автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.03, диссертация на тему:Разработка системы информационного обеспечения водителя с целью повышения топливной экономичности грузового автомобиля с дизелем

ЧЕЛЯБИНСКИЙ ГСОГДАРСГВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ЖАРОВ СЕРГЕЙ ПЕТРОВИЧ

РАЗРАБОТКА СЖТЕШ &Ш>АЩй(Ш0ГО ОЗЕСПЙЕШ водигш С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЮШШВШЩ зксношшосхи ГРУЗОВОГО АШО.МОВШЯ С ДИЗЕЛЕЙ

я „

Специальность: 05.05.03. Аптсаоби":* я тракторы

Автореферат д'лссертацни на соискание. учгной степени кандидата графических наук

Челябинск 1992

Работа выполнена на кафедре "Автомобильный транспорт'1' Курганского машиностроительного института .

Научный руководитель -' кандидат технических наук,

доцент Глазырин А.В.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Ломоносов Ю.Н.; кандидат технических наук, доцент Рождественский Ю.В.

Ведущее предприятие;-Курганский завод колесных тягачей .

Защита состоится "30" сентября 1992г. «а заседании специализированного совета К-053.13,02 Челябинского государственного технического униэерситета / 454080, г.Челябинск,пр.им.В.И.Ленина,76/.

С диссертацией ыошо ознакомиться в библиотеке университет;

Автореферат разослал

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук, додент

о

ОБЩАЯ ХАРАШЭШЖА РАБОТЫ

Я „Актуальность ааб.отьч Рост? Численности дизельных автомобилей :е '.¿¿лее расширяющееся их использование во всех отраслях народ-эго хозяйства ставя1! в ранг ватшейпих проблему обеспечения вы-зкой -эффективности использования дизельного парка страны. Бее злее острый характер в условиях радикальной экономической ре -эр№, проводимой в стране, приобретает экономия топливно -энергических ресурсов.

Эта проблема требуем комплексного решения,как в сфере пр-о-ктлрования' и производства автомобилей через оптимизации конст-укюрских решений,так я В афере эксплуатация автомобилей пос-вдетвом полного использования потенциальный 'качеств,заложенных конструкцию.

Одним из наиболее аффективных путей решения указанной проО-эмы является разработка аппаратного обеспечения для оптимизации ежимо в движения авгомобИлей^реализаиия которого проводится по вум адьхериативнмм направлениям: разработка систем автоматичес-зго управления режимами движения, внедрение а конструкцию авто-эбияя приборов информирующих водителя о режимах движения.

Однако,как показал проведенный анализ,имеющиеся приборы и астсмм предназначены в оЬновном для режимов установившегося йиж^ния и переключения передач автомобиля,они не охватывают сю гамму режимов работы автомобиля при движении в реальных ус-эвиях. «1алой эффективности использования потенциальных: качеств втомобиля способствует также постоянно нарастающая тенденция адрува между усложнением конструкции автомобиля,его систем и грегатов,и слабым информационным обеспечением водителя о режи-ах работы автомобиля.

Кроме того,при совершенство ваши конструкции автомобилей настоящее время руководствуются в оейовкок технологическими техническими соображениями,так как отсутствует метод позволяли кочичественно оттенить работу сложной виетемы АВТОМОБИЛЬ -0ДЙГ£ЯЬ - ДОРОГА ( А-В-Д ),и необходимый уровень автоматизации празяяющих действий водителя.

Таким образом,проведение исследований,посайценных разработ-е информационного обеспечения водителя на стадии проектирове-ия автомобилей является актуальной.

¿ель сапоты. иончиение топливной экономичности автомобиля

с ~,1эелем посредством совершенствования системы информационно, обеспечения водителя.

Научная новизна. Разработан метод опенки степени информа -ионной загрузки водителя и необходимого уровня автоматизации управления режимами движения автомобиля.Определена закономерность перемещения педали подачи тогцщвэ соответствующая тконо мичному разгону.

Практическая ценность. Разработана система автоматическо управления разгоном автомобиля с дизелем,разработан блок инци пии экономичного разгона и рекомендации ,ю внедрению резуяьта1 исследования в конструкцию автомобиля на птапе проектирования Ценность для практики представляет также комплекс измерителья а .паратуры для режшометрирования автомобиля с дизелем,схемог нические решения которого задшцень' авторскими свидетельствами № 1420396 и 1536223.

