Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Что называется рабочим циклом двигателя


Принцип работы ДВС. Рабочие циклы двигателя (Изучаем вместе) — DRIVE2

На автомобилях устанавливают поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС), у которых топливо сгорает внутри цилиндра. В основу их действия положено свойство газов расширяться при нагревании. Рассмотрим принцип устройства и работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС), а также его рабочие циклы.

🔧 Рабочий цикл четырехтактного бензинового двигателя

Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу. Если рабочий цикл совершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала, то такой двигатель называется двухтактным.

Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска.

• Принцип работы ДВС (для просмотра нажмите на кнопку иллюстрации — Фото 2-5

Крайние положения поршня, при которых он наиболее удален от оси коленчатого вала или приближен к ней, называются верхней и нижней «мертвыми» точками (ВМТ и НМТ). Подробнее в статье "как устроены бензиновые и дизельные двигатели".

Впуск. По мере того, как коленчатый вал двигателя делает первый полуоборот, поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разряжение, вследствие чего свежий заряд горючей смеси, состоящий из паров бензина и воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр и, смешиваясь с остаточными отработавшими газами, образует рабочую смесь.

Сжатие. После заполнения цилиндра горючей смесью при дальнейшем вращении коленчатого вала (второй полуоборот) поршень перемещается от НМТ к ВМТ при закрытых клапанах. По мере уменьшения объема температура и давление рабочей смеси повышаются.

Расширение или рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и быстро сгорает, вследствие чего температура и давление образующихся газов резко возрастает, поршень при этом перемещается от ВМТ к НМТ. В процессе такта расширения шарнирно связанный с поршнем шатун совершает сложное движение и через кривошип приводит во вращение коленчатый вал.

При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при третьем полуобороте коленчатого вала называют рабочим ходом. В конце рабочего хода поршня, при нахождении его около НМТ открывается выпускной клапан, давление в цилиндре снижается до 0.3 — 0.75 МПа, а температура до 950 — 1200оС.

Выпуск. При четвертом полуобороте коленчатого вала поршень перемещается от НМТ к ВМТ. При этом выпускной клапан открыт, и продукты сгорания выталкиваются из цилиндра в атмосферу через выпускной газопровод.

🔧 Рабочий цикл четырехтактного дизеля

В отличие от бензинового двигателя, при такте "впуск" в цилиндры дизеля поступает чистый воздух. Во время такта "сжатие" воздух нагревается до 600оС. В конце этого такта в цилиндр впрыскивается определенная порция топлива, которое самовоспламеняется.

Впуск. При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздушного фильтра в цилиндр через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух. Давление воздуха в цилиндре составляет 0.08 — 0.095 МПа, а температура 40 — 60°С.

Сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ; впускной и выпускной клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень сжимает поступивший воздух. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. При ходе поршня к ВМТ цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое топливным насосом.

Расширение или рабочий ход. Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. При этом максимальное давление газов достигает 6 — 9 МПа, а температура 1800 — 2000°С. Под действием давления газов поршень перемещается от ВМТ в НМТ — происходит рабочий ход. Около НМТ давление снижается до 0.3 — 0.5 МПа, а температура до 700 — 900оС.

Выпуск. Поршень перемещается от НМТ в ВМТ и через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. Давление газов снижается до 0.11 — 0.12 МПа, а температура до 500-700оС. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности.

🔧 Принцип работы многоцилиндровых двигателей

На автомобилях устанавливают многоцилиндровые двигатели. Чтобы многоцилиндровый двигатель работал равномерно, такты расширения должны следовать через равные углы поворота коленчатого вала (т. е. через равные промежутки времени).

Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы большинства четырехцилиндровых двигателей 1-3-4-2 или 1-2-4-3. Это означает, что после рабочего хода в первом цилиндре следующий рабочий ход происходит в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Определенная последовательность соблюдается и в других многоцилиндровых двигателях.

• Диаграмма работы двигателя по схеме 1-2-4-3 Фото 6

Многоцилиндровые двигатели бывают рядными и V-образными. В рядных двигателях цилиндры расположены вертикально, а в V-образных — под углом. Последние характеризуются меньшей габаритной длиной по сравнению с первыми. Современные восьмицилиндровые двигатели выполняют двухрядными с V-образным расположением цилиндров.

