RU2130599C1 - Vehicle tractive resistance checking method - Google Patents
Vehicle tractive resistance checking method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2130599C1 RU2130599C1 RU96120656A RU96120656A RU2130599C1 RU 2130599 C1 RU2130599 C1 RU 2130599C1 RU 96120656 A RU96120656 A RU 96120656A RU 96120656 A RU96120656 A RU 96120656A RU 2130599 C1 RU2130599 C1 RU 2130599C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- time
- section
- resistance
- vehicle
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Техническое решение относится к области испытаний транспортных средств и может быть использовано для определения сопротивления движению автомобилей в дорожных условиях методом выбега (затухающего движения по инерции). The technical solution relates to the field of testing vehicles and can be used to determine the resistance to movement of cars in road conditions by the method of run-out (damped inertia).
Известно большое количество разновидностей способов применения метода выбега, который заключается в том, что автомобиль разгоняют на испытательной трассе до некоторой скорости, затем непосредственно перед входом на измерительный участок отсоединяют двигатель от трансмиссии и переходят в режим выбега. При этом измеряют скорость или замедление автомобиля в функции времени - что является главной особенностью всех этих методик - и по ним судят о силах сопротивления движению [1-12]. Однако погрешность измерения скорости и ее производной всегда выше, чем в случае измерений пути и времени выбега, т. к. она равна сумме погрешностей измерения последних. There are a large number of varieties of methods for applying the coasting method, which is that the car is accelerated to a certain speed on the test track, then the engine is disconnected from the transmission immediately before entering the measuring section and switched to coasting mode. In this case, the vehicle’s speed or deceleration is measured as a function of time - which is the main feature of all these techniques - and they are used to judge the forces of resistance to movement [1-12]. However, the error in measuring the velocity and its derivative is always higher than in the case of measuring the path and time of run-out, because it is equal to the sum of the errors in measuring the latter.
Известен разработанный заявителем способ определения сопротивления движению автомобилей методом выбега [13], взятый за прототип, который основан на измерении пути и времени выбега, не требуя измерений скорости, и заключается в том, что осуществляют выбег транспортного средства на предварительно размеченном на отрезки, например с помощью вешек или меток, измерительном участке дороги (фиг. 1), при этом значения времени движения T1, Т2, Т3 измеряют параллельно с помощью нескольких секундомеров, включаемых последовательно на границах двух примыкающих друг к другу отрезков пути 1-2 и 2-3 одинаковой длины, меньшей половины пути выбега, но большей одной его трети, а выключаемых одновременно в момент остановки транспортного средства. Затем сопротивление движению определяют с помощью математической зависимости путь - время, не содержащей скорости и включающей измеренные величины времени выбега, а также длину указанных отрезков пути (SΔ). Такую зависимость получают из дифференциального уравнения, описывающего движение в режиме выбега
где δ - коэффициент вращающихся масс автомобиля;
g - ускорение силы тяжести;
V - скорость;
t - время;
а, b, с - параметры сопротивлений движению.A known method developed by the applicant for determining the resistance to movement of cars by the coasting method [13], taken as a prototype, which is based on measuring the path and time of the coast, without requiring speed measurements, and that the vehicle is coasted on a pre-marked segments, for example with using landmarks or marks, a measuring section of the road (Fig. 1), while the values of the travel time T 1 , T 2 , T 3 are measured in parallel using several stopwatch, connected in series at the borders of two sections of paths 1-2 and 2-3 connecting to each other of the same length, less than half of the run-out path, but more than one third of it, and turned off simultaneously at the time the vehicle stops. Then, the resistance to movement is determined using the mathematical dependence of the path - time, not containing speed and including the measured values of the coasting time, as well as the length of the indicated segments of the path (S Δ ). This dependence is obtained from the differential equation describing the coasting motion
where δ is the coefficient of the rotating masses of the car;
g is the acceleration of gravity;
V is the speed;
t is the time;
a, b, c - parameters of resistance to movement.
Для этого интегрируют уравнение движения (1) способом подстановки остаточного времени выбега T, т.е. времени, остающегося до прибытия автомобиля в точку остановки, и получают [14]
где 
Величину измерительного участка SΔ представляют с помощью формулы (2) в виде
Аналогичное выражение составляют и для разности S2-S3, приравнивая которую к формуле (6) получают уравнение относительно В с параметрами T1, Т2, Т3.For this, the equation of motion (1) is integrated by substituting the residual run-off time T, i.e. the time remaining until the car arrives at the stopping point and receive [14]
Where
The value of the measuring section S Δ is represented using the formula (2) in the form
A similar expression is also made for the difference S 2 -S 3 , equating which with formula (6), one obtains an equation for B with parameters T 1 , T 2 , T 3 .
Решая такое уравнение (6), определяют параметры В, h, с помощью которых вычисляют коэффициенты с и а сопротивлений движению автомобиля. Solving this equation (6), the parameters B, h are determined, with the help of which the coefficients c and a of the resistance to the movement of the car are calculated.
За счет исключения измерений скорости как основного источника погрешностей, а также за счет замены измерений пути высокоточной разметкой испытательной трассы достигается повышение чувствительности метода, а также точности и воспроизводимости результатов по сравнению с методами, в которых измерение скорости присутствует. By eliminating speed measurements as the main source of errors, and also by replacing path measurements with high-precision marking of the test track, an increase in the sensitivity of the method is achieved, as well as the accuracy and reproducibility of the results compared to methods in which speed measurement is present.
Однако при таком способе необходимо выполнять измерения в течение полного времени выбега, что требует значительных длин измерительных участков дороги при условии их горизонтальности и прямолинейности от начала выбега до точки полной остановки автомобиля. Обычно потребная суммарная длина этих участков составляет от 1,2 до 2,4 км в зависимости от типа испытываемого автомобиля. Кроме того, в этом методе используют координаты лишь трех точек кривой путь - время (фиг.6), что оставляет резервы более полного использования данных, описываемых этой кривой. However, with this method, it is necessary to carry out measurements during the full run-out time, which requires significant lengths of measuring sections of the road, provided they are horizontal and straightforward from the start of the run-out to the point where the vehicle stops completely. Usually the required total length of these sections is from 1.2 to 2.4 km, depending on the type of vehicle being tested. In addition, this method uses the coordinates of only three points of the path – time curve (Fig. 6), which leaves reserves for a more complete use of the data described by this curve.