Реализация работы. Осуществлена в. методе оценки степени формационной загрузки водителя и необходимого, уровня автомат», пии управления режимами двоения автомобиля,принятом к з.чедр нию на Камском заводе большегрузних автомобилей. Блок иядикап экономичного разгона внедрен в Курганском JIQAT-I в качестве о чающего прибора водителей.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложе и обсуждены на научно-техническом совете отдела надежности rfl' объединения КАМАЗ, Всесоюзном научно-техническом семинаре "Ли агностика,повышение эффективности,экономичности и долговечное двигателей" ЛСХИ в 1988,1989 годах,на научно-техническая к.онф ренгиях ЧШ в I9S7,I98ó,I9o9,I990 годах,научно-технич^екйй &Q¡ ференции МДЦй в Л9сВ, на научно-технических конференциях КМИ и на техссвете конструкторского отдела Курганского завода колесных тягачей.

Публикации. Материалы исследований опубликованы в 13 ста' ях,по результатам работы получены два авторских свидетельства я два положительных решения о выдаче авторского свидетельства Объем диссертации. Диссертационная работа состоит из вве декия,че?1грех глав,списка литературы и прилокений« Работа содержит 186 страниц, в том числе: 120 страниц машинописного текста, II таблиц, 43 рисунка, список литературы из 145 найме нований и приложения на 18 листах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I. Анализ состояния вопроса и постановка задач исследования - . ; _ .

В первой главе проведен обзор состояния вопроса и обоснование ттели и задач исследования. Анализ выполненных исследований показал,что в условиях интенсивного процесса дизелизации все более острый характер приобретает проблема якономии и эффективного использования топлива дизельными автомобилями.

При •этом важное значение в обеспечении высокой топливной экономичности автомобилей,наряду с другими конструктивными решениями,имеет вопрос совершенствования .структуры системы информационного обеспечения водителя. Эффективность действий водителя в значительной степени определяется рациональностью его информационного обеспечения.

В результате работы ряда научно-исследовательских и учебных ■шститутов ( МАДИ,ХАДИ,ЧГТУ,БПИ,ЛИСИ, НАМИ и других ) выполнен Зояьшой объем теоретических и экспериментальных исследований в )Том направлении.

Однако,значительная часть средств информационного обеспе-1-глая водителя разработана для автомобилей с карбюраторным дви-'ателем,применительно к дизелям таких приборов недостаточно. Сроме того,средства информационного обеспечения относятся в ocio вном.к установившимся режимам,а применительно tí неустановив-шмся,которые являются преобладающими,средств информационного )беспечекия водителя разработано значительно меньше. При этом ¡чводы работ по возможности управления'разгоном автомобиля с [изеяем носят противоречивый характер. В частности,это относит-:я к имеющимся исследованиям о возможности и потенциальной эф->ективности управления разгоном автомобиля с дизелем в пределах эиксированной передачи.

Режимы разгона составляют большую часть времени работы ав-омобиля,являются наиболее энергоемкими,причем на этих режимах . оделяется наибольшая часть вредных веществ с отработавшими га-ами. da режимах разгона повышается также информационная заг-¡узка водителя.

На основании изложенного сформулирована цель исследования: овьгление топливной iканоничности грузового автомобиля с дизе-ем посредством совершенствования системы информационного обес-ечения водителя .Для гп'ого необходимо:

I.Разработать математическую модель оценки информационной

а

загрузки водителя,позволяющую оценить необходимый уровень автоматизации управления режимами движения автомобиля.

2.Создать модель движения грузового автомобиля с дизелем и провести теоретические исследования режимов разгона в пределах фиксированной передачи.

3.Спроектировать и изготовить комплекс измерительно-регистрирующей аппаратуры для проведения стендовых и дорокных экспериментальные исследований.

4.Разработать го результатам теоретических и экспериментальных исследований систему автоматического управления разгоном автомобиля с дизелем и блок индикации экономичного разгона,а также рекомендации по, внедрению результатов исследования.

