64317

ПОЛІПШЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ КОЛІСНИХ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ КАТЕГОРІЇ М2

Автореферат

Логистика и транспорт

Це колісні транспортні засоби КТЗ категорії М2. Недостатній аналіз функціональної придатності КТЗ категорії М2 за умов експлуатаційної ефективності ускладнює їх вибір стримує досягнення оптимальних показників техніко експлуатаційних властивостей.

Украинкский

2014-07-04

379 KB

1 чел.

PAGE  1

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Брегіда Федір Миколайович

                                                                                              УДК  629.113

ПОЛІПШЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ КОЛІСНИХ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ КАТЕГОРІЇ М2

 

Спеціальність 05.22.02  –  Автомобілі та трактори

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

КИЇВ-2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Державному підприємстві „ДержавтотрансНДІпроект” Міністерства транспорту і зв’язку України.

Науковий керівник:

доктор технічних наук, професор

Рудзінський Володимир Васильович,

Національний транспортний університет, професор кафедри „Автомобілі”.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор

Волков Володимир Петрович,

Харківський національний автомобільно-дорожній університет, завідувач кафедри „Технічна експлуатація і сервіс автомобілів”;

кандидат технічних наук, доцент

Яновський Василь Васильович,

Національний транспортний університет, доцент кафедри „Автомобілі”.

Захист відбудеться 18 червня 2010 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д26.059.03 в Національному транспортному університеті за адресою: 01010, м. Київ, вул. Суворова, 1, ауд. 333.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного транспортного університету за адресою: 01103, м. Київ, вул. Кіквідзе, 42.

Автореферат розісланий  15 травня 2010 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради              С.В.Ковбасенко


ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В умовах економічного розвитку країни автомобільний транспорт відіграє важливе соціальне та економічне значення.

За останні десять років значно змінилась структура рухомого складу автомобільного транспорту. Зростання парку автомобілів в Україні відбувається за рахунок легкових автомобілів та автобусів, які мають більше 8 місць для сидіння, не враховуючи місце водія, і повну масу до 5 т. Це колісні транспортні засоби (КТЗ) категорії М2.

У м. Києві працює 45 типів та модифікацій автобусів категорії М2, які обслуговують 188 маршрутів.

Технічний рівень та якість цих транспортних засобів визначається сукупністю властивостей, що характеризують функціональну придатність та здатність задовольняти потребу у відповідності до їх призначення.

Недостатній аналіз функціональної придатності КТЗ категорії М2 за умов експлуатаційної ефективності ускладнює їх вибір, стримує досягнення оптимальних показників техніко - експлуатаційних властивостей. Збільшення кількості критеріїв оцінки зменшує можливості аналітичного аналізу, тому що кожний додатковий критерій ускладнює та погіршує систему.

Огляд вітчизняних і закордонних публікацій по дослідженню технічного рівня показує, що в даний час немає загальновизнаних однакових підходів як до розробки математичної моделі, так і до математичного апарату для її аналізу.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами

Робота виконана у рамках Галузевої програми енергозбереження та впровадження альтернативних видів палива на транспорті за темою „Проведення досліджень ефективності впливу на енергетичні, паливно-економічні та екологічні показники КТЗ і двигунів дослідних зразків систем двигунів і пристроїв, призначених для зменшення забрудненості довкілля і економії енергоресурсів”, 2001-2009 рр., а також програми зменшення витрат палива на перевезення пасажирів шляхом удосконалення транспортної мережі пасажирського автомобільного транспорту (з урахуванням особливостей інфраструктури населених пунктів) та найбільш ефективного використання автобусів, 2009-2010 рр., яка виконувалась у державному підприємстві ДП „ДержавтотрансНДІпроект”.

Мета та задачі дослідження. Метою роботи є підвищення експлуатаційної ефективності КТЗ категорії М2 за рахунок поліпшення енергозбереження, безпеки транспортних засобів та їх технічного рівня.

Для досягнення мети в роботі вирішуються такі задачі:

1. Аналіз існуючих підходів до оцінки експлуатаційної ефективності транспортних засобів.

2. Визначення факторів, що враховують особливості умов експлуатації КТЗ категорії М2 в умовах великих міст (на прикладі м. Києва).

3. Вибір і обґрунтування типових параметрів для оцінки об'єкта досліджень – автобуса категорії М2 і отримання об'єктивних результатів.

4. Формування моделі оцінки транспортних засобів, що задовольняє забезпечення рівня енергозбереження та безпеки у відповідності до вимог чинного законодавства, запитів споживача.

5. Розробка та впровадження методики оцінки експлуатаційної ефективності транспортних засобів.

6. Проведення експериментальних досліджень для встановлення адекватності математичної моделі щодо визначення показників експлуатаційної ефективності КТЗ категорії М2

Об’єктом досліджень є технічний рівень КТЗ категорії М2, що використовуються для перевезення пасажирів в умовах великих міст.

