Способ определения максимальной скорости движения транспортного средства на грунтовых дорогах
METHOD FOR DETERMINING THE MAXIMUM SPEED OF VEHICLE ON DIRT ROADS

Изобретение относится к области испытаний транспортных средств (ТС), а именно их эксплуатационному контролю и касается определения одной из характеристик скоростных свойств - максимальной скорости движения на грунтовых дорогах.
В настоящее время максимальная скорость ТС определяется только на прямом участке ровной сухой дороги с твердым покрытием в соответствии с ГОСТ 22576-90 [1].
Для полноприводных ТС такая характеристика является недостаточной при решении транспортных задач на грунтовых дорогах, применительно к которым они созданы и преимущественно используются.
Определение максимальной скорости движения ТС при испытаниях на всех видах грунтовых дорог по ОСТ 37.001.520-96 [2] существенно повысит качество их технических характеристик.
Наиболее близким к предлагаемому является способ определения коэффициента суммарного сопротивления движению Ψj транспортного средства при его дорожных испытаниях [3].
Задачей изобретения является определение максимально достижимой скорости движения ТС применительно к конкретным грунтовым дорогам по указанному ОСТ 37.001.520-96 [2], на которых скорость ограничивается возрастающим значением коэффициента Ψj и уровнем допустимых виброускорений на рабочем месте водителя (РМВ).
Поставленная задача решается тем, что в способе определения коэффициента суммарного сопротивления движению [3], согласно которому при дорожных испытаниях перемещают транспортное средство при полной массе по каждой j-й (j=1…n) испытательной дороге в ведущем неустановившемся режиме движения, определенном профилем и несущей способностью опорной поверхности;
фиксируют среднее значения скорости движения  в км/ч и расхода топлива  в литрах на 100 км пробега на j-й дороге;
вычисляют коэффициент суммарного сопротивления движению из выражения (1)
в котором коэффициент пропорциональности n, характерный для каждого типа транспортного средства, определяют по выражению
А
q
где Ψ - коэффициент сопротивления движению ТС, соответствующей дороге с ровным твердым покрытием на скорости V, равный 0,025;
q
к
V - скорость, соответствующая определению контрольного расхода топлива q, как правило, равная 60 км/ч;
к
q
A
q
q - контрольный расход топлива, определяемый по ГОСТ Р 54810-2011 [4] на скорости V, и при указанных значениях Ψ и V, определяют коэффициент пропорциональности n по выражению
по расчетному значению коэффициента суммарного сопротивления движению j-й дороги, выполненному по зависимости (1), устанавливают категорию грунтовой дороги Ψj;
на указанной категории грунтовой дороги выполняют перемещение и разгон ТС до максимально достижимой скорости с ее сохранением на участке ΔS для регистрации контролируемых параметров  и ;
определяют показатель , выражающий отношение
из выражений 1 и 4 получают расчетное выражение для определения максимальной скорости движения ТС на j-й дороге
и сопоставляют его с экспериментально полученным значением.
j
Примечание. При изменчивости и нестабильности характеристик грунтовых дорог, оцениваемых Ψ по каждому заезду ТС, можно получить множество значений максимальной скорости внутри диапазона каждой категории грунтовой дороги по ОСТ 37.001.520-96 [2];
при близости значений  и  в пределах 3-5% полученное экспериментально значение  на j-й дороге приводят к дороге со средним значением каждой из них [2] по выражению (6)
где  - среднее значение j-й грунтовой дороги.
max
к
Сопоставительный анализ предложенного технического решения с известным показывает, что при эксплуатационном контроле транспортного средства максимально достижимую скорость определяют на каждом виде грунтовой дороги. Изменчивость и нестабильность характеристик этих дорог создают условия создания множества значений V внутри каждой j-й грунтовой дороги. Для получения единственного значения  полученную экспериментально максимальную скорость приводят по зависимости 6 к среднему значению j-й грунтовой дороги, равному соответственно  и  через показатель t, выражающий отношение максимального расхода топлива ТС  к его контрольному расходу q.
На основании этого можно заключить, что предложенный способ соответствует критерию «новизна».