Рабочий цикл - Википедия

Рабочий цикл D {\ displaystyle D} определяется как отношение между длительностью импульса или длительностью импульса (PW {\ displaystyle PW}) и периодом (T {\ displaystyle T}) прямоугольника форма волны Спектр по отношению к рабочему циклу

Рабочий цикл или рабочий цикл - это доля одного периода, в котором сигнал или система активны. [1] [2] [3] Рабочий цикл обычно выражается в процентах или соотношении.Период - это время, которое требуется сигналу для завершения цикла включения и выключения. В качестве формулы рабочий цикл (%) может быть выражен как:

D = PWT × 100% {\ displaystyle D = {\ frac {PW} {T}} \ times 100 \%} [2]

В равной степени коэффициент заполнения (отношение) может быть выражен как:

D = PWT {\ displaystyle D = {\ frac {PW} {T}}}

где D {\ displaystyle D} - рабочий цикл, PW {\ displaystyle PW} - длительность импульса (время активации импульса ), а T {\ displaystyle T} - общий период сигнала.Таким образом, рабочий цикл 60% означает, что сигнал включен в 60% времени, но выключен в 40% времени. «Вовремя» для 60% рабочего цикла может быть доля секунды, дня или даже недели, в зависимости от продолжительности периода.

Рабочие циклы могут использоваться для описания процента времени активного сигнала в электрическом устройстве, таком как выключатель питания в импульсном источнике питания или срабатывание потенциалов действия живой системой, такой как нейрон. [4] [5]

Рабочий коэффициент для периодического сигнала выражает то же понятие, но обычно масштабируется максимум до одного, а не до 100%. [6]

Рабочий цикл также можно обозначить как α {\ displaystyle \ alpha}. [7]

приложений [править]

Электротехника и электроника [править]

В электронике коэффициент заполнения - это процентное отношение отношения длительности импульса или длительности импульса (PW) к общему периоду (T) формы волны. Обычно используется для представления длительности импульса, когда он высокий (1). В цифровой электронике сигналы используются в форме прямоугольного сигнала, который представлен логикой 1 и логикой 0.Логика 1 означает наличие электрического импульса, а 0 - отсутствие электрического импульса. Например, сигнал (10101010) имеет коэффициент заполнения 50%, поскольку импульс остается высоким в течение 1/2 периода или низким в течение 1/2 периода. Аналогично, для импульса (10001000) коэффициент заполнения будет 25%, поскольку импульс остается высоким только в течение 1/4 периода и остается низким в течение 3/4 периода. Электродвигатели обычно используют менее 100% рабочего цикла. Например, если двигатель работает в течение одной из 100 секунд или 1/100 времени, его рабочий цикл составляет 1/100 или 1 процент. [8]

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) используется в различных электронных ситуациях, таких как подача питания и регулирование напряжения.

В электронной музыке музыкальные синтезаторы изменяют рабочий цикл своих звуковых частотных генераторов для получения тонкого влияния на тональные цвета. Этот метод известен как широтно-импульсная модуляция.

В промышленности принтеров / копировальных устройств спецификация рабочего цикла относится к номинальной пропускной способности (то есть напечатанным страницам) устройства в месяц.

В сварочном источнике питания максимальный рабочий цикл определяется как процент времени в течение 10-минутного периода, в течение которого он может работать непрерывно до перегрева. [9]

Биологические системы [править]

Концепция рабочих циклов также используется для описания активности нейронов и мышечных волокон. Например, в нейронных цепях рабочий цикл конкретно относится к доле периода цикла, в котором нейрон остается активным. [5]

Поколение [править]

Один из способов генерирования довольно точных прямоугольных сигналов с коэффициентом заполнения 1/ n , где n является целым числом, состоит в изменении коэффициента заполнения до тех пор, пока n th гармоники не будет значительно подавлено. Уильям М. Хартманн (1997). Сигналы, звук и ощущения . Springer Science & Business Media. п. 109. ISBN 978-1-56396-283-7 . ,

40 CFR § 1065.610 - Генерация рабочего цикла. | CFR | Закон США

В этом разделе описывается, как генерировать рабочие циклы, специфичные для вашего двигателя, на основе нормализованных рабочих циклов в части, устанавливающей стандарты. Во время испытания на выбросы используйте рабочий цикл, который специфичен для вашего двигателя, чтобы задавать частоту вращения двигателя, крутящий момент и мощность, в зависимости от обстоятельств, используя динамометр двигателя и требования оператора двигателя. В параграфе (а) этого раздела описано, как «нормализовать» карту вашего двигателя, чтобы определить максимальную тестовую скорость и крутящий момент для вашего двигателя.В оставшейся части этого раздела описывается, как использовать эти значения для «денормализации» рабочих циклов в частях, устанавливающих стандарты, которые все публикуются на нормализованной основе. Таким образом, термин «нормализованный» в пункте (а) этого раздела относится к другим значениям, чем в остальной части раздела.