Предметом досліджень є вплив показників енергозбереження та безпечності конструкції на технічний рівень КТЗ категорії М2 і ефективність їх експлуатації у великих містах.

Методи досліджень передбачали математичне моделювання руху КТЗ категорії М2, багатоваріантні розрахунки на персональному комп’ютері показників тягово-швидкісних властивостей та паливної економічності з метою оцінки їх технічного рівня та експлуатаційної ефективності, перевірка адекватності розробленої математичної моделі шляхом проведення  експериментальних досліджень автобуса категорії М2.

Наукова новизна отриманих результатів полягає у визначенні та удосконаленні якісних та кількісних зв’язків технічного рівня КТЗ категорії М2 щодо вибору експлуатаційних, економічних та технічних показників транспортних засобів з урахуванням енергозбереження і потенційної їх безпеки, за допомогою яких обґрунтуванні параметри автобусів категорії М2 для конкретних умов експлуатації.

Практичне значення отриманих результатів полягає у запропонованій методиці визначення технічного рівня КТЗ категорії М2, яка спрямована на поліпшення використання пасажирського транспорту, а не контролю кінцевих результатів процесу перевезень. На основі методики розроблено узагальнений показник технічного рівня автобусів, яким враховано оцінку корисності транспортного процесу, комерційну віддачу їх пасажиромісткості, тягові якості, запас динамічності, надійність та досконалість конструкції за витратами  матеріалів до ресурсного зносу.

Методика оцінки технічного рівня КТЗ категорії М2 впроваджена в ДП „ДержавтотрансНДІпроект” та ТОВ „Центр безпеки на транспорті”.

Особистий внесок здобувача. Всі основні результати, що виносяться на захист, отримані здобувачем самостійно. У роботі розроблено та реалізовано методологічний підхід щодо вибору технічних, експлуатаційних та економічних показників КТЗ категорії М2 з урахуванням енергозбереження і потенційної їх безпеки, за допомогою яких обґрунтувані параметри автобусів категорії М2 для конкретних умов експлуатації.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати роботи доповідались і отримали позитивну оцінку на 58-61, 65 наукових конференціях професорсько-викладацького складу і студентів (Київ, НТУ 2002-2005, 2009 рр.); науково-технічних радах державного підприємства ДП “ДержавтотрансНДІпроект” (2001-2006 рр.); науково-практичній конференції “Управління безпекою на автомобільному транспорті” (Київ, 2004 р.).

Публікації. Матеріали дисертаційної роботи надруковано у 5 статтях у фахових виданнях, які входять до переліку ВАК України. Роботи [1, 2, 4, 5] написані самостійно. У роботі [3], виконаній у співавторстві, здобувачу належить розробка моделі експлуатаційної ефективності колісного транспортного засобу.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел, який містить 150 найменувань. Загальний обсяг роботи 175 сторінок, з яких 36 таблиць та 25 ілюстрацій, 2 додатки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету і завдання роботи, викладено методику досліджень та дані про наукову новизну, практичну цінність отриманих результатів, апробацію та впровадження результатів дослідження.

У першому розділі виконано аналіз існуючих підходів до оцінки експлуатаційної ефективності КТЗ категорії М2.

Загальним недоліком існуючих підходів є те, що вони комплексно не враховують дорожніх та транспортних умов експлуатації, екологічних вимог до КТЗ, їх споживчих властивостей.

Показано, що при виборі КТЗ категорії М2 необхідно врахувати взаємно пов’язані технічні, експлуатаційні та економічні чинники. Важливо також визначитися з оцінкою його експлуатаційної ефективності з урахуванням потенційної безпеки рухомого складу.

У другому розділі проведено аналіз існуючих методів та запропоновано підхід до оцінки технічного рівня КТЗ категорії М2.

Технічний рівень КТЗ описано у загальному вигляді як деяку функцію його конструктивних і експлуатаційних параметрів, а саме:

П=f(Q, vT, D, G, L, V, Gр.м., Tp, N, vmax),                                      (1)

де Q – пасажировмісність;

- технічна швидкість;

D - динамічний фактор;

G - повна маса;

L - пробіг по запасу палива в баку;

V - габаритний об’єм;

Gр.м - витрата паливо-мастильних матеріалів;

Тр – довговічність;

N – потужність;

vmax - максимальна швидкість.

Узагальнений показник технічного рівня КТЗ представлено у вигляді:

,                            (2)

де С - критерій оцінки корисності транспортного процесу, який включає сукупність параметрів, що характеризують енергетичну сутність переміщення маси, її кінетичну енергію, що еквівалентно роботі по переміщенню пасажирів на відповідну відстань;

rпал - витрата палива;

вП - ємність паливного бака;

- густина палива.

