездки на небольшие расстояния, низкая средняя скорость движения и продолжительное время работы ДВС на холостом ходу являются причинами снижения тока генератора в заданных пределах регулируемого напряжения. При отрицательных температурах увеличиваются сила и продолжительность разрядного тока АКБ, что связано с работой стартера и дополнительного оборудования – подогрева кресел, стекол, зеркал и пр., а зарядный ток, по причине замедления протекания химических реакций свинцово-кислотных АКБ, наоборот, уменьшается. В таких условиях системе электропитания недостаточно времени для восполнения исходной ёмкости АКБ.
Закономерности изменения факторов, влияющих на формирование уровня заряженности АКБ, рассмотрены в работах Ю.П. Чижкова, В.Е. Ютта, А.В. Акимова, М.А. Дасояна, Ю.А. Купеева, С.М. Квайта, А.И. Боровских, Ю.М. Галкина, Н.И. Курзукова, E. Meissner, R. M. Fabis и других отечественных и зарубежных авторов. Исследователями отмечается, что в зимний период уровень заряженности АКБ снижается, чему способствует замедление химических реакций в свинцово-кислотных АКБ при низких температурах при одновременном повышении силы разрядных токов потребителей. Эффективность работы существующих 14-вольтовых систем электроснабжения уменьшается из-за существующей тенденции к неуклонному росту мощности электропотребителей на фоне непродолжительных поездок и малых скоростей движения в крупных городах. В качестве мер по улучшению условий заряда АКБ помимо использования систем предпускового подогрева и утепления предложено корректировать периодичность их заряда, посезонно изменять плотность электролита обслуживаемых АКБ, устанавливать АКБ повышенной ёмкости совместно с устройствами по управлению зарядом АКБ, а в настройках систем электроснабжения использовать верхние пределы регулируемого напряжения.
Определение оптимальной периодичности заряда АКБ заключается в расчёте баланса электроэнергии с учётом конструкции и мощности установленного электрооборудования, характеристик ДВС, периодичности ТО автомобиля, а также условий и интенсивности эксплуатации, что позволяет определить наработку АКБ до достижения критического уровня заряженности, при котором пуск ДВС затруднён. Для описания эксплуатационного режима автомобиля в методиках по расчёту баланса, предложенных В.Е. Юттом, Ю.М. Галкиным, А.В. Акимовым, используются экспериментальные распределения относительного времени работы генератора в рабочих диапазонах частот вращения коленчатого вала ДВС. Вместе с тем существующие методики расчёта уровня заряженности АКБ не позволяют установить закономерности формирования уровня заряженности АКБ с достаточной точностью, так как не в полной мере учитывают интенсивность и условия эксплуатации городских автомобилей в зимний период. Восполнение заряда АКБ осуществляется от внешнего источника питания в рамках регламентных работ по ТО автомобиля. Однако, периодичность ТО легковых автомобилей обычно связывается с количеством пройденных километров – пробегом (10-20 т. км.), либо осуществляется один раз в календарный год. В этой связи заряд АКБ при ТО, осуществлённом в весенний, летний или осенний период не позволяет компенсировать снижение уровня заряженности при небольших пробегах автомобилей в городе в зимний период, поэтому АКБ может разрядиться прежде, чем наступит очередное плановое ТО. С другой стороны, излишне частый подзаряд АКБ экономически нецелесообразен.
Контроль состояния и заряд АКБ регламентированы в документах, нормирующих периодичность ТО, вместе с тем, выполнение указанных операций принято осуществлять только при проведении ТО1, ТО2 и СО, что не позволяет реализовать весь эксплуатационный потенциал автомобилей, более того, отсутствуют ясные обоснования для определения оптимальной периодичности осуществления операций по заряду АКБ в зависимости от конструктивных и эксплуатационных факторов.
Общая методика экспериментальных исследований
Установка АКБ в моторном отсеке, в отличие от других способов компоновки, способствует благоприятному температурному режиму и более интенсивному её прогреву в зимний период за счёт теплопередачи от ДВС, радиатора системы охлаждения, выпускных коллекторов и других компонентов, рабочая температура которых превышает температуру окружающего воздуха.
