DOI: https://doi.org/10.30977/AT.2219-8342.2018.42.0.37

ОЦІНКА МОМЕНТУ ІНЕРЦІЇ РУХОМИХ ЧАСТИН АВТОМОБІЛЬНОГО ДВИГУНА

Эрнест Хаимович Рабинович, Юрий Васильевич Зыбцев, Владислав Вячеславович Калекин

Анотація


Для розрахунку динаміки автомобіля, особливо в міських умовах із частими переходами на нижні передачі, потрібні значення моменту інерції (МІ) або еквівалентної маси (ЕМ) рухомих частин двигуна, приведені до колінчастого вала. Проте їх не наводять у технічних характеристиках, а відомі методи вимірювання є занадто складними та трудомісткими, або не пасують до деяких типів автомобілів. Мета: створити метод оцінки MI двигуна, придатний для всіх типів транспортних засобів такий, що  не потребуює спеціального обладнання або надмірного часу, праці чи витрат. Запропонований спосіб: виміряти МІ ведучих коліс і трансмісії відомими методами. Підняти машину за допомогою домкратів так, щоб ведучі колеса не торкалися підлоги. Раз за разом розганяти  їх двигуном, записуючи параметри прискорення, наприклад, знімаючи на відео показання спідометра і тахометра. Зняти ведучі колеса та повторювати розгони на тій же передачі й, за можливістю, з такою ж подачею палива. За відеозаписами обчислити середнє прискорення в цих режимах та МІ двигуна, використовуючи наведені формули. Методика та результати перевірки методу. За сигналами GPS відкалібровано спідометр автомобіля Honda Civic 2006. Виміряно за відомими методами ЕМ ведучих коліс (2 × 10,49 кг) та трансмісії (5,4 кг), виконано 24 розгони з колесами, а потім 20 без коліс. Загальним для обох режимів був інтервал більш-менш стабільного прискорення (на швидкостях 86...97 км/год), у якому середнє прискорення з колесами було 2,6469 м/с2, без коліс – 3,8792 м/с2. Потім розраховано
ЕМ = 39,664 кг та МІ = 0,1782 кг·м2, що лежить у діапазоні відомих значень для двигунів аналогічного об’єму. Проте варіація результату є занадто великою. Шляхи вдосконалення методу: зменшити і стабілізувати значення прискорення, наприклад, вставити притулок під педаль газу; збільшити кількість зразків. Наукова новизна: запропоновано та випробувано метод оцінки моменту інерції автомобіля. Практичне значення: метод підходить для всіх типів машин, не вимагає використання швидкісних роликових стендів або спеціального устаткування, крім домкрата, а також телефону з відеокамерою

Ключові слова


момент інерції; двигун; автомобіль; прискорення; домкрат; відеозапис; Honda Civic 1.8

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


References

Bortnitsky, P.I., Zadorozhny, V.I. (1978). Tjagovo-skorostnye kachestva avtomobilej [Traction-speed qualities of cars]. Kyiv, Vishcha schkola [in Russian].

Tsitovich, I.S., Algin, V.B. (1981). Dinamika avtomobilja [The car dynamics]. Minsk: Nauka i technica [in Russian].

Suvorov, I.A., Kuzmin, N.A. (2013). Ob issledovanii rezhimov nagruzhenija transmissii legkogo kommercheskogo avtomobilja v opredelennyh uslovijah jekspluatacii [On the study of loading modes of the light commercial vehicle transmission under certain operating conditions]. Sovremennyje problemy nauki i obrazovanija - Modern problems of science and education, science-education.ru, Retrieved from: http: //www.science-education.ru/en/article/ view? Id = 11440.

Pexa, M. (2010). Pomiar momentu bezwładności silnika pojazdu. Moment of inertia measurement of vehicle engine / Martin PEXA Josef POŠTA Zdeněk ALEŠ Bohuslav PETERKA. Exploatacja i Niezawodnosc, 3, 44-47. Retrieved from: http: // www_ein_org_plpodstronywydania 47pdf07.pdf.

Ubysh, A. (2010). Problems of rotational mass in passenger vehicles / Aleksander UBYSZ. Transport Problems, 5, 1. 33-40. Retrieved from: http:// transportprob-lems.polsl.pl/pl/archiwum/2010/ zeszyt1/2010t5z1_04.pdf.

Gillespie, T. (1992). Fundamentals of vehicle Dynamics. Society of. Automotive Engineers (SAE). Warrendale, PA.

Shakouri, P., Ordys, A., Darnell, P., Kavanagh, P. (2013). Fuel Efficiency by Coasting in the Vehicle. International Journal of Vehicular Technology, Article ID 391650, 14, Retrieved from: http://dx.doi.org/ 10.1155/2013 /391650.

