Mathematical Model for Determining the Indicators of Tractive Vehicles

Abstract

Мета. В науковій статті необхідно вирішити наступні задачі: 1) уточнення математичної моделі для ви-значення тягово-динамічних, паливно-економічних та екологічних показників мобільних енергетичних за-собів; 2) розробку методики теоретичних досліджень системи автоматичного регулювання, статичних та динамічних характеристик автотракторного дизеля з газотурбінним наддувом та мобільного енергетичного засобу. Методика. У роботі досліджуються робочі процеси автотранспортних засобів та машинно-тракторних агрегатів шляхом математичного моделювання та розробки відповідних алгоритмів і програм для розрахунків цих процесів в умовах реальної експлуатації. Для теоретичних досліджень розроблена сис-тема рівнянь, яка описує нелінійну математичну модель системи автоматичного регулювання частоти обер-тання автотракторного дизеля. Окрім диференційних рівнянь першого та другого порядку, в математичному моделюванні робочих процесів тягово-транспортних засобів використані рівняння, які описують експериме-нтальні характеристики автоматичного регулятора, паливного насоса високого тиску, турбокомпресора і дизеля, а також механічні втрати двигуна та зовнішнє навантаження енергетичного засобу. Результати. Розроблена математична модель дає можливість визначити ефективність нових конструктив-них, експлуатаційних та технологічних впроваджень, а також різних заходів щодо покращення паливно-економічних та екологічних показників автотранспортних засобів та машинно-тракторних агрегатів в екс-плуатаційних умовах. Наукова новизна. Вперше розроблена математична модель «Тракторист-машинно-тракторний агрегат-дорога (поле)», яка дозволяє проводити дослідження тракторних транспортних агрегатів за їздовим циклом із урахуванням процесу вирушення, розгону та сталого руху мобільного енергетичного засобу з переключенням передач. Практична значимість. В умовах затяжної економічної кризи, при відсу-тності необхідного обладнання, приладів та паливно-мастильних матеріалів, порівняльні дослідження мобі-льних енергетичних засобів можна провести завдяки розробленим математичним моделям із відповідними алгоритмами та програмами, які доведені до практичного використання. На ці комп'ютерні програми Украї-нський інститут інтелектуальної власності видав свідоцтва про реєстрацію авторського права за № 49285, № 49286 та № 49287 від 22 травня 2013 року.Ключові слова: мобільні енергетичні засоби; математичні моделі; алгоритми та програми; статичні й тя-гово-динамічні характеристики; паливна економічність; токсичність; автотранспортні засоби; машинно-тракторні агрегати ВступПроблеми економії паливно-мастильних ма-теріалів та захисту довкілля від забруднення токсичними продуктами згоряння пального ав-тотракторних двигунів сьогодні дуже актуаль-ні. При зниженні витрати пального тягово-транспортними засобами зменшуються викиди шкідливих речовин в атмосферу, що покращує екологічну ситуацію в державі. Підвищення економічності мобільних енергетичних засобів -важливе завдання по економії паливно-енергетичних ресурсів України. Одним з на-92