Для визначення коефіцієнтів Кі представимо режим руху КТЗ категорії М2 як подолання еквівалентних перешкод, що обмежують швидкість руху КТЗ, і при їхній кількості, рівній кількості реальних перешкод, обумовлюють таке ж збільшення часу на подолання, як і реальних перешкод. Крім того, еквівалентні перешкоди розглядаються як такі, при подоланні яких рух КТЗ здійснюється за схемою розганяння, вибіг, гальмування до повної зупинки, а потім цей цикл повторюється (рис. 1).

Надійність конструкції КТЗ визначається добутком окремих коефіцієнтів, що враховують особливості КТЗ:

К1 – коефіцієнт пасажиромісткості, що характеризує комерційну віддачу повної маси КТЗ:

,                                                              (3)

Рис. 1. Зміна швидкості руху КТЗ при подоланні еквівалентної перешкоди

де  - пасажиромісткість:;

Gа - повна маса КТЗ;

n - кількість пасажирів;

0,075 – середня маса одного пасажира.

К2 – коефіцієнт що враховує максимальні тягові якості, прохідність, щільність компонувальної схеми, маневреності КТЗ:

,                                                    (4)

– габаритний об’єм КТЗ;

Dmax – максимальне значення динамічного фактора КТЗ на нижчих передачах в трансмісії:

,                                       (5)

де  - максимальний крутний момент двигуна;

- передаточне число першої ступені короби передач;

- передаточне число головної передачі;

- передаточне число додаткової коробки передач (при наявності);

- коефіцієнт корисної дії трансмісії;

- динамічний радіус колеса;

- фактор обтічності КТЗ;

- швидкість КТЗ при максимальному динамічному факторі:

,                                                     (6)

- сила тяжіння від повної маси КТЗ: ,

- прискорення вільного падіння;

- коефіцієнт, що враховує запас динамічності КТЗ:

,                                                         (7)

- максимальна швидкість руху КТЗ (згідно паспортних даних):

,                                                     (8)

- максимальна кутова частота двигуна;

- радіус кочення коліс;

- передаточне число найвищої ступені в коробці передач;

- коефіцієнт, що враховує витрату матеріалів на маршруті (повний пробіг по запасу палива в баку) без врахування витрати палива:

,                                              (9)

де  -маса елементів КТЗ, що заміняються до капітального ремонту машини;

 - коефіцієнт, що враховує надійність та досконалість конструкції КТЗ за витратою матеріалів до капітального ремонту:

.                                                    (10)

У загальному випадку процес уповільненого руху КТЗ перед перешкодою має два періоди.

У першому періоді, якому відповідає час tвиб, відбувається вибіг КТЗ, тобто vПВ= vCPK, а закінчується вибіг при деякій швидкості v кінця вибігу. У другому періоді процесу уповільнення здійснюється гальмування КТЗ, при якому швидкість руху знижується з vКВ до зупинки. Після закінчення процесу гальмування і зупинки виконується розгін КТЗ, при якому його швидкість змінюється від нуля до v.

При розрахунках часу і шляху розгону початкова швидкість на нижчій передачі , а кінцева  відповідає середній конструкційній vCP.

Визначення шляху і часу руху автомобіля при подоланні еквівалентної перешкоди (розганяння, накат) здійснюється шляхом розвязку диференціального рівняння руху

,                                (11)

де Ма - повна маса автобуса Ма=(Мн+Ма);

Мн – номінальна маса автобуса;

Ма - додаткова маса від можливого перевантаження автобуса;

- коефіцієнт, що враховує обертові маси КТЗ;

- повна колова сила на ведучих колесах КТЗ;

- сума сил опору руху КТЗ, що залежать від швидкості його руху;

- сила опору підйому;

- сила тяжіння від повної маси КТЗ;

 - кут нахилу поверхні дороги;

- швидкість руху КТЗ;

- прискорення КТЗ.

У випадку вибігу КТЗ =0, = - коефіцієнт урахування обертових мас при “вибігу” і у правій частині рівняння необхідно врахувати ще і силу опору від втрат потужності в трансмісії , тобто

.                       (12)

Для складання загальних виразів, що визначають час і шлях уповільненого руху, введений коефіцієнт зниження швидкості руху КТЗ при вибігу

,                                                      (13)

де  і  швидкості початку і кінця вибігу.

На попередньому етапі швидкість початку вибігу  прийнята рівною середній конструкційній швидкості , а швидкість кінця вибігу  є швидкістю початку гальмування. Тоді .

У випадках, коли вибіг КТЗ не використовується і коефіцієнт , зменшується час уповільненого руху і збільшується середня технічна швидкість, але при цьому підвищується витрата палива й інтенсивність зносу КТЗ.