Zuiev, V.A. (2017). Bestormoznoj metod opredelenija momenta inercii dvigatelja na rolikovom stende [The non-braking method for determining the engine moment of inertia on a roller bench]. Suchasni enerhetychni ustanovky na transporti, texnolohiyi ta ustatkuvannya dlya yix obsluhovu-vannya. Materialy 8-yi mizhnar. nauk.-prakt. konf., 28-29 veresnya 2017 r. Kherson: Xersonska derzhavna morska akademiya. Materials of the 8th Intern. science-practice conf. Modern energy installations on transport, technologies and equipment for their maintenance]. September 28-29, 2017. Kherson: Kherson State Maritime Academy, 417-423 [in Russian].

Volkov, V.P., Rabinovich, E.H., Barannik, I.M., Mitasov, V.V. (2013). Ocenka radiusa kachenija vedushhih koles po parametram razgona i vybega avtomobilja [Estimation of the rolling radius of the driving wheels according to the parameters of acceleration and coasting of the car]. Ukrainian metrological journal - Ukrain-skij metrologichnyj zhurnal, 4, 38-42 [in Russian].

Rabinovich, E.Kh., Volkov, V.P., Zybtsev, Yu.V. [et al.] (2013). Measurement of the inertia moment of automotive automatic transmission by the coasting method. Ukrainian metrological journal - Ukrainskij metrologichnyj zhurnal, 2, 28-33 [in Russian].

Zybtsev, Yu.V. (2014). Izmerenie skorosti avtomobilya pri samodiagnostike na doroge [Measuring the speed of the car when on-road self-diagnosis]. Ukrainian metrological journal - Ukrainskij metrologichnyj zhurnal, 1, 35-41 [in Russian].

Welcome to virtualdub.org! - virtualdub.org // – Access: www.virtualdub.org.

Tire_data_calculator // Retrieved from: http: bndtechsource.ucoz.com/index/ tire_data_calculator/0-20.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Бортницкий П.И. Тягово-скоростные качества автомобилей: справочник / П.И. Бортницкий, В.И. Задорожный. –К.: Вища школа, 1978. – 176 с.

2. Цитович И.С. Динамика автомобиля / И.С. Цитович, В.Б. Альгин. – Мн.: Наука и техника, 1981. – 191 с.

3. Суворов И.А. Об исследовании режимов нагружения трансмиссии легкого коммерческого автомобиля в определенных условиях эксплуатации / И.А. Суворов, Н.А. Кузьмин // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 6. – Режим доступа: URL: http://www.science-education.ru/ru/article/ view?id=11440

4. Pexa M. Pomiar momentu bezwładności silnika pojazdu. Moment of inertia measurement of vehicle engine / Martin PEXA Josef POŠTA Zdeněk ALEŠ Bohuslav PETERKA // Exploatacja i Niezawodnosc. – 2010. – №3. – Р. 44–47. – Режим доступу: http www_ein_org_plpodstronywydania47pdf07.pdf.

5. Ubysh A. Problems of rotational mass in passenger vehicles / A. Ubysz // Transport Problems. – 2010. – Vol. 5, Issue 1. – P. 33–40. – Режим доступу: http:// transport-prolems.polsl.pl/pl /archiwum/2010/ zeszyt1/2010t5z1_04.pdf. 

6. Gillespie T. Fundamentals of vehicle Dynamics / Society of. Automotive Engineers (SAE). Warrendale, PA. – 1992. – 495 p.

7. Shakouri P. Fuel Efficiency by Coasting in the Vehicle / P. Shakouri, A. Ordys, P. Darnell, P. Kavanagh / International Journal of Vehicular Technology Volume 2013 (2013), Article ID 391650, 14 p. Access: http://dx.doi.org/10.1155/ 2013/391650.

8. Зуев В.А. Бестормозной метод определения момента инерции двигателя на роликовом стенде / В.А. Зуев // Сучасні енергетичні установки на транспорті, технології та устаткування для їх обслуговування: матеріали 8-ї міжнар. наук.-практ. конф., 28–29 вересня 2017 р. – Херсон: Херсонська державна морська академія. – С. 417–423.

9. Волков В.П. Оценка радиуса качения ведущих колес по параметрам разгона и выбега автомобиля / В.П. Волков, Э.Х. Рабинович, И.М. Баранник, В.В. Митасов // Український метрологічний журнал. – 2013. – №4. – С. 38–42.

10. Рабинович Э.Х. Измерение момента инерции автомобильной автоматической трансмиссии методом выбега / Э.Х. Рабинович, В.П. Волков, Ю.В. Зыбцев и др. // Український метрологічний журнал. – 2013. – №2. – С. 28–33.

11. Зыбцев Ю.В. Измерение скорости автомобиля при самодиагностике на дороге / Ю.В. Зыбцев // Український метроло¬гічний журнал. – 2014. – №1. – С. 35–41.

12. Welcome to virtualdub.org! – virtualdub.org. – Режим доступу: www.virtualdub.org.

13. Tire_data_calculator. Access: http:// bndtechsource. ucoz.com/index/ tire_data_ calculator/0-20.