Анотація до роботи:

Горбаха М.М. Покращання показників техніко-експлуатаційних властивостей автомобілів при їх переобладнанні. — Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.02 — Автомобілі та трактори. — Національний транспортний університет, Київ, 2006.

В роботі проведено дослідження показників тягово-швидкісних властивостей і паливної економічності переобладнаних автомобілів „ГАЗель” шляхом заміни штатного бензинового двигуна дизелем.

Розроблена математична модель для вибору параметрів системи „двигун-трансмісія” при переобладнанні автомобілів сімейства „Газель” за наявності різних типів дизелів та коробок передач.

Встановлено, що за більшістю показників тягово-швидкісних властивостей кращим є автомобіль „ГАЗель” з силовим агрегатом Iveco 8140.43. Проте неузгодженість енергетичних і кінематичних параметрів автомобіля з цим силовим агрегатом не дозволяє рекомендувати його для встановлення на автомобіль без повної модернізації трансмісії.

Розроблена методика визначення оптимальних параметрів системи “двигун- трансмісія” переобладнаних автомобілів категорії N1, за допомогою якої реалізується один із шляхів підвищення показників тягово-швидкісних властивостей і паливної економічності переобладнаних автомобілів сімейства “ГАЗель”, а саме вибір трансмісії, передаточні відношення якої підібрані таким чином, що забезпечуються необхідні показники як тягово-швидкісних властивостей, так і паливної економічності в різних умовах експлуатації.

Проведеними експериментальними дослідженнями підтверджена адекватність розробленої математичної моделі для визначення показників тягово-швидкісних властивостей і паливної економічності переобладнаних автомобілів.

1. Практика експлуатації автомобілів сімейства „ГАЗель” свідчить про доцільність переобладнання автомобілів категорії N1 заміною бензинового силового агрегату дизельним. У залежності від конструктивних рішень, прийнятих при переобладнанні автомобілів, потужність двигуна може змінюватися в широких межах (для автомобіля “ГАЗель” від 51 кВт – двигун Ford York 2.51D 4AB до 90 кВт – двигун Iveco 8140-43). Проте, як показали проведені раніше дослідження, передаточні відношення трансмісії автомобілів “ГАЗель” навіть з бензиновими двигунами ЗМЗ не є оптимальними, а із розширенням функціональних можливостей автомобіля і обладнання його різними дизелями ця проблема ще більш ускладнюються.

2. Проведеними розрахунками показників тягово-швидкісних властивостей і паливної економічності автомобілів сімейства „ГАЗель” встановлено, що жоден із 10 розглянутих силових агрегатів, зокрема з двигунами Hyundai D4AB, Iveco 8140-43, Ford York 2.5 ID 4AB, Mercedes-Benz OM 616, VW DW, ГАЗ-5601 не забезпечує оптимальні значення максимальної швидкості руху, часу та шляху розгону до максимальної швидкості, середніх і максимальних прискорень, сили тяги на гаку, середньої швидкості на маршруті та на дорозі, опір руху якої описується ймовірним законом розподілу, а також за мінімальною витратою палива (за паливно-економічною характеристикою), витрати палива в міському їздовому циклі та часу виконання цього циклу.

3. Встановлено, що за більшістю показників тягово-швидкісних властивостей кращим є автомобіль „ГАЗель” з силовим агрегатом Iveco 8140.43. Проте неузгодженість енергетичних і кінематичних параметрів автомобіля з цим силовим агрегатом не дозволяє рекомендувати його для встановлення на автомобіль без повної модернізації трансмісії.

За прийнятими показниками паливної економічності автомобілі сімейства „ГАЗель” з усіма дизельними силовими агрегатами майже однакові, у той час як за мінімальною витратою палива (за паливно-економічною характеристикою) та витратою палива у міському їздовому циклі перевагу слід віддати автомобілям з силовими агрегатами Ford York 4AB та Mercedes-Benz OM616.

4. Розроблена математична модель для узгодження енергетичних і кінематичних параметрів системи „двигун-трансмісія”, за результатами дослідження якої встановлено:

- для автомобіля „ГАЗель” з силовим агрегатом VW DV і Mercedes-Benz OM616 передаточне відношення головної передачі, що визначено за умови забезпечення максимальної швидкості руху і рівності тягових зусиль базової бензинової моделі і переобладнаної, можна вважати задовільним не зважаючи на незначне погіршення показників тягово-швидкісних властивостей у порівнянні з базовою бензиновою моделлю, зокрема по максимальній швидкості на 9,8%, часу проходження дільниці 400 м – на 9,77%, 1000 м – на 7,37%, часу розгону до швидкості 90 км/год – на 13,77%. Проте при цьому мінімальна витрата палива (за паливно-економічною характеристикою) зменшується на 26,4%, а витрата палива у міському циклі – на 37,0%;