Известен также разработанный с участием заявителя способ определения аэродинамического сопротивления автомобилей на укороченных (500-800 м) трассах (фиг. 2), являющийся модификацией способа, взятого за прототип, и основанный на использовании той же зависимости путь - время (2), не содержащей скорости [15]. Согласно этому способу, на относительно коротком измерительном участке трассы, разбиваемом на три равных отрезка, за один заезд выполняют лишь фрагмент выбега без доведения затухающего движения транспортного средства до остановки. При этом остающееся неизмеренным время выбега с момента выхода транспортного средства с измерительного участка до момента его остановки Тr вычисляется наряду с параметром В из системы уравнений, составленной с помощью формулы (2), записанной для каждого из отрезков с использованием условия равенства этих отрезков и значений измеренного времени выбега от их начальных границ до последней границы. Поскольку при выбеге со скоростей, близких к максимальным скоростям автомобиля, экстраполяционным вычислениям подвергается величина Тr времени выбега до полной остановки, значительно превосходящая время выбега по измерительному участку (T1, T2, Т3), то ошибка ее вычисления значительно превосходит погрешность измеренных значений времени выбега на измерительном участке, в результате чего вычисление параметров а, b, с сопротивлений движению этим способом по результатам выбега только с высоких скоростей не дает корректных результатов. Поэтому в данный способ включены две серии фрагментов выбега: с высоких и с малых скоростей, в ходе которых получают данные для вычисления параметров сопротивлений движению. При этом вначале производят заезды (выбеги) с малых скоростей также без доведения их до полной остановки, вычисляя время Тr1, и по их результатам в предположении отсутствия влияния сил сопротивлений, пропорциональных второй степени скорости (т.е. в предположении с=0), вычисляют параметр а, характеризующий сопротивление качению. Далее на том же измерительном участке выполняют выбеги с высоких скоростей и по их результатам, в предпосылке известной величины коэффициента а, вычисляют время Тr2, параметр с, характеризующий аэродинамическое сопротивление, и часть сопротивлений качению, пропорциональных квадрату скорости.Also known is a method developed by the applicant for determining the aerodynamic drag of cars on shortened (500-800 m) tracks (Fig. 2), which is a modification of the method taken as a prototype, and based on the use of the same relationship, the path - time (2) that does not contain speed [15]. According to this method, on a relatively short measuring section of the track, divided into three equal segments, only one run-out fragment is performed during one run without bringing the damped vehicle movement to a stop. In this case, the remaining unmeasured run-down time from the moment the vehicle leaves the measuring section to the moment it stops T r is calculated along with parameter B from the system of equations composed using formula (2) written for each of the segments using the equality condition of these segments and values measured run-down time from their initial boundaries to the last boundary. Since the coasting at a speed close to the maximum velocity of the car, extrapolation computing undergoes value T r overrun time to a complete stop, significantly superior stopping time of the measuring section (T 1, T 2, T 3), the error calculating it significantly exceeds the error measured the values of the run-out time in the measuring section, as a result of which the calculation of the parameters a, b, with the resistance to movement in this way from the run-out results only from high speeds does not give correct results. Therefore, in this method two series of run-out fragments are included: from high and from low speeds, during which data are obtained for calculating the parameters of resistance to movement. At the same time, at first they make rides (run outs) from low speeds without bringing them to a complete stop, calculating the time T r1 , and according to their results, assuming there is no influence of resistance forces proportional to the second power of the speed (i.e., under the assumption c = 0) calculate the parameter a, characterizing the rolling resistance. Then, at the same measuring section, run-outs are carried out at high speeds, and according to their results, in the background of the known value of the coefficient a, the time T r2 , the parameter c characterizing the aerodynamic resistance, and part of the rolling resistance proportional to the square of the speed are calculated.
Указанный способ не обеспечивает достаточной точности, чувствительности и воспроизводимости результатов, уступая по этим показателям способу, взятому за прототип. Основными причинами этого являются значительная экстраполяционная протяженность и, как следствие, погрешность вычисляемых значений времени Тr1 и Тr2 по отношению к значениям времени, зафиксированным на измерительном участке. Имеет место как минимум удвоение погрешности определения параметров сопротивления движению за счет необходимости вычислять эти две величины Tr1 и Тr2 в опытах как с малыми, так и с высокими скоростями. Кроме того, отрицательное влияние оказывает и предпосылка с=0 при обработке опытов с малыми скоростями, поскольку рост сопротивления качению начинается со скорости, близкой к нулю, а аэродинамические сопротивления становятся ощутимыми уже на скоростях 25-30 км/ч.The specified method does not provide sufficient accuracy, sensitivity and reproducibility of the results, inferior in these indicators to the method taken as a prototype. The main reasons for this are the significant extrapolation extent and, as a consequence, the error of the calculated values of time T r1 and T r2 with respect to the time values recorded on the measuring section. There is at least a doubling of the error in determining the parameters of resistance to motion due to the need to calculate these two quantities T r1 and T r2 in experiments with both low and high speeds. In addition, the prerequisite c = 0 also has a negative effect when processing experiments with low speeds, since the increase in rolling resistance begins at a speed close to zero, and aerodynamic drags become noticeable already at speeds of 25-30 km / h.
Решаемой задачей является достижение универсальности способа за счет возможности его применения как на длинных, так и на коротких трассах, а также дальнейшее повышение точности и чувствительности способа за счет более полного использования параметров характерных точек экспериментальной зависимости путь - время и сведения к минимуму вычисляемого интервала времени выбега путем движения автомобиля до полной остановки. The problem to be solved is to achieve the universality of the method due to the possibility of its application both on long and short routes, as well as to further increase the accuracy and sensitivity of the method due to a more complete use of the parameters of the characteristic points of the experimental dependence of the path - time and minimizing the calculated run-off interval by moving the car to a complete stop.