Согласно [69, 77], интенсивность теплоотдачи ДВС определяют плотность компоновки подкапотного пространства, скорость воздушного потока, обдувающего автомобиль, степень утепления и теплофизические свойства его составных частей, поэтому температура воздуха в подкапотном пространстве моторного отсека будет определяться температурой ДВС с одной стороны, и температурой окружающего воздуха и скоростью ветра с другой. Для определения температуры и времени прогрева моторного отсека в месте установки АКБ необходимо знать характер изменения температуры ДВС, который может быть описан экспоненциальными моделями [53, с. 8]: їдвс = ґкд + i(lvlj.e-a; (2.7) где t№C - температура ДВС в данный момент времени, оС; щ, кд - начальная и конечная температура ДВС для данного процесса, оС; к - темп изменения температуры; – длительность процесса охлаждения или нагрева, мин. Температура подкапотного пространства не постоянна по объёму и имеет значительный разброс в зависимости от места и метода её измерения. После остановки предварительно прогретого ДВС температура в моторном отсеке некоторое время остаётся относительно высокой, что обусловлено выделением тепла от ДВС и его компонентов, а также высокой теплоёмкостью эксплуатационных жидкостей, циркулирующих в системах смазки и охлаждения, суммарный объём которых на легковых автомобилях достигает 10 и более литров. Вместе с тем, средняя продолжительность стоянки автомобилей при эксплуатации в городе колеблется от 1 до 10 часов, а в подкапотном пространстве автомобилей без дополнительного утепления конструктивно предусмотрены технологические отверстия и воздуховоды для охлаждения компонентов ДВС и трансмиссии, наличие которых увеличивает интенсивность охлаждения моторного отсека, особенно при воздействии ветра. В этом случае, для описания процесса охлаждения требуется учитывать временную задержку - длительность перераспределения температур в различных точках АКБ до некоторого установившегося температурного поля, после чего наступает регулярный режим охлаждения, а в качестве конечной температуры при охлаждении АКБ, ДВС и его компонентов во время стоянки автомобиля допустимо принять температуру окружающего воздуха.
Настройки системы впрыска топлива и работа терморегулирующих клапанов в системе охлаждения ДВС уменьшают влияние климатических факторов на темп прогрева ДВС, что проиллюстрировано в работе [43, с. 13], однако темп охлаждения в значительной мере зависит от скорости ветра [53, 69]. В этой связи при описании процессов охлаждения ДВС помимо градиента температур требуется дополнительно учитывать влияние ветра.
На тепловое состояние АКБ влияет множество факторов, в том числе процессы переноса вещества в свободных и пористых средах, кинетика электрохимических реакций, теплопередача и механика конструкций и пр. Для учёта физических эффектов в конструкции АКБ применяются различные подходы, как правило, основанные на электрохимических принципах и адаптированные к специфике свинцово-кислотных АКБ.
Закономерности, описывающие изменение во времени температурного поля тела и системы тел, были установлены в работах Г.М. Кондратьева [36]. Допуская возможность замены непрерывного процесса теплообмена скачкообразным во времени и в пространстве, процесс нагревания или охлаждения тела можно разделить на три стадии: стадия нерегулярного (неупорядоченного) режима, стадия регулярного режима и стадия стационарного режима.
Первая из них характерна для начала процесса, когда путём распространения температурных возмущений осуществляется постепенной перераспределение температур по объёму тела. При этом скорость изменения температуры в отдельных точках тела различна и зависит от его свойств и особенностей начального распределения температур [29, 36]. С течением времени влияние начальных особенностей температурного поля на его дальнейшее изменение сглаживается. Процесс из стадии неупорядоченной переходит в стадию регулярного режима, при котором зависимость изменения температурного поля во времени приобретает экспоненциальную форму. Далее, по прошествии длительного времени, наступает третья стадия, характерной особенностью которой является постоянство распределения температур во времени.
В процессе эксплуатации температура АКБ определяется температурой окружающего воздуха, местом установки на автомобиле, степенью нагревания при прохождении электрического тока, а также способом её утепления или обогрева [74, с. 55].
Имитационное моделирование процессов формирования уровня заряженности АКБ
Для использования аппарата имитационного моделирования требовалось систематизировать параметры городского движения, поэтому экспериментальные поездки на автомобиле осуществлялись с учётом количества и интенсивности разгонов и торможений, а также времени установившегося движения и работы ДВС на холостом ходу, предписанных ездовым циклом.