- кращі показники тягово-швидкісних властивостей і паливної економічності забезпечуються: при заміні штатного силового агрегату дизелем VW (I) – трансмісією VІ типу; дизелем VW (II) – трансмісією IV типу; дизелем Iveco 8140-43 – трансмісією VІ типу; дизелем Mercedes-Benz OM616 – трансмісією ІІІ типу; дизелем Ford York – трансмісією І типу; дизелем Hyundai D4AB – трансмісією ІІІ типу; дизелем ГАЗ-5601 – трансмісією ІІ типу.

5. Розроблена математична модель для вибору параметрів системи „двигун-трансмісія” при переобладнанні автомобілів сімейства „ГАЗель” за наявності різних типів дизелів та коробок передач. За критеріями оптимальності тягово-швидкісних властивостей і паливної економічності та їх коефіцієнтами вагомості були встановлені оптимальні параметри системи „двигун-трансмісія”. Мінімальне значення цільової функції з урахуванням штрафної функції досягається при заміні штатного бензинового двигуна дизелем Mercedes-Benz OM616 і незмінній трансмісії автомобіля „ГАЗель”.

6. Проведеними експериментальними дослідженнями підтверджена адекватність розробленої математичної моделі для визначення показників тягово-швидкісних властивостей і паливної економічності переобладнаних автомобілів. Так, при визначенні показників тягово-швидкісних властивостей максимальне відхилення розрахункових значень від експериментальних не перевищило 9,0%, а паливної економічності – 9,1%.

7. Результати досліджень щодо аналізу взаємозв'язків між базовими конструктивними параметрами переобладнаних автомобілів та показниками їх тягово-швидкісних властивостей і паливної економічності прийняті до впровадження відділом конструкторських розробок та науково-технічних експертиз ДП “ДержавтотрансНДІпроект” та ЗАТ “ Бориспільський автозавод”.

Публікації автора:

1. Горбаха М.М. До питання переобладнання вантажних автомобілів в Україні // Системні методи керування, технологія та організація виробництва, ремонту і експлуатації автомобілів. – К., 2002. – №15. – С. 65 – 68.

2. Горбаха М.М. До визначення показників тягово-швидкісних властивостей та паливної економічності автомобіля „ГАЗель” // Автошляховик України. Окремий випуск. Управління безпекою на автомобільному транспорті. – 2004. – С. 135 – 140.

3. Горбаха М.М. Визначення показників тягово-швидкісних властивостей автомобіля „ГАЗель” з різними силовими агрегатами // Вісник Національного транспортного університету. – К., 2003. – №8. – С. 307 – 310.

4. Бумага О.Д., Горбаха М.М. До визначення передаточних чисел коробки передач автобуса ЛАЗ-695, що працює на газоподібному паливі // Вісник Національного транспортного університету та транспортної академії України. – К., 2002. – № 7. – С. 340 – 344.

5. Сахно В.П., Павленко О.В., Горбаха М.М. Аналіз ефективності оптимізації передаточних чисел трансмісії автомобілів КрАЗ за різними критеріями оптимальності // Автошляховик України. Окремий випуск. Вісник Північного наукового центру транспортної академії України. – 2002. – №5. – С. 73 – 75.

6. Філіпова Г.А., Бумага О.Д., Горбаха М.М. Вплив передаточних чисел трансмісії автобуса, що працює на газоподібному паливі, на показники його швидкісних властивостей” // Автошляховик України. Окремий випуск. Управління безпекою та якістю транспортних засобів і перевезень. – 2003. – С. 102 – 105.

7. Сахно В.П., Бумага О.Д., Горбаха М.М. До визначення показників тягово-швидкісних властивостей газобалонного автобуса // Автошляховик України. Окремий випуск. Вісник Північного наукового центру транспортної академії України. – 2003. – Окремий випуск №6. – С.129 – 133.

8. Сахно В.П., Павленко О.В., Горбаха М.М. Математична постановка задачі оптимізації передаточних чисел трансмісії автомобіля // Автошляховик України. Окремий випуск. Вісник Північного наукового центру Транспортної академії України. – 2004. – №7. – С. 135 – 138.

9. Сахно В.П., Павленко А.В., Горбаха М.М. Анализ применения методов безусловной оптимизации передаточных чисел трансмиссии грузового автомобиля повышенной проходимости // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету. Наукові праці КДПУ. – Кременчук: КДПУ, 2004. – Вип. 4(27). – С. 123 – 126.