Для решения указанной задачи при определении сопротивления движению транспортного средства выбег производят на испытательной трассе с измерительными участками, размеченными на ней по результатам предварительного выбега, регистрируют время выбега от границ измерительных участков и содержащихся в них отрезков до момента остановки, а затем определяют сопротивления движению по зависимости между длинами измерительных участков и значениями времени, не содержащей скорости, при этом предварительный выбег совершают со скорости, выбранной исходя из условий и задач эксперимента, до остановки транспортного средства, измеряют время выбега и путь для построения кривой пути в функции времени, на основании которой выбирают длины и относительное расположение измерительных участков на испытательной трассе, причем длину первого по ходу транспортного средства измерительного участка выбирают большей длины второго измерительного участка с отделением их друг от друга промежуточным участком, при условии прохождения каждого из измерительных участков транспортным средством с примерно одинаковым временем. To solve this problem, when determining the resistance to movement of a vehicle, run-out is carried out on a test track with measuring sections marked on it according to the results of a preliminary run-out, the run-out time from the boundaries of the measuring sections and the segments contained in them is recorded until the stop, and then the resistance to movement is determined by between the lengths of the measuring sections and the time-free values of the speed, while the preliminary run-out is performed at the speed selected proceeding from the conditions and tasks of the experiment, before the vehicle stops, the run-down time and the path for plotting the path curve are measured as a function of time, based on which the lengths and relative position of the measuring sections on the test track are selected, the length of the first measuring section along the vehicle’s path being chosen to be larger the length of the second measuring section with their separation from each other by an intermediate section, provided that each vehicle passes through one of the measuring sections with an example but the same time.
В случае, если на испытательной трассе имеется неровный и/или непрямолинейный участок, то промежуточный участок располагают с возможностью полного перекрытия им этого участка, больший измерительный участок разбивают не менее чем на три отрезка, а меньший не менее чем на два отрезка для дополнительных измерений времени. If there is an uneven and / or non-linear section on the test track, then the intermediate section is positioned to completely overlap this section, the larger measuring section is divided into at least three segments, and the smaller one by at least two segments for additional time measurements .
Моменты прохождения границ измерительных участков и отрезков могут регистрироваться по числу оборотов колеса транспортного средства с прецизионно измеренным радиусом качения. The moments of passage of the boundaries of the measuring sections and segments can be recorded by the number of revolutions of the vehicle wheel with a precision measured rolling radius.
На фиг. 1 показана схема разметки трассы и измерения времени выбега по способу, описанному в патенте РФ 1150512 (прототип, [13]). In FIG. 1 shows a diagram of the marking of the route and measuring the run-out time according to the method described in the patent of the Russian Federation 1150512 (prototype, [13]).
На фиг. 2 - то же, по способу, разработанному для укороченных трасс (аналог, [15]). In FIG. 2 - the same, according to the method developed for shortened tracks (analogue, [15]).
На фиг. 3 - то же, по заявляемому способу для случая, когда длина измерительного участка больше пути выбега. In FIG. 3 - the same, according to the claimed method for the case when the length of the measuring section is greater than the run-out path.
На фиг. 4 - то же, по заявляемому способу для случая, когда длина измерительного участка (участков) меньше полного пути выбега с разбивкой его (их) на два отрезка. In FIG. 4 - the same, according to the claimed method for the case when the length of the measuring section (s) is less than the full run-out path with a breakdown of it (them) into two segments.
На фиг.5 - то же, вариант с разбивкой на три отрезка. In Fig.5 - the same option with a breakdown into three segments.
На фиг.6 показана графическая зависимость путь - время для схемы, представленной на фиг.3. Figure 6 shows a graphical relationship path - time for the circuit shown in figure 3.
На фиг.7 - 9 показаны варианты трассы, на которой прямолинейные участки разделены между собой криволинейным участком. Figures 7 to 9 show variations of the route on which the straight sections are separated by a curved section.
На фиг.10 показана графическая интерпретация определения времени выбега между измерительными участками с помощью зависимости путь - время для измерительной схемы, показанной на фиг. 5. Figure 10 shows a graphical interpretation of the determination of the run-down time between the measuring sections using the relationship path - time for the measuring circuit shown in Fig. 5.
На фиг. 11 показано размещение на автомобиле регистрирующего прибора и датчиков для подачи и регистрации сигналов отметки времени по числу оборотов колеса. In FIG. 11 shows the placement on a vehicle of a recording device and sensors for supplying and recording timestamp signals by the number of wheel revolutions.
Способ определения сопротивлений движению транспортного средства осуществляется следующим образом. На ровной горизонтальной прямолинейной дороге совершают предварительный выбег со скорости, выбранной исходя из задач и условий эксперимента, до остановки автомобиля и затем измеряют путь выбега. The method of determining the resistance to movement of the vehicle is as follows. On a flat horizontal straight road, a preliminary run is made from a speed selected on the basis of the tasks and conditions of the experiment to a stop of the car and then the run-out path is measured.