Ввиду доступности подробного описания и относительной простоты воспроизведения, из всего многообразия ездовых циклов был выбран отечественный ГОСТ 20306-90 (рисунок 3.2). Рисунок 3.2 - Схема городского ездового цикла для АТС полной массой до 3.5 т; 1, 2, 3, 4, 5 – моменты переключения передач и движение на указанной передаче [19] Эксперименты проводились на автомобилях при различных температурах окружающего воздуха в дневное время. Температура АКБ измерялась до и после ездового цикла при помощи термометров контактного (в том числе с выносным зондом) и бесконтактного типа. В цепь АКБ дополнительно подключался амперметр.
Во время цикла из электропотребителей длительного действия были задействованы вентилятор отопителя, подогревы передних сидений, подогрев лобового стекла и зеркал заднего вида, подогрев заднего стекла. Суммарная мощность включенных приборов в начальный момент после пуска ДВС изменялась по мере прогрева салона и подогреваемых элементов остекления. Изменение осуществлялось за счёт действия автоматического режима работы, характерного для вентилятора отопителя, подогрева стёкол и зеркал, либо, при наличии регуляторов, а также путём принудительного понижения мощности или полного отключения, что характерно для режима работы подогрева передних сидений.
На момент начала экспериментов температура узлов и агрегатов автомобиля имела значения, соответствующие температуре окружающего воздуха. Во время пуска ДВС регистрировались значения напряжения в бортовой сети, пусковой силы тока и длительности работы стартера. Одновременно с пуском начинался отсчёт времени. Далее осуществлялись измерения силы тока и напряжения генератора, силы тока потребителей, температуры масла и охлаждающей жидкости ДВС, температуры АКБ, частоты вращения коленчатого вала ДВС и скорости движения автомобиля. При проведении экспериментальных исследований во время движения автомобиля с механической трансмиссией (МТ) по условиям ездового цикла [19] соблюдались следующие требования: - режим разгона начинался с передачи, используемой при трогании с места; - отклонение от заданной скорости не превышало ± 2 км/ч; - движение с постоянной скоростью выполнялось на возможно более высокой передаче, на которой минимально устойчивая скорость не превышала текущую, а частота вращения коленчатого вала двигателя при этой скорости превышала минимальную не менее чем на 200 об/мин. Высшая передача включалась при скорости движения свыше 40 км/ч; - разгон в интервалах заданных скоростей начинался на одной из пониженных передач, на которой номинальная скорость больше начальной скорости разгона на 10 км/ч; - режим замедления при торможении двигателем в заданном интервале скоростей и на заданном пути выполнялся при отпущенной педали подачи топлива на включенной передаче.
На автомобилях с автоматической трансмиссией (АТ) рычаг управления во время цикла устанавливался в положение «D» (DRIVE), после чего влиять на её избирательную способность не представлялось возможным, поэтому последующая организация движения осуществлялось только на основании скоростного профиля цикла.
По завершении цикла полученные с ЭБУ данные переносились в табличный редактор Microsoft Office Excel для дальнейшей обработки. Для определения темпа охлаждения АКБ исследуемой ёмкости устанавливалась на штатное место подкапотного пространства автомобиля, после чего он выстаивался в помещении при положительной температуре более 4-х часов для стабилизации температуры его деталей и компонентов. Далее закрывалась панель капота, осуществлялся пуск ДВС и после 20 минутной работы на холостом ходу автомобиль выезжал на улицу к месту стоянки, после чего ДВС глушился, определялась исходная температура АКБ, начинался отсчёт времени измерения. С целью уменьшения влияния ветра на процесс охлаждения, для проведения экспериментов в качестве мест стоянки автомобиля использовалась территория, тем или иным образом защищённые от прямого воздействия ветра – в ряду других припаркованных машин, либо на ограждённой территории. Измерения температуры АКБ осуществлялись с частотой один раз в час, путём кратковременного открывания капота и измерения непосредственно на корпусе АКБ.
Коэффициент прогрева АКБ определялся во время ездового цикла. Перед началом измерений требовалось, чтобы температура АКБ и других деталей автомобиля выровнялась с температурой окружающего воздуха, в связи с чем, эксперимент начинался не ранее чем через 10-12 часов стоянки автомобиля на открытой площадке после установки АКБ исследуемой ёмкости на штатное место подкапотного пространства. Измерения температуры АКБ осуществлялись во время открытия капота перед началом и после поездок по условиям ездового цикла.