ГУ
ГР
М
к
A
q
к
Совокупность последовательных операций, включающая перемещение транспортного средства по j-й грунтовой дороге, определение по зависимости (1) категории грунтовой дороги (Ψ, Ψ и Ψ) через полученные средние значения расхода топлива и скорости движения и значение коэффициента пропорциональности n, представление коэффициента n зависимостью 1,5/q при Ψ=0,025 и V=60 км/ч, представление отношения эксплуатационного расхода топлива  к контрольному расходу топлива q через показатель t, определение средней скорости движения ТС по выражению
перемещение и разгон ТС на установленной категории грунтовой дороги до максимально достижимой скорости  и сохранение ее на измерительном участке за время Δτ с отклонением не более ±2,0%, определение максимального расхода топлива , определение  и приведение максимальной скорости к среднему значению j-й категории дорог по выражению
позволяет сделать вывод о соответствии предложенного способа критерию «изобретательский уровень».
j
При реализации предложенного способа в конечном итоге определяют фактическую максимально достижимую скорость  в диапазоне каждой j-й категории грунтовой дороги по коэффициенту Ψ с ее приведением, с целью определения одночислового значения, к среднему значению  грунтовой дороги, в границах которой выполнены испытания, и использованием этого значения в качестве нормативного
При реализации предложенного способа транспортное средство, например, автомобиль КАМАЗ-43105 перемещают по j-й грунтовой дороге в рамках нормальных испытаний для оценки его безотказности.
По результатам сменного задания испытаний устанавливают:
среднюю скорость движения 38,7 км/ч;
средний расход топлива 62 л/100 км.
к
По зависимости (1) устанавливают категорию грунтовой дороги при q=30 л/100 км, предварительно определив коэффициент пропорциональности n по выражению (3)
j
Тогда  Ψ=0,08.
j
j
По ОСТ 37.001.520-96 (2) устанавливают, что грунтовая дорога с определенным значением Ψ относится к грунтовой дороге удовлетворительного состояния с границами значений Ψ 0,05-0,09 и средним значением  Из этого следует, что реальная грунтовая дорога удовлетворительного состояния по результатам испытаний оказалась по состоянию «тяжелее» чем нормативная.
Далее на мерном наиболее представительном участке этой дороги, протяженностью 1000 м проводят испытания по определению максимальной скорости в соответствии с ГОСТ 22576-90 [1]. Максимальную скорость определяют на передаче, обеспечивающей по условиям безопасности достижение наибольшей устойчивой скорости движения, которая устанавливается до въезда на измерительный участок.
По результатам 3-х заездов в каждом направлении устанавливают среднее значение расхода топлива, равного  и максимальной скорости - 47,0 км/ч.
Полученное значение  приводят к значению, соответствующему  в последовательности:
- определение показателя
- определение расчетного значения максимальной скорости  при
которое близко к реально полученному, равному 47,0 км/ч;
- приведение максимальной скорости на грунтовой дороге удовлетворительного состояния  к ее среднему значению с Ψ=0,07 с использованием выражения зависимости (6)
Аналогичным образом находят максимально достижимую скорость движения ТС на разбитой грунтовой дороге с  и размокшей грунтовой дороге в распутицу с
Способ определения максимальной скорости движения транспортного средства на грунтовых дорогах обеспечивает по сравнению с известным следующие преимущества:
j
в условиях нестабильности и изменчивости характеристик грунтовых дорог впервые получена возможность определения максимальной скорости движения ТС на каждом виде грунтовых дорог, приведенной к среднему значению коэффициента Ψ j-й грунтовой дороги, что обеспечивает сопоставимость испытываемых образцов по этому показателю на грунтовых дорогах;
создает возможность нормировать максимальную скорость движения не только на ровной дороге с твердым покрытием по ГОСТ 22576-90, но и на трех видах грунтовых дорог по ОСТ 37.001.520-96, задавать норматив в технических условиях и проверять его в процессе приемочных испытаний опытного образца транспортного средства;
создает возможность оценивать степень использования потенциальных скоростных свойств ТС на грунтовых дорогах, а также оценивать технико-экономическую эффективность их использования в этих условиях.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 ГОСТ 22576-90 Автотранспортные средства. Скоростные свойства. Методы испытаний. - Введ. 1992-01-01. М: Мздательство стандартов, 1991.
2 ОСТ 37.001.520-96. Категории испытательных дорог. Параметры и методы их определения. - Введ. 1997-07-01. - М: «Дорожный транспорт», ТК 56, 1997.
3 Патент на изобретение RU №2011955 С1, G01M 17/00 от 30.04.1994, Бюл. №8.
4 ГОСТ Р 54810-2011 Автомобильные транспортные средства. Топливная экономичность. Методы испытаний. - Введ. 2012-09-01. - М: Стандартинформ, 2012.