Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОГО ЭФФЕКТИВНОГО РАСХОДА ТОПЛИВА ДВИГАТЕЛЯ В РЕЖИМЕ ТРОГАНИЯ МАШИНЫ С МЕСТА ПРИ МАКСИМАЛЬНОЙ СИЛЕ ТЯГИ

Изобретение относится к испытанию и техническому диагностированию машин, в частности к способу определения удельного эффективного расхода топлива двигателя в режиме трогания машины с места при максимальной нагрузке.

Известен способ определения максимального значения часового расхода топлива при тяговых испытаниях транспортного средства (Патент РФ №2219512, МПК⁷ G01M 17/00, 30.07.2001) [1].

Недостатком указанного способа является то, что он не позволяет определить удельный эффективный расход топлива двигателя.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения эффективной мощности двигателя транспортной машины при ее испытании в тяговом режиме трогания с места, при котором подготавливают к испытанию транспортную машину и тяговое устройство с динамографом или динамометром, присоединяют машину к тяговому устройству и измеряют максимальную силу тяги в режиме трогания машины с места (Патент РФ №2430340, МПК G01L 5/13 (2006.01), 15.09.2009) [2].

Недостатком известного способа является то, что он также не позволяет определить удельный эффективный расход топлива.

Задачей изобретения является создание способа, обеспечивающего возможность определения удельного эффективного расхода топлива двигателя в режиме трогания машины с места при максимальной нагрузке.

Сущность изобретения заключается в следующем. При подготовке машины к испытанию на ее двигатель устанавливают расходомер топлива и при измерении силы тяги дополнительно измеряют максимальное значение часового расхода топлива посредством указанного прибора. После чего вычисляют удельный эффективный расход топлива двигателя по формуле, учитывающей следующие параметры: максимальный часовой расход топлива, коэффициент соответствия максимальной силы тяги ее значению в точке перегиба на графике тяговой мощности в функции от силы тяги, коэффициент полезного действия трансмиссии транспортной машины, коэффициент полезного действия тормозной установки, максимальная сила тяги, угол наклона прямой регуляторной ветви тяговой характеристики к оси абсцисс. В результате представляется возможным быстро (в течение 3-5 минут) определить удельный эффективный расход топлива двигателя в режиме трогания машины с места при максимальной нагрузке.

На фигуре изображен способ определения удельного эффективного расхода топлива двигателя в режиме трогания машины с места при максимальной силе тяги. В частности, показаны графики функций тяговой характеристики трактора: G_т=f(P_т), N_e=f(P_т), N_т=f(P_т), g_e=f(P_т), где G_т - часовой расход топлива; N_e - эффективная мощность двигателя; N_т - тяговая мощность машины; g_e - удельный эффективный расход топлива двигателя; Р_т - сила тяги машины.

Кривые линии ОВ и OB₁ функций тяговых характеристик N_т=f(P_т) и N_e=f(P_т) при трогании машины с места имеют общее начало в точке О. При этом точками А, В₁, В, С обозначены соответственно номинальные значения функций G_x=f(P_т), N_e=f(P_т), N_т=f(P_т), g_e=f(P_т), находящиеся на линии Р_тн - номинальной силы тяги машины. Причем в точке А функция G_т имеет максимальное значение часового расхода топлива G_Tmax.

Способ определения удельного тягового расхода топлива в режиме трогания машины с места при максимальной нагрузке может быть реализован следующим образом. Подготавливают к испытанию машину и тяговое устройство с динамографом или динамометром. При подготовке к испытанию на двигатель также устанавливают расходомер топлива, например, между фильтром грубой очистки топлива и топливным насосом низкого давления (помпой). Присоединяют машину к тяговому устройству.

Измеряют максимальную силу тяги в режиме трогания машины с места, которая соответствует значению Р_{т max} на фиг. По результатам измерения максимальной силы тяги Р_{т max} и максимального значения часового расхода топлива G_{T max} вычисляют удельный эффективный расход топлива двигателя g_e при трогании машины с места под нагрузкой по формуле

где g_e - удельный эффективный расход топлива двигателя, G_Tmax - максимальный часовой расход топлива, γ_т - коэффициент соответствия максимальной силы тяги ее значению в точке перегиба на графике тяговой мощности в функции от силы тяги, η_M - коэффициент полезного действия трансмиссии транспортной машины, η_TY - коэффициент полезного действия тормозной установки, Р_{Т max} - максимальная сила тяги, α - угол наклона прямой регуляторной ветви тяговой характеристики к оси абсцисс.

Теперь сделаем пояснения относительно формулы (1). Функция g_e получена исходя из известного отношения G_т к N_e, то есть в нашем случае она найдена путем деления G_тmax на N_eH. Значение N_eH известно из [2] -

Тогда, поделив G_{т max} (его значение получено в процессе измерения Р_Тmax) на номинальную эффективную мощность двигателя N_eH - на правую часть уравнения (2), получим уравнение (1). Отсюда следует, что формула (1) правомерна при определении удельного эффективного расхода топлива в режиме трогания машины с места при максимальной нагрузке.

Практически для получения g_e нужно измерить Р_{т max} и G_{т max} в тяговом режиме трогания машины с места при максимальной нагрузке и вычислить g_e по формуле (1) при постоянных известных значениях γ_T, η_M, η_TY и tgα. При этом в соответствии с фиг. tgα - по формуле

где N_TH - номинальное значение тяговой мощности машины; Р_тн - номинальная сила тяги машины. На фиг. tgα - это отношение отрезков B₁ Р_тн к ОР_тн.

Таким образом, предложенный способ испытания машины в тяговом режиме трогания с места позволяет быстро (в течение 3-5 минут) определить удельный эффективный расход топлива двигателя в режиме трогания машины с места при максимальной нагрузке.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ №2219512, МПК ⁷ G01M 17/00, 30.07.2001.

2. Патент РФ №2430340, МПК G01L 5/13 (2006.01), 15.09.2009 - прототип.