(а) Максимальная скорость испытания, fntest. Этот раздел обычно относится к рабочим циклам для двигателей с переменной скоростью. Для двигателей с постоянной скоростью, подверженных рабочим циклам, которые задают команды нормализованной скорости, используйте скорость без нагрузки в качестве измеренного значения fntest.Это самая высокая частота вращения двигателя, при которой двигатель выдает нулевой крутящий момент. Для двигателей с регулируемой скоростью определите fntest следующим образом:

(1) Разработайте измеренное значение для fntest следующим образом:

(i) Определите максимальную мощность, Pmax, из карты двигателя, сгенерированной в соответствии с § 1065.510, и рассчитайте значение для мощности, равное 98% от Pmax.

(ii) Определите минимальную и максимальную частоту вращения двигателя, соответствующие 98% от Pmax, используя линейную интерполяцию и без экстраполяции, в зависимости от ситуации.

(iii) Определите частоту вращения двигателя, соответствующую максимальной мощности fnPmax, путем расчета среднего значения двух скоростей из пункта (а) (1) (ii) этого раздела. Если есть только одна скорость, где мощность равна 98% от Pmax, примите fnPmax за скорость, с которой происходит Pmax.

(iv) Преобразуйте карту в нормированную карту зависимости мощности от скорости, разделив слагаемые мощности на Pmax и разделив слагаемые скорости на fnPmax. Используйте следующее уравнение для вычисления величины, представляющей сумму квадратов из нормализованной карты:

Сумма квадратов = fnnormi2 + Pnormi2Eq.1065.610-1Где: я = индексная переменная, которая представляет одно записанное значение engine map.fnnormi = частота вращения двигателя, нормализованная путем деления ее на fnPmax.Pnormi = мощность двигателя, нормализованная путем деления ее на Pmax.

(v) Определите максимальное значение для суммы квадратов на карте и умножьте это значение на 0,98.

(vi) Определить минимальную и максимальную частоту вращения двигателя соответствует значению, рассчитанному в пункте (а) (1) (v) данного раздела, с использованием линейная интерполяция в зависимости от ситуации.Вычислите fntest как среднее из этих двух значений скорости. (Viii) Следующий пример иллюстрирует вычисление fntest: (FN1 = 2360, P1 = 223,1, fnnorm1 = 1.002, Pnorm1 = 0,967) (Fn2 = 2364, P2 = 227,7, fnnorm2 = 1.004, Pnorm2 = 0,986) (FN3 = 2369, Р3 = 230,0, fnnorm3 = 1,006, Pnorm3 = 0,994) (FN4 = 2374, Р4 = 220,8, fnnorm4 = 1,008, Pnorm4 = 0,951) fntest = ((2360+ (2364-2360) · 0,98 · 230.0-223.1227.7-223.1) + (2369+ (2374-2369 ) · 0,98 · 230,0–230,02,8–230,0)) 2 = 2363 + 23712 = 2367r / мин. Сумма квадратов = (1,0022 + 0,9672) = 1,94 Сумма квадратов = (1,0042 + 0,9862) = 1.98 Сумма квадратов = (1,0062 + 0,9942) = 2,00 Сумма квадратов = (1,0082 + 0,9512) = 1,92fnpmax = ((2360+ (2364-2360) · 0,98 · 2,0-1,941,98-1,94) + (2369+ (2374) -2369) · 0,98 · 2,0–2,01,92–2,0)) 2 = 2363 + 23712 = 2367 об / мин

(vi) Определите минимальную и максимальную частоту вращения двигателя, соответствующую значению, рассчитанному в пункте (а) (1) (v) этого раздела, с использованием линейной интерполяции, в зависимости от ситуации. Рассчитайте fntest как среднее из этих двух значений скорости. Если есть только одна скорость, соответствующая значению, вычисленному в параграфе (a) (1) (v) этого раздела, в качестве скорости, где происходит максимум суммы квадратов, принимается fntest.

(vii) Следующий пример иллюстрирует вычисление fntest:

Pmax = 230,0

fntest = ((2360+ (2364-2360) · 0,98 · 2.0-1.941.98-1.94) + (2369+ (2374-2369) · 0,98 · 2.0-2.01.92-2.0)) 2 = 2362,0 + 2371,52 = 2366,8 г / minfnpmax = ((2360+ (2364-2360) · 0,98 · 230.0-222.5226.8-222.5) + (2369+ (2374-2369) · 0,98 · 230.0-228.6218.7-228.6)) 2 = 2362,7 + 2370.62 = 2366,7 об / мин

(2) Для двигателей с высокоскоростным регулятором, который будет подвергаться эталонному рабочему циклу, который задает нормализованные скорости, превышающие 100%, рассчитывают альтернативную максимальную скорость испытания fntest, alt, как указано в этом пункте (а) ( 2).Если fntest, alt меньше измеренной максимальной скорости испытания, fntest, определенной в пункте (a) (1) этого раздела, замените fntest на fntest, alt. В этом случае fntest, alt становится «максимальной тестовой скоростью» для этого двигателя. Обратите внимание, что § 1065.510 позволяет применять необязательную объявленную максимальную скорость испытания к конечной измеренной максимальной скорости испытания, определенной как результат сравнения между fntest и fntest, alt в этом пункте (a) (2). Определите fntest, alt следующим образом:

fntest, альт = fnhi, простаивает-fnidle% Speedmax + fnidleEq.1065,610-2

Пример:

фнч, холостой ход = 2200 об / мин

fnidle = 800 об / мин

Тест, alt = 2200-8001.05 + 800

fntest, alt = 2133 об / мин

(3) Для двигателей с регулируемой скоростью преобразовать нормализованные скорости в опорные скорости в соответствии с пунктом (с) этого раздела, используя измеренную максимальную испытательную скорость, определенную в соответствии с пунктами (а) (1) и (2) этого раздела - или используйте заявленную максимальную скорость испытания, как это разрешено в § 1065.510.

(4) Для двигателей с постоянной скоростью преобразуйте нормализованные скорости в эталонные скорости в соответствии с пунктом (с) этого раздела, используя измеренную скорость, регулируемую без нагрузки, или используйте заявленную максимальную испытательную скорость, как это разрешено в § 1065.510.

(b) Максимальный испытательный крутящий момент, Ttest. Для двигателей с постоянной скоростью определите измеренное значение Ttest из карт крутящего момента и зависимости мощности от скорости, сгенерированных в соответствии с § 1065.510, следующим образом:

(1) Для двигателей с постоянной скоростью, нанесенных на карту с использованием методов в § 1065.510 (d) (5) (i) или (ii), определите Ttest следующим образом:

(i) Определите максимальную мощность, Pmax, из карты двигателя, сгенерированной в соответствии с § 1065.510, и рассчитайте значение для мощности, равное 98% от Pmax.

(ii) Определите минимальную и максимальную частоту вращения двигателя, соответствующие 98% от Pmax, используя линейную интерполяцию и без экстраполяции, в зависимости от ситуации.

(iii) Определите частоту вращения двигателя, соответствующую максимальной мощности fnPmax, путем расчета среднего значения двух скоростей из пункта (а) (1) (ii) этого раздела.Если есть только одна скорость, где мощность равна 98% от Pmax, примите fnPmax за скорость, с которой происходит Pmax.

(iv) Преобразуйте карту в нормированную карту зависимости мощности от скорости, разделив слагаемые мощности на Pmax и разделив слагаемые скорости на fnPmax. Используйте формулу 1065.610-1, чтобы вычислить количество, представляющее сумму квадратов из нормализованной карты.

(v) Определите максимальное значение для суммы квадратов на карте и умножьте это значение на 0,98.

(vi) Определите минимальную и максимальную частоту вращения двигателя, соответствующую значению, рассчитанному в пункте (а) (1) (v) этого раздела, с использованием линейной интерполяции, в зависимости от ситуации.Рассчитайте fntest как среднее из этих двух значений скорости. Если есть только одна скорость, соответствующая значению, вычисленному в параграфе (a) (1) (v) этого раздела, в качестве скорости, где происходит максимум суммы квадратов, принимается fntest.

(vii) Измеренное значение Ttest является отображенным моментом при fntest.

(2) Для двигателей с постоянной скоростью, использующих метод двухточечного отображения в § 1065.510 (d) (5) (iii), вы можете следовать пункту (a) (1) этого раздела, чтобы определить измеренное значение Ttest, или вы может использовать измеренный крутящий момент второй точки в качестве измеренного Ttest напрямую.

(3) Преобразуйте нормализованные моменты в опорные моменты в соответствии с пунктом (d) этого раздела, используя измеренный максимальный испытательный крутящий момент, определенный в соответствии с пунктом (b) (1) этого раздела, или используйте заявленный максимальный испытательный момент, как это разрешено в § 1065.510.

значения скорости ссылки (с) генерацией от скорости нормализованной рабочего цикла. Преобразуйте нормализованные значения скорости в эталонные значения следующим образом:

(1)% скорости. Если в вашем нормированном рабочем цикле указаны значения% скорости, используйте свою скорость прогрева и максимальную скорость испытания для преобразования рабочего цикла следующим образом:

fnref =% скорости × (fntest-fnidle) + fnidleEq.1065,610-3

Пример:

Скорость

% = 85% = 0,85

fntest = 2364 об / мин

футов = 650 об / мин

fnref = 0,85 • (2364−650) + 650

фнр = 2107 об / мин

(2) скорости A, B и C. Если в вашем нормированном рабочем цикле скорости указаны в виде значений A, B или C, используйте кривую зависимости мощности от скорости, чтобы определить наименьшую скорость ниже максимальной мощности, при которой достигается 50% максимальной мощности. Обозначим это значение как nlo. Не принимайте теплый режим холостого хода, если все точки мощности на скоростях ниже максимальной скорости превышают 50% максимальной мощности.Также определите максимальную скорость выше максимальной мощности, при которой достигается 70% максимальной мощности. Обозначим это значение как nhi. Если все точки мощности на скоростях выше максимальной скорости превышают 70% максимальной мощности, примите nhi равным заявленной максимальной безопасной частоте вращения двигателя или заявленной максимальной представительной частоте вращения двигателя, в зависимости от того, какое значение меньше. Используйте nhi и nlo для вычисления контрольных значений для скоростей A, B или C следующим образом:

fnrefA = 0,25 × (NHI-НКП) + nloEq. 1065,610-4

fnrefB = 0.50 × (NHI-НКП) + nloEq. 1065,610-5

fnrefC = 0,75 × (NHI-НКП) + nloEq. 1065,610-6

Пример:

нло = 1005 об / мин

нки = 2385 об / мин

fnrefA = 0,25 • (2385−1005) + 1005

fnrefB = 0,50 • (2385−1005) + 1005

fnrefC = 0,75 • (2385−1005) + 1005

fnrefA = 1350 об / мин

fnrefB = 1695 об / мин

fnrefC = 2040 об / мин

(3) Промежуточная скорость. На основе карты определите максимальный крутящий момент Tmax и соответствующую скорость fnTmax, рассчитанную как среднее из минимальной и максимальной скоростей, при которых крутящий момент равен 98% от Tmax.Используйте линейную интерполяцию между точками, чтобы определить скорости, где крутящий момент равен 98% от Tmax. Определите эталонную промежуточную скорость как одно из следующих значений:

(i) fnTmax, если оно находится между (60 и 75)% максимальной скорости испытания.

(ii) 60% максимальной скорости испытания, если fnTmax составляет менее 60% максимальной скорости испытания.

(iii) 75% максимальной скорости испытания, если fnTmax превышает 75% максимальной скорости испытания.

(d) Генерация опорных моментов из нормированных моментов рабочего цикла.Преобразуйте нормализованные моменты в опорные моменты, используя карту максимального крутящего момента в зависимости от скорости.

(1) Опорный крутящий момент для двигателей с регулируемой скоростью. Для данной точки скорости умножьте соответствующий% крутящего момента на максимальный крутящий момент на этой скорости, согласно вашей карте. Если ваш двигатель подвергается эталонному рабочему циклу, в котором указаны отрицательные значения крутящего момента (то есть двигатель работает), используйте отрицательный крутящий момент для этих точек движения (то есть крутящий момент двигателя). Если вы отображаете отрицательный крутящий момент, как это разрешено в § 1065.510 (c) (2), и регулятор низкой скорости активируется, что приводит к положительным моментам, вы можете заменить эти положительные значения крутящего момента двигателя на отрицательные значения от нуля до наибольшего отрицательного момента двигателя. Как для карт максимального, так и для крутящего момента двигателя, линейно интерполируйте отображенные значения крутящего момента, чтобы определить крутящий момент между отображенными скоростями. Если эталонная скорость ниже минимальной отображаемой скорости (т.е. 95% от скорости холостого хода или 95% от минимальной требуемой скорости, в зависимости от того, какая величина выше), используйте сопоставленный крутящий момент на минимальной отображаемой скорости в качестве эталонного крутящего момента.Результатом является опорный крутящий момент для каждой точки скорости.

(2) Опорный крутящий момент для двигателей с постоянной скоростью. Умножьте значение крутящего момента в% на ваш максимальный испытательный крутящий момент. Результатом является эталонный крутящий момент для каждой точки.

(3) Требуемые отклонения. Нам требуются следующие отклонения для двигателей с регулируемой скоростью, предназначенных, главным образом, для движения транспортного средства с автоматической коробкой передач, где этот двигатель подвергается переходному режиму работы в режиме холостого хода. Эти отклонения предназначены для создания более представительного переходного рабочего цикла для этих применений.Для стационарных рабочих циклов или переходных рабочих циклов без холостого хода эти требования не применяются. Точки холостого хода для установившихся рабочих циклов таких двигателей должны работать в условиях, симулирующих нейтраль или парковку на коробке передач.

(i) Скорость нулевого процента - это скорость теплого холостого хода, измеренная в соответствии с § 1065.510 (b) (6) с применением CITT, т.е. измеренная скорость теплого холостого хода в приводе.

(ii) Если цикл начинается с набора смежных точек холостого хода (скорость с нулевым процентом и крутящий момент с нулевым процентом), оставьте контрольные моменты равными нулю для этого начального непрерывного сегмента холостого хода.Это означает работу в режиме свободного холостого хода с трансмиссией в нейтральном положении или парковкой в ​​начале переходного режима работы после запуска двигателя. Если начальный незанятый сегмент длиннее 24 секунд, измените опорные моменты для оставшихся незанятых точек в начальном непрерывном незанятом сегменте на CITT (т.е. измените незанятые точки, соответствующие 25 секундам до конца начального незанятого сегмента, на CITT). Это означает переключение передачи на диск.