При обчисленні шляху і часу уповільненого руху прийнята величина . Крім того, коефіцієнт інтенсивності гальмування  прирівняний до такого його значення, при якому середнє уповільнення КТЗ складає 2,5 м/с2, тоді

.                                                  (14)

Середня технічна швидкість руху КТЗ категорії М2 на ділянці маршруту з визначеним видом покриття, де потрібно подолання різних перешкод, визначається як:

,  (15)

де  - середня статистична кількість еквівалентних перешкод, що приходиться на один кілометр довжини даного типу дорожнього покриття на маршруті;

- постійний параметр;

q - знаменник геометричної прогресії.

Таким чином, установлені усі необхідні дані для визначення часу teп і шляху Seп подолання однієї еквівалентної перешкоди, які записуються у вигляді:

teп=tвиб+tгал+tроз,                                                                       (16)

Seп=Sвиб+Sгал+Sроз.                                           (17)

Тоді середня швидкість руху визначиться як

                                           .                                                      (18)

При використанні імовірносного методу розрахунку величину опору руху визначаємо на основі даних про маршрут, що описаний нормальним законом розподілу коефіцієнта опору дороги по довжині шляху, тобто

,                          (19)

де  та  - математичне очікування та середнє квадратичне відхилення коефіцієнта опору дороги .

Закон розподілу коефіцієнта опору дороги дозволяє визначити дільниці , що долаються на -ій передачі.

Для цього позначимо через  відносний шлях руху КТЗ на -ій передачі

,                                                       (20)

Довжина дільниці , для якої умови сприяють руху на -ій передачі, буде залежати від імовірності попадання величини коефіцієнта сумарного опору дороги  в межі можливостей -ої передачі, тобто

,                                 (21)

де  - імовірність попадання величини  в межі можливостей -ої передачі.

З урахуванням цього

,                                            (22)

або

.                                                           (23)

Проте знання довжини дільниці  ще не дозволяє визначити швидкість КТЗ. На цій дільниці величина швидкості може прийняти будь-яке значення в межах від  до  При цьому кожне окреме значення швидкості представляється випадковою величиною. Як і всяка випадкова величина, що підпорядковується будь-якому закону розподілу, величина швидкості може бути охарактеризована середнім значенням, тобто

.                                             (24)

При нормальному законі розподілу швидкості на передачі

,                                       (25)

де  - закон розподілу швидкості на передачі;

,                                                      (26)

- максимальні швидкості на -ій та  передачах;

- коефіцієнт, який ураховує тип закону розподілу швидкості на передачі.

Середня швидкість руху автомобіля на всьому маршруті

,                                 (27)

де  - питома потужність автомобіля;

- питома сила тяги на -ій передачі при роботі двигуна в режимі максимальної потужності.

Середні швидкості подолання перешкод та на шляху між перешкодами визначають загальний час руху автобуса tм на всьому маршруті, тобто

tм=tеп+tмп,                                                         (28)

де tеп – час подолання еквівалентних перешкод;

tмп – час подолання відстані на шляху між перешкодами.

Середня швидкість автобуса на ділянці маршруту з одним типом покриття

,                                                        (29)

а на всьому маршруті з різними типами покриття і різною кількістю  перешкод (режими зупинок та інше) запишеться у вигляді

VTi=VМ1pi,                                                    (30)

де  – доля доріг і-го типу на маршруті.

Для попереднього визначення витрати палива  автомобілем використана оборотна економічна характеристика його двигуна:

,                                   (31)

де  - загальне передаточне число трансмісії автомобіля;

- радіус кочення ведучих коліс;

- щільність палива;

- крутний момент на ведучих колесах КТЗ;

Vh – робочий об’єм двигуна.

Записаний вираз розширює методику дослідження паливної економічності КТЗ за рахунок аналізу нових впливаючих чинників. Зокрема, безпосередньо виявляється суттєвий кількісний вплив літражу  двигуна на паливну економічність КТЗ. Збільшення  забезпечує більш високу максимальну потужність двигуна, що позитивно позначається на тягово-швидкісних властивостях автомобіля. Поряд із цим, при русі КТЗ з неповним завантаженням або при малому опорі дороги запас потужності двигуна може помітно недовикористовуватись, внаслідок чого будуть підвищені питомі витрати палива двигуном та показник  для автомобіля.

Із аналізу розрахункових даних з'ясовано, що при маневруванні із малими радіусами повороту (до 100 м) автомобілем витрачається на 20-30 % більше палива у порівнянні з прямолінійним рухом. Вказана різниця зменшується до 6-15 % при радіусах траєкторії в межах від 100 до 400 м та до 4-5 % для радіусів 600-800 м, досягаючи 2-3 % на дорожніх закругленнях великої кривизни. При цьому певну, але невелику роль відіграють тип та літраж двигуна, швидкість руху, ККД трансмісії і маса автомобіля.

Але для оцінки меж ефективності автобусів категорії М2 з позиції енергетичних витрат для конкретних, характерних умов експлуатації ці методи та моделі потребують подальшого уточнення та розвитку, зокрема з урахуванням рекомендацій щодо нормування витрати палива за паливно-економічною характеристикою і витратою палива автобусом у міському циклі.

