Формування типових їздових циклів та нормування витрати палива приміських та міжміських автобусів

Abstract

У дисертаційній роботі вирішена науково-практична задача нормування витрати палива приміських та міжміських автобусів, а також автобусів далекого прямування на основі сформованих типових їздових циклів. Також проведено оцінку впливу конструктивних параметрів силового приводу автобусів та умов руху на їхню паливну економічність, на основі чого дано рекомендації щодо підбору параметрів двигуна та головної передачі автобусів різних класів та визначено основи для диференційованого нормування витрати палива приміських автобусів. Показано, що діючий в Україні стандарт проведення випробувань для визначення лінійних норм витрати палива для приміських та міжміських автобусів містить положення, що не відповідають реальним умовам руху приміських та міжміських автобусів на маршрутах, це зокрема стосується параметрів завантаження автобусів, розгону та гальмування, а також швидкостей руху. Розроблено структури їздових циклів для випробувань на паливну економічність приміських, міжміських автобусів та автобусів далекого прямування. Опрацьовано алгоритм моделювання руху автобусів у їздових циклах та створено комп’ютерну програму моделювання руху автобусів у їздових циклах. Побудовано математичні моделі, які є основою для підбору параметрів силового приводу автобусів – потужності двигуна та передатного числа трансмісії, залежно від класу та категорії автобуса. Подано математичні моделі для диференційованого нормування витрати палива приміських автобусів. Проведеними експериментальними дослідженнями – дорожніми випробуваннями, − підтверджено адекватність сформованих їздових циклів, що дає підстави покласти структури даних циклів в основу розробки оновленої нормативної бази для оцінки паливної економічності автобусів. В диссертационной работе решена научно-практическая задача нормирования расхода топлива пригородных и междугородних автобусов, а также автобусов дальнего следования на основании разработанных типовых ездовых циклов. А также получены математические зависимости − полиномиальные модели влияния мощности двигателя и передаточного числа трансмиссии на расход топлива автобусов, которые позволяют в значительной степени упростить нормирование расхода топлива для всех типов (малые, средние, большие) автобусов II и III класса и зависимости, описывающие связь условий движения (типа и состояния дороги и пассажиронаполнения автобуса) с расходом топлива, которые могут стать базой для дифференцированной корректировки норм расхода топлива автобусов в конкретных условиях маршрута. Проведена оценка влияния конструктивных параметров силового привода автобусов (мощности двигателя и передаточного числа главной передачи), а также условий движения (коэффициента сопротивления качению и пассажиронаполнения автобусов) на их топливную экономичность, на основании которых предоставлены рекомендации по подбору параметров двигателя и главной передачи автобусов различных классов. Показано, что действующий в Украине стандарт (ГОСТ 20306-90) проведения испытаний для определения линейных норм расхода топлива транспортных средств, в том числе пригородных и междугородних автобусов, содержит положения, не соответствующие реальным условиям движения на соответствующих маршрутах, это в частности касается параметров загрузки автобусов, разгона и торможения, а также скоростей движения. Кроме того, по этому стандарту невозможно корректное сравнение разных моделей автобусов, поскольку для существующих ездовых циклов средняя скорость не является постоянной. В действующем стандарте отсутствует типовой ездовой цикл для определения линейной нормы расхода топлива для пригородных автобусов. Сформирована методика и определены принципы построения структур типовых ездовых циклов. Разработаны структуры типовых ездовых циклов для испытаний на топливную экономичность пригородных, междугородных автобусов и автобусов дальнего следования, которые более точно воспроизводят современные условия движения на соответствующих маршрутах, что подтверждается сопоставлением гистограмм распределения скоростей на реальных маршрутах и сформированных циклах. Создан алгоритм моделирования движения автобусов в типовых ездовых циклах и построена компьютерная программа моделирования движения автобусов в ездовых циклах, адекватность которой подтверждена результатами экспериментальных исследований. Проведенными экспериментальными исследованиями – дорожными испытаниями, подтверждено адекватность сформированных типовых ездовых циклов, что позволяет положить структуры данных циклов, а также разработанную методику проведения испытаний автобусов в основу разработки обновленной нормативной базы для оценки топливной экономичности автобусов. In this thesis scientific and practical task of forming a typical driving cycles for local, intercity and coach buses, which are the basis for definition of fuel consumption rates for buses is solved. Also the assessment of the impact of drive train structural parameters and traffic conditions on their fuel efficiency is presented. Using this assessment the advice on selecting an engine power and main gear ratio for various classes of buses are defines as well as the basis for differential regulation of fuel consumption rates. The are shown that operating in Ukraine standard for determining of the linear fuel consumption for local, intercity and coach buses contains provisions which do not correspond the real road conditions, this applies in particular to the weight options, acceleration and braking as well as speeds. A structure of the driving cycle for fuel consumption testing of local, intercity and coach buses and the computer program for simulation buses motion in driving cycles are created. The mathematical models that are the basis for the selection of drive train parameters – the engine power and main gear ratio, depending on the class and category of bus and mathematical model for differential of fuel consumption of the local bases are presented. The experimental research – the road tests verified the adequacy of the created driving cycles, which gives reason to use the structures of this cycles as base for development a new standard for fuel consumption testing.