СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОГО ЭФФЕКТИВНОГО РАСХОДА ТОПЛИВА ДВИГАТЕЛЯ В РЕЖИМЕ ТРОГАНИЯ МАШИНЫ С МЕСТА ПРИ МАКСИМАЛЬНОЙ СИЛЕ ТЯГИ
METHOD FOR DETERMINING SPECIFIC EFFECTIVE FUEL CONSUMPTION OF ENGINE IN MACHINE STARTING MODE WITH MAXIMUM THRUST FORCE

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.
7
Известен способ определения максимального значения часового расхода топлива при тяговых испытаниях транспортного средства (Патент РФ №2219512, МПК 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.
т
т
e
т
т
т
e
т
т
e
т
e
т
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=f(P), N=f(P), N=f(P), g=f(P), где G - часовой расход топлива; N - эффективная мощность двигателя; N - тяговая мощность машины; g - удельный эффективный расход топлива двигателя; Р - сила тяги машины.
1
т
т
e
т
1
x
т
e
т
т
т
e
т
тн
т
Tmax
Кривые линии ОВ и OB функций тяговых характеристик N=f(P) и N=f(P) при трогании машины с места имеют общее начало в точке О. При этом точками А, В, В, С обозначены соответственно номинальные значения функций G=f(P), N=f(P), N=f(P), g=f(P), находящиеся на линии Р - номинальной силы тяги машины. Причем в точке А функция G имеет максимальное значение часового расхода топлива G.
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.
т max
т max
T max
e
Измеряют максимальную силу тяги в режиме трогания машины с места, которая соответствует значению Р на фиг. По результатам измерения максимальной силы тяги Р и максимального значения часового расхода топлива G вычисляют удельный эффективный расход топлива двигателя g при трогании машины с места под нагрузкой по формуле
e
Tmax
т
M
TY
Т max
где g - удельный эффективный расход топлива двигателя, G - максимальный часовой расход топлива, γ - коэффициент соответствия максимальной силы тяги ее значению в точке перегиба на графике тяговой мощности в функции от силы тяги, η - коэффициент полезного действия трансмиссии транспортной машины, η - коэффициент полезного действия тормозной установки, Р - максимальная сила тяги, α - угол наклона прямой регуляторной ветви тяговой характеристики к оси абсцисс.
e
т
e
тmax
eH
eH
Теперь сделаем пояснения относительно формулы (1). Функция gполучена исходя из известного отношения G к N, то есть в нашем случае она найдена путем деления G на N. Значение N известно из [2] -
т max
Тmax
eH
Тогда, поделив G (его значение получено в процессе измерения Р) на номинальную эффективную мощность двигателя N - 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.
e
т max
т max
e
T
M
TY
Практически для получения g нужно измерить Р и G в тяговом режиме трогания машины с места при максимальной нагрузке и вычислить g по формуле (1) при постоянных известных значениях γ, η, η и tgα. При этом в соответствии с фиг. tgα - по формуле
TH
тн
1
тн
тн
где N - номинальное значение тяговой мощности машины; Р - номинальная сила тяги машины. На фиг. tgα - это отношение отрезков B Р к ОР.
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
7
1. Патент РФ №2219512, МПК  G01M 17/00, 30.07.2001.
2. Патент РФ №2430340, МПК G01L 5/13 (2006.01), 15.09.2009 - прототип.