Методику як розрахунків, так і випробувань зручно розглянути далі на основі положень за ГОСТ 20306-90.

Витрата палива при неусталеному русі за повного використання потужності двигуна за методикою проф. Фаробіна Я.Є. визначається як

,              (32)

де аQc, bQc, cQc - коефіцієнти рівняння, яким апроксимується залежність секундної витрати палива двигуном від частоти обертання колінчастого вала;

аі, bi, ci - коефіцієнти правої частини диференційного рівняння руху автомобіля.

Витрата палива при усталеному русі автомобіля і повному використанні потужності двигуна за тією ж методикою визначається за формулою

.                                  (33)

Середню витрату палива на заданому маршруті, опір руху якого визначається нормальним законом розподілу коефіцієнта опору дороги по довжині шляху, визначаємо за формулою

,                                           (34)

де m - густина палива;

QTicp - cередня витрата палива на і-ій передачі;

ki - відносний шлях руху автомобіля на і-ій передачі;

vicp - середня швидкість руху автомобіля на і-ій передачі.

Середня годинна витрата палива на і-ій передачі визначається як

,                                             (35)

де QTicp - поточне значення витрати палива;

f(QT) - закон розподілу витрати палива на і-ій передачі.

Запропоновані критерії оцінки рівня КТЗ категорії М2 враховують основні експлуатаційні властивості транспортних засобів – пасажировмісність, динамічність, автономність, тягові властивості, економічність, довговічність за ресурсом. Крім того, враховані чинники споживчих властивостей КТЗ: величина корисного ефекту застосування; величина матеріальних витрат на експлуатацію; міра насиченості машини новітніми досягненнями технічного прогресу (в конструкції, технології, експлуатації, службі сервісу); міра задоволення вимог споживача.

У третьому розділі розроблено математичну модель оцінки технічного рівня конструкції КТЗ категорії М2 у вигляді двох послідовних фаз оцінки корисності транспортного процесу та оцінки якості надійності конструкції транспортного засобу.

Показник технічного рівня КТЗ категорії М2 визначено як:

.                                (36)

Технічна швидкість КТЗ категорії М2 на заданому маршруті:

,         (37)

де  - константа для конкретного КТЗ;

,  - частота обертання колінчастого валу двигуна, яка відповідає максимальному крутному моменту та максимальній потужності;

сі/vcpk- середнє передаточне відношення в коробці передач при розгоні;

- коефіцієнт зменшення швидкості руху автомобіля при вибігу;

- кількість рейсів (по запасу палива в баку) до капітального ремонту;

- споряджена маса КТЗ;

 - математичне очікування.

Виконуючи обстеження пасажирських маршрутів у м. Києві, було визначено, що найбільш розповсюдженими КТЗ категрії М2 є автобуси марок ГАЗ-32213, Мercedes-Benz 208D, Ford Transit та БАЗ-2215, які в подальшому порівнювались та для яких виконувався розрахунок.

Як приклад, на рис. 2 і 3 наведені отримані за допомогою розрахунку залежності показника технічного рівня від пасажировмісності та витрати палива від кількості перешкод на 1 км шляху для автобуса БАЗ-2215.

Показник технічного рівня має максимальне значення за умови повного завантаження автобуса БАЗ-2215 пасажирами та мінімальною кількістю зупинок. При цьому спостерігається максимальна витрата палива за умови повного завантаження автобуса БАЗ-2215 пасажирами та за максимальної кількості зупинок. Це пояснюється, тим що при збільшенні кількості зупинок КТЗ категорії М2 здійснює рух з подоланням більшої кількості еквівалентних перешкод.

П

Рис. 2. Залежність величини показника технічного рівня від пасажировмісності

Рис. 3. Залежність величини витрати палива від від кількості перешкод на один км шляху

Відповідно до розрахунку найкращі показники показали автобуси Mercedes-Benz 208D та Ford Transit, гірші показники вийшли у автобусів ГАЗ-32213 та БАЗ-2215.

Ці дані є вихідними для формування характеристик маршруту -оптимізації кількості зупинок, швидкісного режиму руху, раціонального використання транспортних засобів за показниками ресурсозбереження.

Четвертий розділ присвячений експериментальній перевірці експлуатаційної ефективності КТЗ категорії М2.

Метою експериментальних досліджень була перевірка адекватності розробленої математичної моделі і вихідних положень, покладених в основу розрахунку показника технічного рівня автобусів категорії М2 шляхом визначення параметрів тягово-швидкісних властивостей і паливної економічності. Програма експериментальних досліджень складалось з двох етапів:

На першому етапі проводилося хронометрування режимів руху та пасажиропотоку на маршруті № 716 місто-передмістя у м. Києві, результатами якого стали режими руху. Для визначених режимів руху, що закладені у математичну модель, отримані величини технічної швидкості та паливної економічності автобусів категорії М2 чотирьох моделей: ГАЗ-32213, Мercedes-Benz 208D, Ford Transit та БАЗ-2215.