Если длина имеющейся ровной горизонтальной прямолинейной части испытательной трассы превосходит путь выбега, то на ней размечают два не граничащих между собой измерительных участка 1-2 и 3-4 (фиг.3), каждый из которых оказывается значительно короче всей испытательной трассы. Разметку трассы производят путем установки меток на границах измерительных участков в точках 1, 2, 3, 4. При этом длину первого по ходу движения участка 1-2(ΔS12) задают большей или равной длине второго участка 3-4(ΔS34), с тем чтобы время прохождения автомобилем каждого из них, т.е. T1-T2, Т3-Т4, и, следовательно, точность измерения соответствующих интервалов времени были бы примерно одинаковыми, несмотря на различие скоростей движения автомобиля по первому и второму участкам. Этого достигают путем использования кривой выбега S-T (фиг. 6), выбирая длины ΔS12 и ΔS34 из условия Δt′ ≅ Δt″ ≅ Δt″′. Эксперимент производят с помощью установленных на автомобиле прибора измерения времени и суперкомпактного ретрорефлексного датчика, который не должен искажать аэродинамическую конфигурацию автомобиля. Прибор измерения времени представляет собой электронный аналог блока прецизионных секундомеров, поочередно включающихся с помощью сигнала ретрорефлексного датчика при прохождении автомобилем меток, выполненных, например, в виде стоек с наклеенной на них световозвращающей пленкой, которая отражает оптические сигналы датчика.If the length of the existing flat horizontal rectilinear part of the test track exceeds the run-out path, then two non-adjacent measuring sections 1-2 and 3-4 (figure 3) are marked on it, each of which is significantly shorter than the entire test track. Marking of the route is carried out by setting marks on the boundaries of the measuring sections at
Регистрация моментов прохождения границ измерительных участков, т.е. подача сигналов начала отсчета времени, может осуществляться также путем отсчета оборотов колеса с прецизионно измеренным радиусом качения. На фиг.11 показана установка фотоэлектрического датчика 1, который реагирует на световозвращающую пластину 2, закрепленную на колесе автомобиля, обеспечивая подачу регулярных сигналов на программируемый счетчик числа оборотов, который встроен в регистрирующий прибор 3 и через заданное оператором количество оборотов подает сигнал на отсчет времени секундомерами этого прибора. Числа оборотов, определяющие путевые интервалы подачи сигнала, задают (программируют) так, чтобы были удовлетворены вышесформулированные условия, отраженные на фиг.3, 4 и 5 и поясненные графиками на фиг. 6 и 10. На фиг.11 показан также соединенный с регистрирующим прибором 3 фотоэлектрический датчик 4, реагирующий на стойки 5 с наклеенной на них световозвращающей пленкой, которые устанавливают на границах измерительных участков и отрезков в случаях, когда производят непосредственную разметку испытательной трассы, например, с помощью лазерных светодальномеров. В случаях, когда используют программируемый счетчик числа оборотов, то при совместной работе с датчиком 1 датчик 4 формирует сигналы входа и выхода транспортного средства на измерительный участок, чем обеспечивают прецизионное измерение радиуса качения колеса. Фотоэлектрические датчики 1 и 4, а также провод питания 6 соединяют с регистрирующим прибором 3 посредством коллектора 7. Registration of moments of passing the boundaries of the measuring sections, i.e. giving signals of the beginning of the countdown can also be carried out by counting the revolutions of the wheel with a precision measured rolling radius. Figure 11 shows the installation of a
Затем осуществляют выбег транспортного средства путем установки нейтрали в КПП непосредственно перед входом на первый измерительный участок с начальной скорости, близкой к максимальной. Отсчет времени начинают в момент прохождения границ участков, т.е. точек 1, 2, 3 и 4, а заканчивают одновременно в момент остановки автомобиля за пределами второго измерительного участка, т.е. за меткой 4. Точность измерения интервалов времени выбега T1-T2, T2-T3, T3-T4 (Δt′, Δt″, Δt″′) обеспечивают в пределах не ниже, чем ± 0,5 мс, а точность разметки трассы - до ± 1 см на 1000 м или 0,001%. После этого определяют параметры сопротивлений движению путем подстановки измеренных величин времени выбега в соотношение длин измерительных отрезков как функций времени, не содержащих скорость.Then the vehicle is coasted by installing a neutral in the checkpoint immediately before entering the first measuring section from an initial speed close to maximum. The countdown begins at the moment of passing the boundaries of the plots, i.e.
Обозначив отношение длин участков как σ, записывают для участков 1-2 и 3-4 (фиг.3)
Далее подставляют измеренные значения времени выбега в формулу (2) и получают следующее выражение для величин ΔS12 и ΔS34
где i принимает значения 1 и 3, a i+1 соответственно 2 и 4.Designating the ratio of the lengths of the sections as σ, write for sections 1-2 and 3-4 (figure 3)
Next, substitute the measured values of the run-down time in the formula (2) and get the following expression for the quantities ΔS 12 and ΔS 34
where i takes
Подставляют два таких выражения в (7) и получают
где αi= BTi+βo (i=1,2,3,4 - номера измерительных участков).Substitute two such expressions in (7) and get
where α i = BT i + β o (i = 1,2,3,4 - numbers of measuring sections).
Осуществляя выбег поддомкраченных колес и трансмиссии автомобиля, находят коэффициенты b и h линейной части функции сопротивлений, после чего из уравнения (9) находят значение корня В. Carrying out jacked wheels and transmission of the car, find the coefficients b and h of the linear part of the resistance function, and then from the equation (9) find the value of the root B.
Почленное суммирование двух выражений вида (8) после преобразований дает уравнение, из которого находят
и далее из (5) определяют коэффициент а
В том случае, если длина ровной прямолинейной и горизонтальной части трассы не позволяет полностью завершить выбег транспортного средства до его остановки, производят разметку двух коротких измерительных участков дороги аналогично участкам 1-2 и 3-4 на фиг.3 так, чтобы неровная или непрямолинейная часть пути оставалась между ними, т.е. промежуточный участок располагают с возможностью полного перекрытия им непригодного для этих испытаний участка.The termwise summation of two expressions of the form (8) after the transformations gives the equation from which they find
and further from (5) determine the coefficient a
In the event that the length of the straight rectilinear and horizontal part of the track does not allow the vehicle to complete its full run-up before it stops, two short measuring sections of the road are marked out similarly to sections 1-2 and 3-4 in figure 3 so that the uneven or non-linear part the path remained between them, i.e. the intermediate section is positioned with the possibility of complete overlapping by it of a section unsuitable for these tests.