2. Математическая модель функционирования системы А-В-Д

Вторая глава посвящена разработке математической модели Функционирования системы А-В-Д,в основу которой положен метод оценки информационной загрузки водителя,позволяющий на этапе проектирования автомобиля определить необходимый уровень автоматизации управления режимами движения.

Предлагаемый метод основан на количественной оценке информационных потоков в системе А-В-Д,при этом .процесс управления режимами движения характеризуется тенденцией упорядочения,при котором многообразие возмущающих воздействий в системе А-В-Д должно быть компенсировано таким же многообразием управляющих воздействий.(рис.I). Количественна опенкой многообразия возмущений в системе является'энтропия. Так энтропия системы А-В-Д относительно скоростного режима определена выражением..

■//бсгг,п*^р(Ш) , (I)

а для режима ускорения:- ■

. . Щ О -%Р(}1,1) ^ , (2) .

где На-энтропия системы А-В-Д относительно скоростного режима; Но(Л-, £) -энтропия системы относительно режима ускорения; Р(2Гь±), Р^СуИ -вероятность возникновения внешнего возмущения,приводящего к изменению режима движения; £ -• число различных между собой состояний систему;^Еъ- -максимальное число различных между собой состояний системы ; ¿V / -порог различимости относительно скоростного режима а реюша ускорения соответственно.

Схема формирования икфорнаии-. снных потоков в системе А-В-Д

4

Г—L£ü

ВОДИГЕДЬ ' [i_

РЕГУЛЯТОР

ГОР h]

¡Oh

t ДВИГАТЕЛЬ I -) TPA.iC-MMCCilH j p

J

i

í

АВТОМОБИЛЬ

ДОРОГА

/г

Рис Л

Энтропия

характеризует неопределенность системы А-В-Д относительно данного режима и выступает в роли информационного потенциала. Осуществляя управление автокобияем,водитель выдерживает определенней скоростной режим и тем самым изменяет априорные ве-У роятности соответствующих возмудакцих воздействий до новых значений Р^р которым соответствует новое значение энтропии системы А В-Д по скоросТНОМУ РЕЯШ и по режиму ускорения, которые описани за-

. ( 3 ) ( 4 )

j¡4¿v висишстями:

НцШ) =%РГЩ,йА$гР0Г},Я . H/JJÍ'-pfJ^&fJÍ/jJl.

где ¡íy(lS,í)Jty(j,í} -"энтропия системы А-В-Д относительна скоростного режима и режима ускорения соответственно,после управляющего воздействия водителя; $ -число различимых между собой состояний систеик,после управляющих воздействий. Таким образом,сущность» управления осуществляемого водите-ием является изменение энтропии в сторону уменьшения,при гэтом в реальных условиях -»то изменение определено информацией возмуща-вдих воздействий дорожно-транспортных ситуаций А и'информацией возмущающих воздействий профиля дороги :

,' í 5 )

'де А И -разность энтропий системы А-В-Д до и после процесса . управления.

Возмуцаюцие воздействия в системе А-В-Д компенсируются- уп-завлямцими действиями по трем контурам управления.' Первый кон->ур основан на управляющем действии регулятора на рейку-топлие- . toro насоса высокого давления (ТНВД) .второй контур обуслов-

о

лен воздействиями водителя на педаль подачи топлива «3* , а 1 тий - на рычаг переключения передач 3} . £ работе приведены < ответствущие зависимости для количественной опенки информацж ных потоков по этим контурам. Так,количество информациии Л определяется по формулам: •

Л - 2,4 а е'ат/"-ат/*, . < ° •

где я Зз -количестве» информапии по второму и третьему кot туру управления соответственно; Л и Л -математическое ожидание числа перемещений педали подачи топлива и числа г реключений передач в единицу времени соответственно; Т -время наблюдения.

Количество объективной информации,получаемой водителем от штатних приборов автомобиля,определено по зависимости:

Щё > ( а )

¿«^Ш О)

где Зп -количество''информации получаемое водителей от сш дометра и тахометра соответственно; Згг- и ¿Ах -среднеквад ратичное отклонение скорости и частоты вращения коленчатох * вала соответственно; &У л АП - цена деления шкалы спид: метра и.тахометра соответственно.

