Оценка технико-экономической эффективности управляемого распределения мощности в трансмиссиях полноприводных грузовых автомобилей

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Условия эксплуатации полноприводных грузовых автомобилей определяют вероятность движения в условиях неравномерного распределения сцепления и сопротивления качению под ведущими колесами различных мостов и бортов, что актуализирует перераспределение крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. Для повышения эффективности полноприводных автомобилей особенно важно рациональное распределение мощности между ведущими мостами и колесами.

Цель работы — оценка технико-экономической эффективности управляемого распределения мощности в трансмиссиях полноприводных грузовиков с гидравлически управляемыми фрикционными муфтами.

Методы. Проведена серия экспериментов на базе КАМАЗ-65222 с системой управления блокировкой дифференциалов фрикционными муфтами с гидравлическим приводом и измерительно-регистрирующим комплексом. Техническая эффективность управления дифференциалами при движении в различных дорожных условиях оценивалась по времени разгона автомобиля, средней скорости прямолинейного движения и при выполнении маневра, параметрам опорной проходимости, топливной экономичности и сравнительной нагруженности привода ведущих колес.

Результаты. Эксперимент подтвердил эффективность алгоритма автоматического управления блокировкой дифференциалов в трансмиссии автомобиля с точки зрения проходимости, нагруженности и топливной экономичности. Зафиксировано повышение до 16,7% средней скорости движения в сложных дорожных условиях, снижение удельной работы, затрачиваемой на преодоление сопротивления качению, а также сокращение на 7–8% расхода топлива.

Заключение. Оценка эффективности решений по управлению дифференциалами в трансмиссии полноприводного грузового автомобиля показала существенное увеличение скоростных свойств, проходимости и топливной экономичности. Автоматическое изменение степени блокировки дифференциалов в трансмиссии при движении по криволинейной траектории и по неровной поверхности оказало положительное влияние на надежность трансмиссии и топливную экономичность, обеспечив сохранение базовых параметров устойчивости и маневренности. Ожидаемый экономический эффект — более 206, 3 тыс. руб. в год на 1 автомобиль.

Об авторах

Андрей Владимирович Келлер

Социоцентр; Московский политехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: andreikeller@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-4183-9489
SPIN-код: 4622-5727

профессор, д-р техн. наук, заведующий кафедрой «Наземные транспортные средства», и.о. директора

Россия, Москва; Москва

Андрей Вячеславович Попов

Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт (НАМИ)

Email: popov.andrey@gmail.com
ORCID iD: 0009-0006-3266-9464

аспирант научно-образовательного центра

Россия, Москва

Ирина Юрьевна Окольнишникова

Государственный университет управления

Email: okolnishnikova.i@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4958-8189
SPIN-код: 6286-0401

профессор, д-р эконом. наук, заведующая кафедрой маркетинга услуг и бренд-менеджмента

Россия, Москва

Список литературы

  1. Транспорт в России. 2022: Стат. сборник. М.: Росстат, 2022. [дата обращения: 17.07.2023] Режим доступа: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Transport_2022.pdf
  2. Плотность автодорог с твердым покрытием в России по регионам // Миркарт. [дата обращения: 17.07.2023] Режим доступа: https://миркарт.рф/%D0%BA%D0%B0%D1%8=126
  3. Сколько в России полноприводных грузовиков? // Маркетинговое агентство НАПИ. [дата обращения: 17.07.2023] Режим доступа: https://napinfo.ru/infographics/skolko-v-rossii-polnoprivodnykh-gruzovikov/
  4. Загарин Д.А., Козловская М.А., Дзоценидзе Т.Д. Анализ потребности и спроса на машины сельскохозяйственного назначения в условиях структурного кризиса в экономике // Автомобильная промышленность. 2020. № 9. С. 1–7.
  5. Дерюженко С.А. Ушнурцев С.В. Автоматизация управления движением военных гусеничных и колесных машин. Омск: Омский автобронетанковый инженерный институт, 2023.
  6. Котиев Г.О., А.С.С.А. О необходимости создания производства специальной колёсной и гусеничной техники для эксплуатации в условиях арктической зоны РФ // Журнал автомобильных инженеров. 2018. № 4(111). С. 27–29.
  7. Котляренко В.И. Исторический обзор основных направлений повышения проходимости традиционных колёсных транспортных средств // Труды НАМИ. 2022. № 3 (290). С. 45–62. doi: 10.51187/0135-3152-2022-3-45-62
  8. Пирковский Ю.В., Шухман С.Б. Теория движения полноприводного автомобиля (прикладные вопросы оптимизации конструкции шасси). М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.
  9. Лещинский Д.Ю., Смирнов А.А., Ягубова Е.В. Анализ перспективных конструкций ведущих мостов транспортных средств на примере патентов мировых производителей // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 12 (24). С. 24.
  10. Keller A., Aliukov S. Effectiveness of Methods of Power Distribution in Transmissions of All-Wheel-Drive Trucks // SAE Technical Papers. 2015. Vol. 2015-September. doi: 10.4271/2015-01-2732
  11. Dygalo V., A.A. Principles of application of virtual and physical simulation technology in production of digital twin of active vehicle safety systems // Transportation Research Procedia : 14, Saint Petersburg, 21–24 октября 2020 года. Saint Petersburg, 2020. P. 121–129. doi: 10.1016/j.trpro.2020.10.015
  12. Белоусов Б.Н., Попов С.Д. Колесные транспортные средства особо большой грузоподъемности. Конструкция. Теория. Расчет. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006.
  13. Чистов М.П., Ковалев В.В. Армейские автопоезда и дорожные условия // Автомобильная промышленность. 2001. № 11. С. 18–20.
  14. Ларин В.В. Методы прогнозирования и повышения опорной проходимости многоосных колесных машин на местности: Автореф. дисс. докт. техн. наук. Москва, 2007.
  15. РТМ 37.001.053-2000 Военная автомобильная техника. Методы определения показателей проходимости автомобилей.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Принципиальная схема экспериментальной системы управления распределением мощности: 1 — фрикционные муфты блокировки межколесных дифференциалов с гидравлическим приводом; 2 — фрикционная муфта блокировки межосевого дифференциала с гидравлическим приводом; 3 — фрикционная муфта блокировки межтележечного дифференциала с гидравлическим приводом; 4 — система управления с измерительно-регистрирующим комплексом.

Скачать (216KB)
3. Рис. 2. Гидромеханическая часть системы управления распределением мощности.

Скачать (127KB)

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).