Анотація до роботи:

Гринів О.І. Покращення тягово-швидкісних властивостей легкового автомобіля визначенням оптимальної швидкісної характеристики двигуна. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.02 – автомобілі і трактори. Національний транспортний університет, Київ, 2004 р.

Дисертація присвячена покращенню динамічності розгону і тягових властивостей легкового автомобіля шляхом визначення оптимальної форми швидкісної характеристики та параметрів двигуна.

В дисертації дана класифікація та розроблене математичне описання різних за формою швидкісних зовнішньої та часткових характеристик сучасних двигунів із методикою їх застосування для оцінки тягово-швидкісних властивостей автомобіля. За удосконаленою розрахунковою схемою системи складено диференціальне рівняння прямолінійного прискореного руху автомобіля, математична модель і комп’ютерна програма для дослідження показників розгону і тягових показників.

Створено експериментальну установку на стенді з біговими барабанами. Проведеними випробуваннями автомобіля одержані дані, що підтвердили достовірність математичної моделі та методику розрахунку показників динамічності автомобіля. Експериментальним методом встановлені значення радіусу кочення ведучих коліс автомобіля.

За результатами чисельного дослідження із використанням розробленої математичної моделі та програми, запропоновано методику вибору оптимальної форми швидкісної зовнішньої характеристики двигуна для поліпшення показників розгону легкового автомобіля малого класу. Аналіз проведено при повному та частковому використанні потужності двигуна. Здійснено порівняння розрахункових графіків прискорень та динамічного фактору автомобіля за різної форми кривої крутного моменту двигуна.

Для можливих модифікацій базового автомобіля ЗАЗ обґрунтовано рекомендації відносно поліпшення показників розгону шляхом зміни форми характеристики двигуна, збільшення робочого об’єму, раціональних прийомів управління.

1. Покращення тягово-швидкісних властивостей легкових автомобілів здійснюють переважно створенням сімейства модифікацій до базової моделі із оснащенням їх різними зразками силового агрегату (двигун-трансмісія). При цьому реалізуються нові можливості для оптимального вибору параметрів швидкісної характеристики двигуна у більш повній відповідності до класу та експлуатаційних умов використання автомобіля. Визначенню методики такої оптимізації із порівняльною якісною та кількісною оцінкою досягнутих результатів присвячена дисертаційна робота.

2. Здійснено узагальнюючу типізацію форми зовнішніх характеристик сучасних двигунів для легкового автомобіля за такими категоріями: а) традиційна (класична); б) високомоментна, із зміщенням максимуму моменту в область низьких обертів; в) з постійним крутним моментом у певному діапазоні; г) складної форми, зокрема із двома максимумами. Обґрунтовано універсальну апроксимацію кривих крутного моменту та потужності двигуна за формулою Лагранжа. Створено методику схематичної побудови часткових та навантажувальних характеристик двигуна у трьохвимірній системі координат, завдяки чому є можливим вводити до алгоритму і програми для ЕОМ різноманітні варіанти швидкісної характеристики різних двигунів в процесі математичного моделювання неусталеного поступального руху автомобіля.

3. Розроблено математичну модель та методику розрахунку часу і шляху розгону автомобіля для системи “водій-двигун-трансмісія-колісний модуль”. Для поглибленої оцінки тягово-швидкісних властивостей автомобіля в роботі прийняті до розгляду тягові характеристики та комплекс показників динамічності розгону. До цього комплексу включені не тільки відомі нормовані показники – час розгону з місця до швидкості 100км/год і на шляху 400 і 1000м, але і їх значення по інтервалах (40-60; 60-80; 80-100км/год).

4. Покращення тягово-швидкісних властивостей легкових автомобілів малого класу можливе за умови оптимізації параметрів їх двигунів. Дослідження на математичній моделі показали, що вибором раціональної форми швидкісної зовнішньої характеристики двигуна можливо скоротити час розгону на 8-13% без зміни потужності двигуна, а збільшення робочого об’єму двигуна від 1,1л до 1,3л поліпшує показники розгону автомобіля з місця до швидкості 100км/год на 24,1%, а в діапазоні поширених швидкостей заміського руху (80-120км/год) на 30,1%.

5. Порівнянням розрахованого часу розгону при повному або частковому використанні потужності двигуна із одержаними за аналогічних умов даними випробувань автомобіля ЗАЗ-11024 на лабораторному стенді підтверджена придатність розробленої моделі та алгоритму до оцінки динамічності автомобіля при різному відкриванні дросельних заслінок в карбюраторі за змінними законами управління.

6. Результати досліджень передано в УГК ЗАТ“ЗАЗ” для використання з метою удосконалення тягово-швидкісних властивостей автомобілів особливо малого класу ЗАЗ.

Публікації автора:

1.Гринів О.І. Математична модель руху автомобіля // Системні методи керування, технологія та організація виробництва, ремонту і експлуатації автомобілів. Збірник наукових праць. Вип. 12. К.: НТУ ТАУ–2001. – С 31-38.

2.Експериментальні дослідження тягово-динамічних властивостей легкового автомобіля на стенді з біговими барабанами / В.П.Сахно, В.М.Козирєв, В.М.Черевань, М.І.Соломка, О.І.Гринів // Автошляховик України. Окремий випуск. Вісник ЦНЦ ТАУ. –2001.- №2. – С. 88-91.

3. Гринів О.І. Вплив форми швидкісної зовнішньої характеристики двигуна на динамічні властивості автомобіля // Системні методи керування, технологія та організація виробництва, ремонту та експлуатації автомобілів. Збірник наукових праць.Вип. 17 К.: НТУ ТАУ.-2003 .– С. 32-37.

4. Гринів. О.І., Соломка М.І. Проблема моделювання характеристик двигуна в тягово-динамічних розрахунках автомобілів / Проблеми транспорту та шляхи їх вирішення. Матеріали міжнародної науково-технічної конференції. – Київ:УТУ, 1997. – с.63 – 64.