Таким образом,общее количество информации поступающее к водителю.равно сумме информация и в работе определено по завис мости:

ЗоЕ . ' С Ю )

• Система информационного обеспечения водителя,должна бить спроектирована таи,чтобы общее количество информации поступающее к водителю «Хг в единицу времени,не превышало информацией ной пропускной способности,которая равна 9,5 бит в секунду» Если количество поступающей, информации больше информационной пропускной способности водителя,то процесс управления необход» мо частично автоматизировать,а необходимый уровень автоматизации управления режимами движения определяется разностью между общим количеством информации поступающим к водителю и информа-

тонной пропускной способность».

Для проверки достоверности разработанного метода и получения результатов расчета,а также с целью поиска путей экономии и •эффективного использования топлива при движении на неустановившихся режимах,разработана математическая модель движения автомобиля с дизелем.

Основу математической модели составляет система уравнений, связывающая выходные характеристики автомобиля и дизеля с управляющими воздействиями водителя на педаль подачи топлива:

с1 ~аСо > ( II )

¿7=НРи,.(2,Лгр) -Е (?Л)1 ,

Мд ,

где а£-1<з£о -текущее и начальное положение рычага управления ре- • гулятором; оС -скорость перемещения рычага управления регулятором;

-поддерживающая сила грузов регулятора; Е(2,с£)-восстанавливающая сила пружины регулятора; У -коэффициент; 2. -положение муфты регулятора; ^/р-частота вращения грузов регулятора; Мр -крутящий момент на коленчатом валу двигателя; £ -ускорение свободного падения; сГ-коэффициент учета вращающихся масс; (¿тр, *1тр - передаточное число и к.п.ц. трансмиссии; V -вес и скорость автомобиля; , '(, , К -когэффитментн сопротивления качению, сопротивления •подъему,сопротивления воздуха соответственно;

-радиус

колеса и лобовая площадь автомобиля.

При детальном раскрытии составляющих систему (II) уравнений использованы функгмональные зависимости,полученные в исследованиях по теории автомобилей,теории регулирования и автоматического управления. ДВС, выполненные Е. А.Чудаковым,В.И.Круговым,А.И. Гришкевичем,О.С.Руктешель и другими.

Анализ существующих моделей,описывающих работу дизеля,показал,что большинство из них не позволяют учесть управляющие воздействия водителя на рычаг управления регулятором,а кроме тоге а большинстве из них принимается предположение,что разгон дизеля происходит по внешней' скоростной характеристике.

В предлагаемой модели режимы работы дизеля со всережимнш регулятором описаны системой уравнений (12).полученной апрокси-

тяшлеи экспериментальных данных,по лученных автором при испытали! дизеля КамАВ-740:

Ме-г&.б*азб7лз-аов89/4 ,

М9 = 8019-Ш<1+5> 7аг-108 п$ +0,82 Щ £ ~

4,39 {О*, < 12 )

Мт « '3, Г9 +6,6 7 -Ш /0'еп! ,

где Ме, Мр, Мт -крутящий момент на коленчатом валу дизеля при работе ка внешней скоростной,регуляторннх и тормозной характеристике соответственно; /^-частота вращения коленчатого вала дизеля.

Положение рычага управления регулятором .так де как и частота вращения коленчатого вала двигателя характеризует

скоростной режим работы дизеля,тогда как совместное их использование характеризует нагрузочный режим работы. В случае совместного использования этих параметров,любую, точку на поле тяговой характеристика можно задать пересечением чинил регуяяторной характеристики и скоростного режима. . '

Положение рычага управления регулятором Л- .считанное через достаточно -малые промежутки времени,сообщает о направлении перемещения рычага управления регулятором,а первая производная по времени от перемещения рычага управления регулятором <*£..

9 дает информации о желаемой интенсивности изменения скорости движения автомобиля.' , *

Для определения, часового расхода топлива в модели использована зависимость .полученная автором, апроксимашей данных стендовых испытаний;

.где &ц -часовой расход топлива; Н -положение рейки Т/ВД.

Основными из внешних возмущений,влияющих на режимы движения автомобиля,являются помехи от транспортного потока,для моделирования воздействий которых использовался генератор псевдо; случайных чисел,входные параметры которого рассчитывались по зависимостям,предложенным В.В.Сияьяновнм и другими учеными.