(iii) Для всех остальных точек холостого хода измените опорный крутящий момент на CITT.Это должно представлять передачу, работающую в движении.

(iv) Если двигатель предназначен главным образом для автоматических трансмиссий с функцией «Нейтральный при остановке», которая автоматически переключает трансмиссию на нейтральную после остановки транспортного средства на определенное время и автоматически переключается на движение, когда оператор увеличивает спрос (т.е. , нажимает педаль акселератора), установите заданный крутящий момент на ноль для точек холостого хода в приводе по истечении назначенного времени.

(v) Для всех точек с нормализованной скоростью на уровне или ниже нулевого процента и опорным крутящим моментом от нуля до CITT, установите опорный крутящий момент на CITT.Это должно обеспечить более плавную привязку крутящего момента ниже скорости холостого хода.

(vi) Для точек движения не вносить изменений.

(vii) Для последовательных точек с контрольными моментами от нуля до CITT, которые следуют непосредственно за холостыми точками, измените их контрольные моменты на CITT. Это должно обеспечить плавный переход крутящего момента из режима холостого хода. Это не относится к случаю, когда используется функция «Нейтрально-при-стационарном», и передача переключается в нейтральное положение.

(viii) Для последовательных точек с эталонным крутящим моментом от нуля до CITT, которые непосредственно предшествуют холостым ходам, измените их эталонные моменты на CITT.Это должно обеспечить плавный переход крутящего момента в режим холостого хода.

(4) Допустимые отклонения для любого двигателя. Если ваш двигатель не работает ниже определенного минимального крутящего момента при нормальных условиях эксплуатации, вы можете использовать заявленный минимальный крутящий момент в качестве эталонного значения вместо любого значения, денормализованного до меньшего, чем заявленное значение. Например, если ваш двигатель подключен к гидростатической трансмиссии и имеет минимальный крутящий момент, даже когда все приводимые в действие гидравлические приводы и двигатели неподвижны, а двигатель работает на холостом ходу, вы можете вместо этого использовать этот объявленный минимальный крутящий момент в качестве контрольного значения крутящего момента. любого эталонного значения крутящего момента, созданного в соответствии с пунктом (d) (1) или (2) этого раздела, которое находится между нулем и этим заявленным минимальным крутящим моментом.

(e) Генерация опорных значений мощности из нормированных мощностей рабочего цикла. Преобразуйте нормализованные значения мощности в эталонные значения скорости и мощности, используя карту максимальной мощности в зависимости от скорости.

(1) Сначала преобразуйте нормализованные значения скорости в опорные значения скорости. Для данной точки скорости умножьте соответствующий% мощности на отображаемую мощность при максимальной тестовой скорости, fntest, если иное не указано в части, устанавливающей стандарты. Результатом является опорная мощность для каждой точки скорости, Pref.Преобразуйте эти эталонные мощности в соответствующие крутящие моменты для требований оператора и управления динамометром, а также для проверки рабочего цикла согласно 1065.514. Используйте контрольную скорость, связанную с каждой опорной точкой мощности для этого преобразования. Как и в случае циклов, заданных с помощью% крутящего момента, линейно интерполируйте между этими опорными значениями крутящего момента, полученными из циклов с% мощностью.

(2) Допустимые отклонения для любого двигателя. Если ваш двигатель не работает ниже определенной мощности при нормальных условиях эксплуатации, вы можете использовать объявленную минимальную мощность в качестве эталонного значения вместо любого значения, денормализованного до значения меньше заявленного значения.Например, если ваш двигатель напрямую подключен к винту, он может иметь минимальную мощность, которая называется мощностью холостого хода. В этом случае вы можете использовать эту объявленную минимальную мощность в качестве эталонного значения мощности вместо любого эталонного значения мощности, сгенерированного в соответствии с параграфом (e) (1) этого раздела, которое составляет от нуля до этой объявленной минимальной мощности.