При этих условиях размещение на дороге двух измерительных участков может осуществляться в различных вариантах, в частности, показанных на фиг.7, 8, 9. На фиг.7 изображена трасса типа трека с наложением эпюры скоростей движения, на которой измерительные участки 1-4 и 4'-7 разделены между собой виражами. На фиг. 8 показана трасса, на которой измерительные участки размещены между разворотными петлями, причем для выбега по второму измерительному участку 4'-7 использован первый участок 1-4, но с реверсивным движением по нему. На фиг. 9 измерительные участки разделены между собой криволинейным промежуточным участком 4-4', а выбег может осуществляться в обоих направлениях трассы, т.е. начальная граница первого участка совпадает с конечной границей второго участка и наоборот. Under these conditions, the placement of two measuring sections on the road can be carried out in various versions, in particular, shown in Figs. 7, 8, 9. Fig. 7 shows a track of a track type with an overlay of a diagram of driving speeds, on which the measuring sections 1-4 and 4'-7 are divided among themselves by turns. In FIG. Figure 8 shows the route on which the measuring sections are located between the reversal loops, and for the run-out along the second measuring section 4'-7, the first section 1-4 is used, but with reverse movement along it. In FIG. 9, the measuring sections are separated by a curved intermediate section 4-4 ', and the coast can be run in both directions of the track, i.e. the initial boundary of the first region coincides with the terminal boundary of the second region and vice versa.
В описываемом случае больший измерительный участок 1-4 разбивают не менее, чем на три отрезка, меньший 4'-7 не менее, чем на два отрезка для дополнительных измерений времени, размечая их с вышеуказанной точностью и устанавливая на их границах световозвращающие метки. После разгона автомобиль переводят в режим выбега установкой нейтрали в КПП перед меткой 1 первого измерительного участка 1-4. При движении по промежуточному участку точке 4 подбирают такую скорость входа на измерительный участок 4'-7, при которой с целью наиболее рационального использования длины этого второго участка автомобиль останавливался бы в его конце (точнее - на его последнем отрезке 4-5 (фиг. 4) или 6-7 (фиг. 5)). При этом время выбега с точки 4 выхода с первого измерительного участка до точки 4' входа на второй определяют из двух или более соотношений длин указанных отрезков как функций регистрируемого времени выбега на измерительных участках, т.е. необходимо определить такое значение времени Тc (фиг.5 и 10), которое было бы затрачено на прохождение автомобилем участка 4-4' в непрерывном движении выбегом сначала по участку 1-4, затем по указанному участку 4-4' и затем по участку 4'-7 вплоть до остановки на его последнем отрезке, причем так, чтобы участки кривой выбега в координатах путь - время (фиг. 10) на участках 1-4 и 4'-6 легли бы на единую общую кривую 0s-0∞ подобно тому, как участки 1-2 и 3-4 лежат на единой кривой 1-0s (см. фиг.6) для случая, показанного на фиг.3.In the described case, the larger measuring section 1-4 is divided into no less than three segments, less than 4'-7 no less than two segments for additional time measurements, marking them with the above accuracy and installing retroreflective marks on their borders. After acceleration, the car is put into coasting mode by setting the neutral to the checkpoint before
Это согласующее время Тc отличают от технологического времени Тт (см. фиг. 7) перемещения исследуемого объекта по промежуточному участку, на котором с целью подбора требуемой скорости входа на второй измерительный отрезок применяют торможение или разгон двигателем.This matching time T c is distinguished from the technological time T t (see Fig. 7) of moving the test object along an intermediate section where, in order to select the required entry speed to the second measuring section, engine braking or acceleration are used.
При использовании, например, измерительных участков, разбитых на три отрезка (см. фиг.5), измеряют интервалы времени выбега T1, Т2 и Т3 соответственно от меток 1, 2 и 3 до концевой метки 4 первого участка, а также Т4, Т5, Т6 при движении по второму по ходу движения измерительному участку.When using, for example, measuring sections, divided into three segments (see figure 5), measure the time intervals T 1 , T 2 and T 3, respectively, from
После измерения указанных выше значений времени их используют совместно с ранее измеренными длинами участков, применяя зависимости (7) и (8). Поскольку в отличие от движения выбегом в основном варианте разметки трассы в описываемом последнем случае к искомой величине В добавляется время Тс, то зависимости вида (7) и (8) используют для составления системы из двух уравнений. Например, в случае разбиения участков 1-4 и 4'-7 на три отрезка в выражение (7) подставляют последовательно длины двух несмежных, но одинаковых участков, например, 1-3 и 4'-6, т.е. когда σ = 1. Второе уравнение системы составляют для двух неодинаковых по длине участков, например, 2-4 и 4'-5. В результате параметры В и Тс определяют из системы уравнений
в которой
ТС - время прохождения промежуточного участка при непрерывном выбеге;
αj= BTj+β0, (j = 4, 5, 6),
причем в формуле с в соответствии с разметкой измерительных участков α2 принимает значение A0; α1 - значение A1; α3 - значение α4 и α4 - значение α6.
Затем, располагая значениями В и с, параметр а находят по формуле (11).After measuring the above time values, they are used in conjunction with previously measured lengths of the plots, using dependencies (7) and (8). Since, in contrast to the coasting in the main variant of the marking of the track, in the latter case described, the time T s is added to the desired value B, dependences of the form (7) and (8) are used to compose a system of two equations. For example, in the case of dividing sections 1-4 and 4'-7 into three segments, the lengths of two non-adjacent, but identical sections, for example, 1-3 and 4'-6, are sequentially substituted into expression (7), i.e. when σ = 1. The second equation of the system is made up for two sections of unequal length, for example, 2-4 and 4'-5. As a result, the parameters B and T c are determined from the system of equations
wherein
T With - the transit time of the intermediate section with a continuous coast;
α j = BT j + β 0 , (j = 4, 5, 6),
moreover, in the formula with in accordance with the marking of the measuring sections α 2 takes the value A 0 ; α 1 - the value of A 1 ; α 3 is the value of α 4 and α 4 is the value of α 6 .