3. Экспериментальное исследование режимов работы автомобиля в различных условиях

Исследование режимов работы автомобиля проведено по разработанной методике,с применением аппаратурного обеспечения спроектированного автором. Общая методика предусматривает проведение эксперимента в три этапа.

Первый этап - разработка аппаратурного обеспечения для проведения экслерименталь ных стендовых испытаний дизеля с целью определения комплекса эмпирических зависимостей необходимых для моделирования процесса движения автомобиля;проведение стендовых испытаний дизеля на неустановившихся режимах,для подтверждения теоретической гипотезы о возможности эффективного управления процессом разгона дизеля в пределах фиксированной передачи.

Второй этап - разработка аппаратуры для проведения дорожных испытаний автомобиляпроведение дорожных испытаний,для получения экспериментальных данных о режимах работы автомобиля в различных условиях; разработка системы автоматического управления режимами движения и блока кндикаяии экономичного разгона.

Третий этап - определение влияния результатов исследования на эффективность и экономичность работы автомобиля в реальных условиях движения;обработка статистических данных результатов испытаний контрольной группы автомобилей.

Первый этап экспериментальных исследований проводился в научно-исследовательской лаборатории кафедры "Автомобильный транспорт" Курганского машиностроительного института, В качестве объекта исследования был выбран дизель КамАЗ-740.

Второй этап дорожно-режимометрические ■ исследования .- на автомобилях семейства КамАЗ автоколонны 1230,Л0АТ-1 "Яурганав-тотранса" и ЯАТО-Г треста "Челябавтотранс" по дорогам Курганской и Челябинской областей.

Третий этап экспериментальных исследований - в Курганском ПОАТ-1 на автомобилях КамАЗ-5511.

Для проведения экспериментальных:, исследований разработан комплекс измерительно-регистрирующей аппаратуры для непрерывной записи процесса работы автомобиля и дизеля,который позволяет регистрировать:положение рычага управления регулятором сС , скорость перемещения рычага управления регулятором <зС «положение рейки ТгШД к .частоту вращения коленчатого вала двигателя Пд »скорость автомобиля Т',время движения автомобиля ^ ,

путь пройденный автомобилем S »расход топлива Q-ч •

Основные схемотехнические решения разработанного комплекса защищены авторскими свидетельствами i5 1420395 и i? 1536223.

4. Разработка системы автоматического управления режимами движения автомобиля с дизелем

По результатам анализа моделирования получен ряд зависимостей,позволяющих подтвердить возможность управления разгоном автомобиля с дизелей "в пределах фиксированной передачи. Получен закон перемещения рычага управления регулятором соответствующий •экономичному разгону:

<1э Um -05£-aff , ( 14 )

*

где 0(3 -скорость перемещения рычага управления регулятором при переходе к экономичному разгону; (Лкл -передаточное число коробки переменных передач; (т -Sec автомобиля.

Результаты моделирования показали,что otj разделяет зоны управляемого и неуправляемого разгонов и зависит от передаточного числа коробки передач и веса автомобиля (рис.2) При скоростях перемещения рычага управления регулятором разгон в пределах фиксированной передачи неуправляем и двигатель разгоняется по внешней скоростной характеристике с выходом рейки ТНВД в положение максимально Р. подачи топлива. При снижении скорости перемещения рычага.управления регулято ромсС ^с^э происходит переход к уп-Рис. 2 равляемому разгону,в этом

случае появляется возможность путем управления

Зависимость скорости перемещения рычага управления регуля- . тором от конструктивных параметров автомобиля

интенсивностью разгона управлять расходом топлива.

В результате теоретических исследований'получен*ряд зависимостей,характеризующих влияние интенсивности транспортного потока А/ на среднюю скорость автомобиля ■ .условную уцепьнуа производительность ^ .путевой расход топлива и удельное количество обгонов . Эти зависимости позволяет подтвердить, что автомобиль с дизелем основную часть времени,при движении в транспорт ных потоках,работает на неустановившихся режимах,причем максимальное количество обгонов приходится на потоки интенсивностью 200...300 автомобилей в час (рис.3). Данные,полученные в ходе ре-химометриро вания,подтв ерди-ли результаты моделирования. Теоретические и экспериментальные исследования показали, что информационная загрузка водителя зависит от конструктивных'особенностей автомобиля и внешних возмущающих воздействий. Причем информационная загрузка нередко превышает информационную пропускную способность водителя (рис.4),а.следовательно требуется хотя бы частичная автоматизация процесса управления режимами движения автомобиля

с дизелем. .