[73 FR 37324, 30 июня 2008 г., с изменениями, внесенными в 73 FR 59330 от 8 октября 2008 г .; 75 FR 23045, 30 апреля 2010 г .; 76 FR 57453, 15 сентября 2011 г .; 78 FR 36398, 17 июня 2013 г .; 79 FR 23783, апрель28, 2014; 80 FR 9118, 19 февраля 2015 г .; 81 FR 74170, 25 октября 2016 г.] ,

Процедура испытания гармонизированных легких транспортных средств по всему миру

Технический стандарт для определения расхода топлива и уровня выбросов транспортных средств

Эта статья является частью серии о
Водительские циклы
Европа
NEDC: ECE R15 (1970) / EUDC (1990)
США
Федеральный тест EPA: FTP 72/75 (1978) / SFTP US06 / SC03 (2008)
Япония
10 mode (1973) / 10-15 Mode (1991) / JC08 (2008)
Глобальный гармонизированный
WLTP (2015)

Процедура WLTP (всемирная согласованная процедура испытаний легковых автомобилей ) является глобальным согласованным стандартом для определения уровней загрязнителей, выбросов CO 2 и расхода топлива для традиционных и гибридных автомобилей. , а также ассортимент полностью электрических транспортных средств.Этот новый протокол был разработан Европейской экономической комиссией Организации Объединенных Наций (ЕЭК ООН) для замены нового европейского цикла вождения (NEDC) в качестве европейской процедуры омологации транспортных средств. Его окончательная версия была выпущена в 2015 году. Одна из основных целей ВПИМ состоит в том, чтобы лучше сопоставить лабораторные оценки расхода топлива и выбросов с показателями условий вождения на дороге. [1]

Поскольку CO 2 целей становятся все более и более важными для экономических показателей производителей транспортных средств во всем мире, WLTP также стремится согласовать процедуры испытаний на международном уровне и создать равное игровое поле. на мировом рынке.Помимо стран ЕС, WLTP является стандартным тестом экономии топлива и выбросов также для Индии, Южной Кореи и Японии. Кроме того, ВПИМ связывается с Регламентом (ЕС) 2009/443, чтобы удостовериться, что новый взвешенный с точки зрения продаж парк не выбрасывает в среднем больше СО 2 , чем целевой показатель, установленный Европейским союзом, который в настоящее время установлен на уровне 95 г СО 2 на километр в 2021 году. [2] [3]

От стандарта NEDC до стандарта WLTP [править]

Новый европейский цикл вождения

С 1 сентября 2019 года все легкие автомобили, которые должны быть зарегистрированы в странах ЕС (но также в Швейцарии, Норвегии, Исландии и Турции), должны соответствовать стандартам WLTP. [1] WLTP заменяет старую NEDC в качестве европейской лабораторной процедуры омологации, которая была установлена ​​в 80-х годах для моделирования условий вождения в городских условиях легкового автомобиля. [4] В 1992 году NEDC был обновлен и теперь включает также городскую трассу (для которой характерны средние и высокие скорости), и, наконец, в 1997 году также был добавлен показатель выбросов CO 2 . [5] В настоящее время цикл NEDC устарел, поскольку он не отражает современные стили вождения, поскольку в настоящее время изменились расстояния и разнообразие дорог, с которыми приходится сталкиваться среднему автомобилю. [6] [7] Структура NEDC характеризуется средней скоростью 34 км / ч, ускорения плавные, остановки малые и продолжительные, а максимальная скорость 120 км / ч. [8]

Новый стандарт разработан таким образом, чтобы лучше отражать реальные и современные условия вождения. Для достижения этой цели WLTP на 10 минут длиннее, чем NEDC (30 вместо 20 минут), его профиль скорости является более динамичным, состоящим в более быстрых ускорениях, сопровождаемых короткими тормозами.Более того, средняя и максимальная скорости были увеличены до 46,5 км / ч и 131,3 км / ч соответственно. Пройденное расстояние составляет 23,25 км (более чем вдвое больше, чем 11 километров NEDC). [2]

Ключевые различия между старым NEDC и новым тестом WLTP заключаются в том, что WLTP: [1]

  • имеет более высокие средние и максимальные скорости
  • включает более широкий диапазон условий вождения (город, пригород, главная дорога, шоссе)
  • имитирует большее расстояние
  • имеет более высокую среднюю и максимальную мощность привода
  • смотрит на более крутые ускорения и замедления
  • тестирует дополнительное оборудование отдельно

Процедура испытаний [править]

Процедура испытаний обеспечивает строгое руководство в отношении условий испытаний динамометра и дорожной нагрузки (сопротивление движению), переключения передач, общего веса автомобиля (с учетом дополнительного оборудования, груза и пассажиров), качества топлива, температуры окружающей среды, а также выбора шин и давления.

Применяются три различных цикла испытаний WLTC, в зависимости от класса транспортного средства, определяемого отношением мощности / веса PWr в Вт / кг (номинальная мощность двигателя / масса в снаряженном состоянии): [требуется цитирование ]

  • Класс 1 - автомобили малой мощности с PWr <= 22;
  • класс 2 - автомобили с 22
  • класс 3 - высокомощные транспортные средства с PWr> 34;

В настоящее время наиболее распространенные автомобили имеют удельный вес 40–100 Вт / кг, поэтому относятся к классу 3.Фургоны и автобусы также могут принадлежать к классу 2.