Другий етап складався з визначення показників швидкісних властивостей автомобіля БАЗ-2215 з бензиновим силовим агрегатом               ЗМЗ-4063 відповідно до ГОСТ 22576-90 та показників паливної економічності БАЗ-2215 з бензиновим силовим агрегатом ЗМЗ-4063 відповідно до ГОСТ 20306-90.

Стендові дослідження автобуса БАЗ-2215 з бензиновим силовим агрегатом ЗМЗ-4063 відповідно до ГОСТ 20306-90 проводилися в лабораторії випробувань та діагностики автомобілів державного підприємства ДП “ДержавтотрансНДІпроект” на стенді для діагностики тягових властивостей автомобілів. Дослідження проводились за допомогою випробувального комплексу для проведення випробувань за їздовими циклами при визначенні паливної економічності автомобілів. Для вимірювання витрати палива автомобілі обладнувалися датчиком серії FP2140H ONO SOKKI.

У табл.1 наведені технічна  швидкість та витрата палива автобуса         БАЗ-2215 в залежності від кількості зупинок на маршруті місто-передмістя №716 в м. Києві, що отримані експериментально та шляхом розрахунку.

Таблиця 1

Середні швидкості руху і витрати палива автобуса БАЗ-2215 від кількості зупинок

Значення величин отриманих експериментально

Значення величин отриманих за допомогою розрахунку

Технічна швидкість,

Витрата палива,

Технічна швидкість,

Витрата палива,

 

км/год

мл

км/год

мл

1

25,2

280,1

27,4

274,6

2

33,9

290,1

37,0

315,6

3

26,9

281,3

27,1

251,7

4

39,0

296,7

38,9

292,8

5

25,4

280,8

27,1

279,2

6

28,2

281,9

27,3

289,2

7

28,2

281,9

27,7

274,4

Порівняльний аналіз показує, що технічна швидкість автобуса               БАЗ-2215, яка отримана експериментальним шляхом, та розрахункова, на одному маршруті різниться на 8,97%. Отримана точність є достатньою для обґрунтування можливості використання аналітичних виразів в інженерних розрахунках показників оцінки технічного рівня КТЗ.

Значення витрати палива що отримані на стенді, який відтворює необхідний опір руху КТЗ з точністю 3%, показали, що результати експериментальних та розрахункових даних відрізняються на 11,74%.

Оскільки технічна швидкість і витрата палива є складовими технічного рівня, то можна вважати, що результати його розрахунку є адекватними реальному процесу.

ВИСНОВКИ

1. У дисертаційній роботі вирішена науково-практична задача щодо вибору технічних, експлуатаційних та економічних показників КТЗ категорії М2 з урахуванням енергозбереження і потенційної їх безпеки, за допомогою яких обґрунтувані параметри автобусів категорії М2 для конкретних умов експлуатації.

2. З аналізу досліджень щодо оцінки ефективності автомобілів категорії М2 встановлено, що існуючі методи комплексно не враховують дорожніх та транспортних умов експлуатації, екологічних та ресурсозберігаючих вимог до колісних транспортних засобів. Визначено також відсутність вимог до технічного рівня автомобілів категорії М2, що створює несприятливі умови для ефективної їх експлуатації та придбання перевізниками, у тому числі і тих автобусів, що виробляють в Україні.

3. Розроблено та реалізовано у вигляді моделей методологічний підхід до оцінки експлуатаційної ефективності конструкції КТЗ категорії М2 з урахуванням її пристосованості до умов роботи та ресурсних обмежень

4. Розроблена математична модель для оцінки технічного рівня автобуса категорії М2 у вигляді двох послідовних фаз – оцінка корисності транспортного процесу та оцінка якості надійності конструкції КТЗ на всіх етапах життєвого циклу. Встановлено узагальнений показник технічного рівня автобусів, яким враховано комерційну віддачу їх пасажиромісткості, тягові якості, запас динамічності, надійність та досконалість за витратою матеріалів до ресурсного зносу. Показано, що кращим автобусом категорії М2 з чотирьох оцінених є Mercedes-Benz 208D-ПЕ, за ним Ford Transit,            ГАЗ-32213-ПЕ та БАЗ-2215.

5. За результатами розрахунку визначено нормативні значення узагальненого показника технічного рівня, які є вихідними даними при обґрунтуванні вибору автобусів категорії М2 для конкретних умов експлуатації, з точки зору їх технічних, економічних і екологічних показників.