Then, having the values of B and c, the parameter a is found by the formula (11).
Выражения (9)-(12) являются характеристическими соотношениями для определения времени движения Тc между измерительными участками и параметров сопротивлений движению.Expressions (9) - (12) are characteristic relationships for determining the travel time T c between the measuring sections and the parameters of the resistance to movement.
Таким образом, все параметры сопротивления движению, являющиеся в уравнении движения коэффициентами при членах нулевой, первой и второй степени скорости, могут быть определены с использованием полного времени выбега автомобиля от высокой начальной скорости до полной остановки. Thus, all parameters of resistance to movement, which are coefficients in the equation of motion for terms of the zero, first and second degrees of speed, can be determined using the total time of the car to run from a high initial speed to a complete stop.
Полученные экспериментальные данные передаются на компьютер для обработки, в результате чего могут быть оперативно определены параметры сопротивления движению транспортного средства, а в совокупности со способом разделения аэродинамических сопротивлений и сопротивления качению [16] - коэффициент аэродинамического сопротивления cx и зависимость коэффициента сопротивления качению от скорости. В совокупности со стендовыми нагрузочными характеристиками двигателя оперативно рассчитываются параметры топливной экономичности автомобиля (путевые расходы топлива) и оценивается влияние на них вышеперечисленных сопротивлений движению, а также передаточных чисел трансмиссии.The obtained experimental data are transferred to a computer for processing, as a result of which the parameters of resistance to vehicle movement can be quickly determined, and in combination with the method of separating aerodynamic drag and rolling resistance [16], the drag coefficient c x and the dependence of the rolling resistance coefficient on speed. In conjunction with the bench load characteristics of the engine, the fuel economy parameters of the car (fuel consumption) are promptly calculated and the effect on them of the above-mentioned resistance to movement, as well as transmission ratios, is estimated.
Способ может применяться в следующих основных сферах испытаний:
1) при испытаниях и доводке всех видов и типов автомобилей по параметрам аэродинамических качеств и топливной экономичности, при испытаниях и доводке шин по параметрам сопротивлений качению;
2) для определения в реальных дорожных условиях констант a, b и с функции сопротивления движению для ввода в программу нагружения барабанных стендов для стендовых испытаний автомобилей на токсичность и топливную экономичность;
3) для определения параметров сопротивлений движению рельсовых, в первую очередь, железнодорожных, транспортных средств;
4) для определения аэродинамических сопротивлений и сопротивлений качению летательных аппаратов в фазе пробега на взлетно-посадочной полосе.The method can be applied in the following main areas of testing:
1) during testing and fine-tuning of all types and types of cars according to the parameters of aerodynamic qualities and fuel economy, during testing and fine-tuning of tires according to the parameters of rolling resistance;
2) to determine the constants a, b and with the function of resistance to movement in real road conditions for entering into the loading program of drum stands for bench tests of vehicles for toxicity and fuel economy;
3) to determine the parameters of resistance to movement of rail, primarily rail, vehicles;
4) to determine the aerodynamic drag and rolling resistance of aircraft in the run phase on the runway.
Достигнутые точность, чувствительность способа и воспроизводимость полученных с его помощью результатов обеспечивают получение данных, не уступающих по этим критериям результатам, получаемым в аэродинамических трубах, а в части сопротивления качению - на барабанных шиноиспытательных стендах, причем со снижением на порядок стоимости обоих видов испытаний. The achieved accuracy, sensitivity of the method and reproducibility of the results obtained with its help provide data that are not inferior in terms of these criteria to the results obtained in wind tunnels, and in terms of rolling resistance - on drum tire test benches, with an order of magnitude decrease in the cost of both types of tests.
Способ позволяет испытывать все виды пассажирских и грузовых автомобилей и автопоездов, а также подвижной железнодорожный состав, снимая ограничения по их предельной габаритной длине, предельной площади мидель-сечения, максимальной массе и числу осей. The method allows you to test all types of passenger and freight cars and road trains, as well as rolling stock, removing restrictions on their maximum overall length, maximum midsection cross-sectional area, maximum weight and number of axles.
Способ позволяет сократить длину потребных для испытаний измерительных участков динамометрических дорог автополигонов с 1600-2200 м до 600-900 м, что существенно расширяет сферу его использования в заводской практике при высокой точности измерений. The method allows to reduce the length of the test sites of dynamometric roads measuring sections required for testing from 1600-2200 m to 600-900 m, which significantly expands the scope of its use in factory practice with high measurement accuracy.
Источники информации
1. Яковлев Н.А. Определение коэффициента сопротивления качению и воздуха. "Мотор", 1934, N 12.Sources of information
1. Yakovlev N.A. Determination of the coefficient of resistance to rolling and air. "Motor", 1934,
2. Фалькевич Б.С. Дорожные испытания автомобилей. Гострансиздат, М.-Л., 1936. 2. Falkevich B.S. Road tests of cars. Gostransizdat, M.-L., 1936.
3. Зимелев Г.В. Теория автомобиля. -М.: Машгиз, 1951. 3. Zimelev G.V. Car theory. -M .: Mashgiz, 1951.
4. Иларионов В.А. Об определении сопротивлений движению автомобиля методом затухающего движения. "Автомобильная и тракторная промышленность", 1954, N 9. 4. Ilarionov V.A. On the determination of resistance to vehicle movement by the method of damping movement. "Automotive and tractor industry", 1954, N 9.
5. Hoerner, S. The determination of aerodynamic resistance of vehicles from free motion method. VDI, 79 (1935), 1028-1033. 5. Hoerner, S. The determination of aerodynamic resistance of vehicles from free motion method. VDI, 79 (1935), 1028-1033.
6. White R. A. & Korst H.H., The Determination of Vehicle Drag Contributions from Coast-Down Tests. SAE 720099, 1972. 6. White R. A. & Korst H.H., The Determination of Vehicle Drag Contributions from Coast-Down Tests. SAE 720099, 1972.