В качестве икформашонного параметра вмбрана скорость перемещения рычага управления регулятором с£ .проведенные исследования показали его высокую информативность. На основе данного информационного параметра разработана система автоматического управления разгоном автомобиля с дизелем,блок-схема которой приведена на рис.5. Схемотехническое решение предложенной системы признано изобретением,получено положительное решение о выдаче авторского свидетельства от 28.05.92,по заявке.4903527/ 11(00656?}' с'приоритетом от 2I.0J.9I.

Зависимость ^а , , Ко от интенсивности транспортного потока

Рис.3

(Т

Зависимость информационной загрузки водителя от интенсивности транспортного штока

Блок-схема система автоматического управления разгоном автомобиля с дизелем

Система работает следующим, с разом:сигнал с датчика перемещения педали подачи топяие ДП поступает на блок вычисле ния скорости перемещения рычага управления регулятором БЗФ,который вычисляет фактическую скорость перемещения рычага'управления регуляторо Сигнал с датчиков скорости автомобиля ДС,частоты вращения коленвала ДЧ и загрузки автомобиля ДЗ поступают на блок вычисления рекомендуемой скорости перемещения рычага БВР,которая соответствует экономичному разгону автомобиля.

Сигналы с блоков БВШ и БВР поступают на блок логики,который сравнивает их,и если

5й» ,то сигнал с бло-

ка логики' открывает КЛЮЧ I. В этом случае на исполнительный механизм поступает сигнал с блока БВФ. Б случае,если <к ^«¿э ."'то блоком логики открывается КЛЮЧ 2,а КЛЮЧ X закрыт,и на исполнительный, механизм поступает сигнал с блока БВР, исполнительный механизм перемещает рычаг управления регулятором со скоростью, соответствующей экономичному разгону.

Для обеспечения условий безопасности движения в систему заложено два пороговых значения скорости перемеще-

: ИСПШШГЕЛЬЛЙ

мтнизи

Рис.5

ния рычага управления регулятором: минимальное <4-тОп и максимальное Лтлх ,если фактическая скорость перемещения рычага управления регулятором выходит за эти пределы Л (хктип--'^-™^ т.е. водитель резко отпускает педаль подачи топлива ¿С <аСто*. или очень резко её нажимает </ >Л.то.к ,то сигнал на исполнительный механизм поступает с блока БВФ через КЛЮЧ 1« Пороговые значения заложены в блоке пороговых значений ВИЗ.

Предложенная система управления может быть внедрена только на перспективных моделях автомобилей,а в качестве быстрой реализации результатов проведенных исследований предложено использовать дополнительную информацию для обучения водителей экономичным приемам управления автомо-

Схема блока индикации экономичного разгона

[

ДС] Щ

г-Ик

БВР

да

' имт

|цздикатор

3

Рис.6

билем,с использованием блока индикаши экономичного разгона (рис.6).

Прибор работает следующим образом, на уЩМКАГОР 2 подается сигнал, о рекомендуемой скорое-ти перемещения рычага управле- ' ния регулятором,соответствую-. щей. экономичному разгону, а на .

(ЙВДКАТОР а ■ ВДЩ^ТОР I подается сигнал о • ...... '■■*........ фактической скорости перемещения рычага^управления регулятором оС.

Таким-образом на светящихся линейках индикаторов фиксируется фактическая и- рекомендуемая скорости перемещения рычага управления .регулятором,что позволяет водителю оперативно управлять интенсивностью разгона автомобиля,а следовательно,и расходом топлива.

Проведенные испытания системы автоматического управления разгоном автомобиля с дизелем показали,что при переходе к экономичному разгону снижается дьмность отработавших газов л более чем на 20^,расход топлива уменьшается з среднем на Такое изменение параметров вызвано тем,что при экономичном разгоне рейка ТНЗД не выходит в режим максимальной подачи топлива.

Па рис.7 приведены осциллограммы изменения параметров при разгоне дизеля КамАЗ-740 на тормозном стенде:при свободном режиме разгона и при разгоне с. системой автоматического управления.