6. Експериментальними дослідженнями тягово-швидкісних властивостей та паливної економічності на маршрутах перевезень автобусів ГАЗ-32213 та БАЗ-2215 встановлено достатню їх наближеність до розрахункових, що надало підставу використати аналітичні вирази в інженерних розрахунках показників технічного рівня транспортних засобів категорії М2 в м. Києві. Рекомендовані мінімальні значення показника технічного рівня при виборі оптимізованого варіанту рухомого складу мають складати від 0,18 1012.

7. Методика оцінки технічного рівня щодо поліпшення експлуатаційної ефективності колісних транспортних засобів категорії М2                                       за рахунок енергозбереження та безпеки транспортного засобу для конкретних умов експлуатації прийнята до впровадження державним підприємством ДП „ДержавтотрансНДІпроект” та ТОВ "Центр безпеки на транспорті".

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Брегіда Ф.М. До оцінки експлуатаційної ефективності пасажирських дорожніх транспортних засобів / Брегіда Ф.М. – К.: Вісник Національного транспортного університету, 2003. Випуск 8. – С. 215-217.

2. Брегіда Ф.М. Деякі аспекти експлуатаційної ефективності пасажирських дорожніх транспортних засобів / Брегіда Ф.М. – К.: Автошляховик України, 2004.– С. 38-40. – (Окремий випуск).

3. Рудзінський В.В. До побудови моделі експлуатаційної ефективності дорожнього транспортного засобу / В.В. Рудзінський, Ф.М. Брегіда. – К.: Автошляховик України, 2005. – С. 77-79. – (Окремий випуск).

4. Брегіда Ф.М. До раціонального вибору методики оцінки технічного рівня і експлуатаційної ефективності КТЗ / Брегіда Ф.М. – К.: Автошляховик України, 2010. - № 1. – С. 22-23.

5. Брегіда Ф.М. Вибір параметрів до методики оцінки технічного рівня і експлуатаційної ефективності КТЗ / Брегіда Ф.М. – К.: Вісник Національного транспортного університету, 2009.– С. 142-146. – (вип. 19).

АНОТАЦІЯ

Брегіда Ф.М. Поліпшення експлуатаційної ефективності колісних транспортних засобів категорії М2. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.02 - Автомобілі та трактори. - Національний транспортний університет, - Київ, 2010.

В роботі проведені дослідження щодо оцінки ефективності колісних транспортних засобів категорії М2.

Розроблено та реалізовано у вигляді моделі підвищення експлуатаційної ефективності КТЗ категорії М2 за рахунок поліпшення енергозбереження, безпеки транспортних засобів та їх технічного рівня.

Встановлено узагальнений показник технічного рівня колісних транспортних засобів категорії М2, яким враховано оцінку корисності транспортного процесу, комерційну віддачу, тягові якості, запас динамічності, витрату матеріалів, надійність та удосконаленість по витраті матеріалів до ресурсного зносу.

Експериментальними дослідженнями встановлено достатню наближеність до розрахункових показника технічного рівня колісних транспортних засобів категорії М2 в м. Києві.

Ключові слова: автомобіль, колісний транспортний засіб категорії М2, двигун, пасажирські перевезення, тягово-швидкісні властивості, паливна економічність, технічний рівень, еквівалентна перешкода.

АННОТАЦИЯ

Брегида Ф.М. Улучшение эксплуатационной эффективности колесных транспортных средств категории М2. - Рукопись.

Диссертация на получение ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.22.02 - Автомобили и тракторы. - Национальный транспортный университет, - Киев, 2010.

В диссертационной работе решена научно-практическая задача относительно выбора технических, эксплуатационных и экономических показателей КТЗ категории М2.

Разработано и реализовано в виде модели повышения эксплуатационной эффективности КТЗ категории М2 за счет улучшения энергосбережения, безопасности транспортных средств и их технического уровня.

Установлен обобщенный показатель технического уровня колесных транспортных средств категории М2, которым учтены оценка полезности транспортного процесса, коммерческая отдача, тяговые качества, динамические свойства, затрата материалов, надежность и усовершенствованность по затрате материалов к ресурсному износу. Выполняя экспериментальные исследования пассажирских маршрутов в г. Киеве было определено, что наиболее распространенными КТЗ категории М2 есть автобуси марок ГАЗ-32213, Мercedes-Benz 208D, Ford Transit и БАЗ-2215, которые в дальнейшем сравнивались и для которых выполнялся расчет.

Экспериментальные исследования состояли из хронометрирования режимов движения с соответствующим пассажиропотоком на маршруте город-пригород, определение показателей скоростных свойств и показателей топливной экономичности автобуса БАЗ-2215 с бензиновым силовым агрегатом. Для определенных режимов движения, которые заложены в математическую модель, получены величины технической скорости и топливной экономичности автобусов категории М2 четырех моделей: ГАЗ-32213, Мercedes-Benz 208D, Ford Transit и БАЗ-2215.

В соответствии с расчетом наилучшие показатели показали автобусы Mercedes-Benz 208D и Ford Transit, худшие показатели вышли у автобусов ГАЗ-32213 и БАЗ-2215. Показатель технического уровня увеличивается с увеличением количества пассажиров, которые перевозятся.