7. Yasin T.P., The Analytical Basis of Automobile Coastdown Testing. SAE 780334, 1978. 7. Yasin T.P., The Analytical Basis of Automobile Coastdown Testing. SAE 780334, 1978.
8. Staska G., Quantifying Resistance in Road Tests, Automobiltechnische Zeitschrift, 86, 1984. 8. Staska G., Quantifying Resistance in Road Tests, Automobiltechnische Zeitschrift, 86, 1984.
9. Evans E.M. & Zemroch P.J., Measurement of the Aerodynamic and Rolling Resistances of Road Tanker Vehicles from Coast-Down Tests, Proc Inst of Mech Engineers, Vol. 198D, N11, 1984. 9. Evans E.M. & Zemroch P.J., Measurement of the Aerodynamic and Rolling Resistances of Road Tanker Vehicles from Coast-Down Tests, Proc Inst of Mech Engineers, Vol. 198D, N11, 1984.
10. Passmore M.A. & Jenkins E.G., Measuring Vehicle Drag Forces Using an On-Board Microcomputer, Proc Inst of Mech Engineers, DO3389 Vol.204, 1990. 10. Passmore M.A. & Jenkins E.G., Measuring Vehicle Drag Forces Using an On-Board Microcomputer, Proc Inst of Mech Engineers, DO3389 Vol.204, 1990.
11. Passmore M. A. & Le Good G.M., A Detailed Drag Study Using the Coastdown Method, SAE 940420, 1994. 11. Passmore M. A. & Le Good G. M., A Detailed Drag Study Using the Coastdown Method, SAE 940420, 1994.
12. Петрушов B.A. и др. Мощностной баланс автомобиля. -М.: Машиностроение, 1984. 12. Petrushov B.A. etc. Power balance of the car. -M.: Engineering, 1984.
13. Патент РФ N 1150512 "Способ определения сопротивления движению колесного транспортного средства", G 01 M 17/00, заявл. 09.07.81, автор В.А.Петрушов. 13. RF patent N 1150512 "Method for determining the resistance to movement of a wheeled vehicle", G 01
14. Петрушов В. А. Решение задачи интегрирования уравнения затухающего движения автомобиля в переменных путь - время и ее практические приложения. Труды НАМИ, 1986. 14. Petrushov V. A. Solution of the problem of integrating the equation of the decaying motion of a car in variable paths - time and its practical applications. Proceedings of US, 1986.
15. Петрушов В.А., Хур Н.Г., АН И.К., High Accuracy Coastdown Test Method by Distance-Time Measurement: Development of Short Distance Method and its Evaluation - Высокоточные испытания по методу выбега с помощью измерений пути и времени: разработка метода коротких измерительных трасс. Korea Society of Automotive Engineers, Inc. Paper N 953730, 1995. 15. Petrushov V.A., Khur N.G., AN IK, High Accuracy Coastdown Test Method by Distance-Time Measurement: Development of Short Distance Method and its Evaluation - High-precision run-out tests using path measurements and time: the development of a method of short measuring traces. Korea Society of Automotive Engineers, Inc. Paper N 953730, 1995.
16. Патент РФ N 1386862 "Способ определения аэродинамического сопротивления и сопротивления качению движителя колесного транспортного средства", G 01 M 17/00, заявл. 03.04.88, автор В.А.Петрушов. 16. RF patent N 1386862 "Method for determining aerodynamic drag and rolling resistance of a propulsion of a wheeled vehicle", G 01
Claims (1)
где σ - отношение длин измерительных участков;
δ - коэффициент вращающихся масс автомобиля;
g - ускорение силы тяжести;
ΔS12- длина первого измерительного участка;
αi= BTi+βo (i = 1,2,3,4 - номера измерительных участков);
h - величина, определяемая из соотношения
Ti - время движения от границы i-того участка до остановки транспортного средства;
B - корень уравнения
и коэффициент "а" при нулевой степени скорости в функции сопротивления движению определяют по зависимости
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при использовании испытательной трассы с неровной и/или непрямолинейной частью промежуточный участок располагают, полностью перекрывая им эту часть, больший измерительный участок разбивают не менее чем на три отрезка, меньший не менее чем на два отрезка для дополнительных измерений времени, после чего при определении коэффициентов сопротивлений движению "с" и "а" входящий в них параметр В определяют из системы уравнений
где Ai= B(Ti+Tc+T4)+β0, (i = 0, 1, 2, 3, причем T0 = 0);
TС - время прохождения промежуточного участка при непрерывном выбеге αj= BTj+β0, (j = 4,5,6),
причем в формуле "с" в соответствии с разметкой измерительных участков α2 принимает значение А0; α1- значение А1; α3- значение α4 и α4- значение α6.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что моменты прохождения границ измерительных участков и отрезков регистрируют по числу оборотов колеса транспортного средства с прецизионно измеренным радиусом качения.1. The method of determining the resistance to movement of the vehicle, which consists in the fact that the vehicle is run-down on the test track with measuring sections marked on it according to the results of preliminary run-out, the run-in time from the boundaries of the measuring sections to the moment of stop is recorded and the resistance to movement is determined according to the relationship between the lengths of the measuring sections and the values of the run-off time, not containing speed, characterized in that the preliminary run-out is made with speed, chosen on the basis of the conditions and tasks of the experiment, before the vehicle stops, the run-down time and the path for plotting the path curve are measured as a function of time, based on which the lengths and relative location of the measuring sections on the test track are selected, while the length of the first measuring section along the vehicle choose a greater length of the second measuring section with their separation from each other by an intermediate segment, provided that each of the measuring sections passes through a vehicle ohms with about the same time, after which the ratio "c" when the velocity squared function in the resistance depending on the movement
where σ is the ratio of the lengths of the measuring sections;
δ is the coefficient of the rotating masses of the car;
g is the acceleration of gravity;
ΔS 12 is the length of the first measuring section;
α i = BT i + β o (i = 1,2,3,4 - numbers of measuring sections);
h is a value determined from the relation
T i - travel time from the border of the i-th section to the stop of the vehicle;
B is the root of the equation
and the coefficient "a" at a zero degree of speed as a function of resistance to movement is determined by the dependence
2. The method according to claim 1, characterized in that when using the test track with an uneven and / or non-linear part, the intermediate section is located, completely blocking this part, the larger measuring section is divided into at least three segments, at least two segment for additional time measurements, after which, when determining the coefficients of resistance to movement "c" and "a", the parameter B included in them is determined from the system of equations
where A i = B (T i + T c + T 4 ) + β 0 , (i = 0, 1, 2, 3, and T 0 = 0);
T With - the transit time of the intermediate section with a continuous coast α j = BT j + β 0 , (j = 4,5,6),
moreover, in the formula "c" in accordance with the marking of the measuring sections α 2 takes the value And 0 ; α 1 - the value of A 1 ; α 3 is the value of α 4 and α 4 is the value of α 6 .