Осциллограммы разгона дизеля КамАЗ-740'

то %

№ Ш

м т то

W0 iООО 900

45 . ¿U V /

ípod I ' А V ti

& 1Í А V k

Щ/ У / Л МП

15 У 1/Í // ь- г Н

1Q

9

60 1% W 30

4*

20 {О

»

свободный режим разгона; ——разгон с системой •автоматического управления.

.-." .. Рис.7. ' -

Дорожные испытания подтвердили результаты теоретических исследований о необходимости снижения скорости перемещения рычага управления регулятором до 20 град/с,так как на этих режимах повивается топливная экономичность С .рис.8. ).

Результаты исследования приняты к использованию при разработке и конструировании приборов и систем оповещения водителей перспективных моделей автомобилей КамАЗ. Блок индикации экономичного разгона внедрен в Курганском ПОАТ-1 в качестве обучающего прибора водителей.

Испытания прибора проводилось на контрольной группе автомобилей в количестве 25 единиц,при использовании прибора путевой расход топлива снйзился в груженой ездке с 41,3 литров на 100 км до 39,8 литров на 100 км,что соответствует снижению на 3,8&, при этом средняя скорость движения снизилась на 1,4$.

В порожней ездке путевой расход топлива после обучения водителей с использованием прибора снизился с 33,1 литра на .100 км до.31,2.литров на 100 км,что составляет о,7%,при этом

Зависимость £ от скорости перемещения рычага

управления регулятором при разгоне автомобиля КамАЗ-551Х на 1У передаче

Зг

щ>

29 С

¿1

26

580

сп3 км 5к0

520

10, М

н

с

Ю

•Я 8

>> -

•

г

V у *

г.

1

О 5 ю 16 го 25

— данные моделирования;

Рис.8

80 90 № НО № Г50 ---— эксперимент.

средняя скорость движения снижается на 1%.

Среднее снижение путевого расхода топлива по всей группе автомобилей составило 4,6%. Для замера расхода топлива использован расходомер топлива ЭФО - 80м,погрешность измерения которого на всем диапазоне не превышает 0,5$. ' •

Экономический эффект от внедрения прибора составил 114,5 рублей на один автомобиль в год ( при стоимости дизельного топлива 0,12,7 рублей за литр ).

. ОСЛОВгЫВ ВЫВОДИ 14 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

*

I. Предложен метод опенки степени- информационной загрузки воцителя и необходимого уровня автоматизации управления режимами движения автомобиля,позволяющий количественно оценить информацию, по ступающую к водителю в различных условиях движения, при различных конструктивны* особенностях автомобиля.

2. Разработана модель движения автомобиля с дизелем,оснащенным вс.ережимным регулятором,позволяющая оценить влияние управляющих: действий водителя на'топливную экономич-г'ость,скоростные и динамические качества.' Предлагаемая модель позволяет ещё

- на -этапе проектирования оценить влияние конструкции автомобиля на информационную загрузку водителя при различных условиях движения.

3. Выбран информационный параметр - скорость перемещения рычага управления регулятором,получен закон управления регулятором, соответствующий экономичному разгону.

4. Спроектирован и изготовлен комплекс измерительно-регистрирующей аппаратуры для проведения стендовых и дорожных экспериментальных исследований..

5. Разработана система автоматическогр управлении разгоном автомобиля с дизелем и блок индикации экономичного разгона.Переход к экономичному разгону,снижает расход топлива в среднем на 4,6%, при. этом дымность отработавших газов уменьшается более чем на 20?.

6. Результаты исследования приняты к использованию Камским заводом большегрузных автомобилей для проектирования приборов и систем оповещения водителей перспективных моделей автомобилей

Блок индикации экономичного разгона внедрен в Курганском ПОАТ-1 в качестве обучающего прибора водителей,экономическая эффективность внедрения составила 114,5 рублей на один автомобиль в год ( при стоимости дизельного топлива 0,127 рублей

ОСНОВлОЕ СОДЕРШШЕ ДИССЕРТАЦИЙ ОПУБЛИКОВАНО В РАБОТАХ:

I. Васильев В.И.,Глазыран А.Б.-,Шарыпов A.B. Даров С.П. •Приложение теории информации к анализу транспортного процесса: Сб.науч.тр.УПути дальнейшего соверленствоиачия организации перевозок в сельской местности и пригородном-сообщении.-Нурган, 1983,-с.46...49. ■ .. " . '

Z. Жаров С.11.К анализу эксплуатационных показателей работы автомобилей КамАЗ на сельскохозяйственных перевозках:Об. науч.тр,/Молодые ученые ЮЛИ научно-техническому прогрессу.-Кургак,1985.-а. II...I2..