Методика оценки технического уровня относительно улучшения эксплуатационной эффективности колесных транспортных средств категории М2 за счет энергосбережения и безопасности транспортного средства для конкретных условий эксплуатации принята к внедрению государственным предприятием ГП  ГосавтотрансНИИпроект” и ООО Центр безопасности на транспорте.

Ключевые слова: автомобиль, колесное транспортное средство категории М2, двигатель, пассажирские перевозки, тягово-скоростные свойства, топливная экономичность, технический уровень, эквивалентное препятствие.

ANNOTATION

Bregida F.M. Improvement of operating efficiency of the wheeled transports vehicles of category of М2. Manuscript.

Dissertation on the receipt of graduate degree of candidate of engineering sciences after speciality 05.22.02 - Cars and tractors. - National transporting university, - Kiev, 2010.

In-process the conducted researches in relation to estimation of efficiency of the wheeled transports vehicles of category of М2.

It is developed and realized as the model of increase of operating efficiency of КТЗ category of М2 due to the improvement of energy-savings, safety of transports vehicles and their technical level.

The generalized index of technical level of the wheeled transports vehicles is set categories of М2, to which estimation of utility of transporting process, commercial return, hauling internalss, supply of dynamic, expense of materials, reliability and improved, is taken into account on the expense of materials to the resource tearing down.

Experimental researches set a sufficient closeness to the calculations index of technical level of the wheeled transports vehicles of category of М2 in Kiev.

Key words: car, wheeled transport vehicle of category of М2, engine, passenger transportations, hauling-speeds properties, fuel economy, technical level, equivalent obstacle.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

12614. Моделирование работы систем массового обслуживания 666.5 KB
  Лабораторная работа № 3 Моделирование работы систем массового обслуживания Цель работы: изучение принципов моделирования непрерывно-стохастических систем. 1. Краткие теоретические сведения 1.1. Основные понятия систем массового обслуживания Типовыми непрер
12615. Исследование эффектов консонанса, диссонанса (на примере звучания струн гитары) 861.48 KB
  Отчет по лабораторной работе Исследование эффектов консонанса диссонанса на примере звучания струн гитары Цель работы Освоение звукового редактора Adobe Audition. Практическое исследование эффектов консонанса и диссонанса. Используемое в работе программное обесп...
12616. Дослідження статистичних властивостей генераторів псевдовипадкових чисел 596 KB
  Лабораторна робота № 4 Дослідження статистичних властивостей генераторів псевдовипадкових чисел Ознайомитись з теорією випадкових процесів поняттями випадковості та псевдовипадковості і їх застосуванням у криптографії. Оволодіти методикою оцінки рівня випад...
12617. Практичне вивчення системи Windows XP 1.29 MB
  Лабораторна работа1: Практичне вивчення системи Windows XP Метою лабораторної роботи є практичне освоєння операційної системи Windows XP – її графічної оболонки входу і виходу структури робочого столу основних дій і настройок при роботі в системі.. Зміст Апаратура
12618. Практичне вивчення системи Windows Vista 2.55 MB
  Лабораторна работа2: Практичне вивчення системи Windows Vista Метою лабораторної роботи є практичне освоєння операційної системи Windows Vista – її графічної оболонки входу і виходу структури робочого столу основних дій і настройок при роботі в системі.. Зміст Апаратура...
12619. Практичне вивчення системи Windows Server 2008 2.07 MB
  Лабораторна работа3: Практичне вивчення системи Windows Server 2008 Метою лабораторної роботи є практичне освоєння операційної системи Windows Server 2008 – її графічної оболонки входу і виходу структури робочого столу основних дій і настройок при роботі в системі.. Зміст Апа...
12620. Практичне вивчення системи Windows 7 2.61 MB
  Лабораторна работа4: Практичне вивчення системи Windows 7 Метою лабораторної роботи є практичне освоєння операційної системи Windows 7 – її графічної оболонки входу і виходу структури робочого столу основних дій і настройок при роботі в системі.. Зміст Апаратура і пр...
12621. Практичне вивчення системи Windows Mobile 776 KB
  Лабораторна работа5: Практичне вивчення системи Windows Mobile Метою лабораторної роботи є практичне освоєння операційної системи для мобільних пристроїв Windows Mobile – її графічної оболонки входу і виходу структури робочого столу основних дій і настройок при роботі в системі. ...
12622. Практичне вивчення Windows Azure 1.63 MB
  Лабораторна работа6: Практичне вивчення Windows Azure Метою лабораторної роботи є практичне освоєння Windows Azure– новітньої платформи Microsoft для хмарних обчислень cloud computing.. Робота в Windows Azure вимагає наявності академічного доступу до Windows Azure або платної реєстрації в ній. Альтернат...