3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the moments of passage of the boundaries of the measuring sections and segments are recorded by the number of revolutions of the vehicle wheel with a precision measured rolling radius.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96120656A RU2130599C1 (en) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | Vehicle tractive resistance checking method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96120656A RU2130599C1 (en) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | Vehicle tractive resistance checking method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96120656A RU96120656A (en) | 1998-12-20 |
| RU2130599C1 true RU2130599C1 (en) | 1999-05-20 |
Family
ID=20186631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96120656A RU2130599C1 (en) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | Vehicle tractive resistance checking method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2130599C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004085219A1 (en) * | 2003-03-25 | 2004-10-07 | Sandvik Tamrock Oy | Arrangement in connection with unmanned mine vehicle |
| RU2477690C2 (en) * | 2008-11-21 | 2013-03-20 | СКАНИА СВ АБ (пабл) | Batter feedback indicator |
| RU2570843C2 (en) * | 2013-09-18 | 2015-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" | Method of determining slowing down of rotating bodies |
| RU2587745C2 (en) * | 2011-04-04 | 2016-06-20 | Сканиа Св Аб | Evaluation of road slope |
| RU2723132C1 (en) * | 2019-12-10 | 2020-06-08 | Акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (АО "ВНИКТИ") | Method of determining main resistance to movement of a wagon of self-propelled rolling stock - method of equilibrium speeds (versions) |
| RU2810955C1 (en) * | 2023-04-20 | 2024-01-09 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Device for determining the main resistance to movement of freight cars |
-
1996
- 1996-10-15 RU RU96120656A patent/RU2130599C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004085219A1 (en) * | 2003-03-25 | 2004-10-07 | Sandvik Tamrock Oy | Arrangement in connection with unmanned mine vehicle |
| US7634343B2 (en) | 2003-03-25 | 2009-12-15 | Sandvik Mining And Construction Oy | Accurate positioning of an unmanned mine vehicle using stationary obstacles |
| RU2477690C2 (en) * | 2008-11-21 | 2013-03-20 | СКАНИА СВ АБ (пабл) | Batter feedback indicator |
| RU2587745C2 (en) * | 2011-04-04 | 2016-06-20 | Сканиа Св Аб | Evaluation of road slope |
| RU2570843C2 (en) * | 2013-09-18 | 2015-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" | Method of determining slowing down of rotating bodies |
| RU2723132C1 (en) * | 2019-12-10 | 2020-06-08 | Акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (АО "ВНИКТИ") | Method of determining main resistance to movement of a wagon of self-propelled rolling stock - method of equilibrium speeds (versions) |
| RU2810955C1 (en) * | 2023-04-20 | 2024-01-09 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Device for determining the main resistance to movement of freight cars |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6313742B1 (en) | Method and apparatus for wheel condition and load position sensing | |
| US5812249A (en) | Speed and acceleration monitoring device using visible laser beams | |
| US9804017B2 (en) | Method for weighing a vehicle, and measuring system and measuring arrangement therefor | |
| KR0157738B1 (en) | Method for measuring automobile motion resistance using distance-time inertia travelling test | |
| Unal et al. | Quantification of highway vehicle emissions hot spots based upon on-board measurements | |
| CN108280587B (en) | System and method for evaluating quality of traffic organization scheme during construction of road-related engineering | |
| CN106529111A (en) | Method and system for detecting total vehicle weight and vehicle | |
| US20020124638A1 (en) | Method of wear testing a tire | |
| CN111998828B (en) | Road gradient estimation method based on portable GPS | |
| CN107792117B (en) | Locomotive wheel diameter self-checking device and method based on radar | |
| Rabinovich et al. | Evaluation of the powertrain condition based on the car acceleration and coasting data | |
| RU2130599C1 (en) | Vehicle tractive resistance checking method | |
| ATE306109T1 (en) | EVALUATE THE ACCURACY OF ROADSIDE SYSTEMS | |
| JPH02105023A (en) | Method and device for weighing car | |
| Gates et al. | Comparison of portable speed measurement devices | |
| DE10343070A1 (en) | Method and device for determining a vehicle movement quantity in a vehicle | |
| CN102155973A (en) | Field static vehicle weighing detecting method of dynamic road vehicle automatic weighing instrument | |
| KR20010023415A (en) | A Method For Calibrating A Speed Or Distance Measuring Device | |
| CN113654633B (en) | Metering detection method of dynamic truck scale weighing system under abnormal driving behavior condition | |
| JP4163009B2 (en) | Section time calculation method for traveling vehicle, evaluation method for traveling vehicle, and tire evaluation method | |
| Belliss et al. | Detailed Speed and Travel Time Surveys Using Low-Cost GPS Equipment | |
| Rizenbergs | Florida Skid Correlation Study of 1967 Skid Testing with Automobiles | |
| Rizenbergs et al. | Skid Testing with an Automobile | |
| Burchett et al. | Surface dynamics profilometer and quarter-car simulator: Description, evaluation, and adaptation | |
| RU1786371C (en) | Device for determining rolling radius of flexible wheel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081016 |