КамАЗ.

за литр )

3. Глазырин А. В., Андреев Г.Е. .Жаров С .il., Ратушняк В.В. Эксплуатационные нагрузочные режимы автомобилей КамАЗ:Сб..науч. тр./ Техническая эксплуатация,надежность и совершенствование -• -автомобилей.-Челябинск:ЧПЙ,1985.-с.137..»140. .

4. Глазырин A.B.,Лихачев А..Г.,Жаров С.П. Исследование эксплуатационную режимов двигателей автомобилей КамАЗ:Сб.науч. тр./ Проблемы совершенствования рабочих процессов в двигателях внутреннего сгорания.-Москва:МАДЙ,1980.-с.185...186.

о. Жаров С.П.,Дик И.И..Волков А.И. Математическая модель дизеля КамАЗ-740:Сб.науч.тр./ Молодке ученые КМИ научно-техническому прогрессу.-Курган,1988.-с.14...15.

6. Жаров С.П. Изучение режимов разгона автомобилей на математической модели:Сб.науч.тр./ Молодые учение КМИ научно-техническому прогрессу.-Курган,1988.-с.47...49.

7. Жаров С. 11. ,Дик И.id. Имитационная модель режимов движения автомобиля с дизельным двигателем:Сб.науч.тр./ Техническая ■эксплуатация, надежность и совершенствование автомобилей.-Челя-бинск:Ч1ШД988.-с. 124.... 127.

8. Жаров С.П. Влияние транспортного потока на режимы движения автомобиля:Сб.науч.тр./ Молодые ученые КМИ научно-техки-ческому прогрессу.-курган,1983.-с.45...47.

9. Жаров С.П..Глазырин A.B. Влияние скорости перемещения педали управления подачей топлива на динамику и экономичность двигателя:Сб.науч.тр./ Диагностика,повышение эффективности,экономичности и, долговечности двигателёй.-Лешнград:ЛСХИ,1Э89.-

c.35...3ô.

10. Жаров С.П.,Васильев В.И. Устройство для регистрации режимов работы цвигагеля:С5.науч.тр./ Молодые "ученые КМИ научно-техническому прогрессу.-Курган,I9tf9i-c.64...66.

11. Жароз С.Л. Математическая модель разгона дизельного автомобиля со всережимным регулятором:Сб.науч.тр./ Молодые ученые KiiM научно-техническому прогрессу.- Курган, 1989.-с. 63...64.

12. Ларов С.П.,Васильев В.И.,Грачев В.В. Разработка аппаратурного комплекса для-режимометрирования автомобилей с дизе-лем.-Курган,1990.-Ыс.-Рукопись представлена Курганским май. ин-том. Деп.в ЦБНТИ Минавтотранса РСФСР 28.05.90,S 750-ат90.

13. Жаров С.П.,Глазырин A.B. .Васильев В.й'. Методика опенки информационной загрузки водителя автомобиля.-Курган,1991,- ■ 14с.-Рукопись представлена Курганским маа.ш-том. Деп. в

гШстандартавтосельхозмаш 22.07.91, №2II2-an9I.

14. А-.с. » 1420396' (СССР) Устройство для регистрация режимов работы дэигагеяа / А.В.Глаэнрин,С.П.Жаров,А.В.Шарыпов,В.В. Грачев,В.И.Васильев.-Опубл. в Б.И., 1938,.® 32.

15. A.c. i 1536223 (СССР) Система регистрации режимов работы двигателя / С.И.Яаров.А.В.Глазырин,В.И.Васильев,й.И.Дик,-Опубл. в Б.П., 1990,№ 2.

~Подписано, я яечатн 17.06.92. Формат G0XS0 1/16. Печ. л. 1,25. Уч.—езд. л. I. Тира» 100 экз. Заказ 147/365.

УСП ЧГТ7. 454080. Челябинск, пр. ш. В.й.Ленина, 76.