В каждом классе есть несколько тестов по вождению, предназначенных для демонстрации реальной эксплуатации транспортных средств на городских и загородных дорогах, автомагистралях и автострадах. Продолжительность каждой части фиксирована между классами, однако кривые ускорения и скорости имеют различную форму. Последовательность испытаний дополнительно ограничена максимальной скоростью автомобиля V max . [необходимо цитирование ]

Чтобы обеспечить сопоставимость для всех транспортных средств и, таким образом, обеспечить справедливое сравнение между различными производителями автомобилей, испытания WLTP проводятся в лаборатории в четких и повторяемых условиях.Протокол гласит: [3]

  • Профиль скорости, который должен повторить испытанный автомобиль (с указанием одного значения скорости для каждой из 1800 секунд)
  • Параметры лабораторного оборудования, такие как калибровка динамометров, газоанализаторы [требуется устранение неоднозначности ] , анемометры, спидометры или сопротивление качению испытательного стенда
  • Условия окружающей среды, такие как комнатная температура, плотность воздуха, ветер
  • Тип топлива: бензин, дизель, СНГ, природный газ, электричество и т. Д.
  • Качество топлива и его химические свойства
  • Допуски, при которых действительны меры
  • Процесс настройки для транспортных средств перед испытанием.

Последние два являются более строгими, чем в протоколе NEDC, поскольку они использовались производителями автомобилей в своих интересах, чтобы поддерживать значения CO 2 (юридически) как можно ниже. [7]

Процедура не указывает фиксированную точку переключения передач, как это было в NEDC, позволяя каждому транспортному средству использовать свои оптимальные точки переключения.Фактически, эти точки зависят от уникальных параметров автомобиля, таких как вес, карта крутящего момента, удельная мощность и частота вращения двигателя. [2]

Во время WLTP также учитывается влияние дополнительного оборудования модели. Таким образом, испытания лучше отражают выбросы отдельных автомобилей, а не только автомобилей со стандартным оборудованием (как это было для цикла NEDC). Фактически, для одного и того же автомобиля процедура омологации требует двух измерений: одно для стандартного оборудования, а другое для полностью оборудованной модели. [2] Это учитывает влияние на аэродинамику автомобиля, сопротивление качению и изменение массы благодаря дополнительным характеристикам. [4]

WLTC ездовые циклы [править]

Новая процедура WLTP основана на новых циклах вождения (WLTC - всемирные согласованные испытательные циклы для транспортных средств малой грузоподъемности) для измерения среднего расхода топлива, выбросов CO 2 , а также выбросов загрязняющих веществ легковыми автомобилями и легкими коммерческими транспортными средствами. , [9]

Класс 3 [править]

WLTP разделен на 4 разных части, каждая с разной максимальной скоростью:

  • Низкий, до 56.5 км / ч
  • Средняя, ​​до 76,6 км / ч
  • Высокая
  • , до 97,4 км / ч
  • Сверхвысокая, до 131,3 км / ч.

Эти этапы вождения имитируют сценарии для городов, пригородов, сельских районов и шоссе соответственно с равным разделением между городскими и городскими трассами (52% и 48%). [2]

WLTC класс 3 испытательный цикл
Низкий Средний Высокий Очень высокий Всего
Продолжительность, с 589 433 455 323 1800
Длительность остановки, с 150 49 31 8 235
Расстояние, м 3095 4756 7162 8254 23266
% остановок 26.5% 11,1% 6,8% 2,2% 13,4%
Максимальная скорость, км / ч 56,5 76,6 97,4 131,3
Средняя скорость без остановок, км / ч 25,3 44,5 60,7 94,0 53,5
Средняя скорость с остановками, км / ч 18,9 39,4 56,5 91.7 46,5
Минимальное ускорение, м / с 2 -1,5 -1,5 -1,5 -1,44
Максимальное ускорение, м / с 2 1,611 1,611 1,666 1,055

Класс 2 [редактировать]

Испытательный цикл класса 2 состоит из трех частей для низкой, средней и высокой скорости; если V max <90 км / ч, высокоскоростная часть заменяется на низкоскоростную.

WLTC класс 2 испытательный цикл
Низкий Средний Высокий Всего
Продолжительность, с 589 433 455 1477
Длительность остановки, с 155 48 30 233
Расстояние, м 3132 4712 6820 14664
% остановок 26.3% 11,1% 6,6% 15,8%
Максимальная скорость, км / ч 51,4 74,7 85,2
Средняя скорость без остановок, км / ч 26,0 44,1 57,8 42,4
Средняя скорость с остановками, км / ч 19,1 39,2 54,0 35,7
Минимальное ускорение, м / с 2 -1.1 -1,0 -1,1
Максимальное ускорение, м / с 2 0,9 1,0 0,8

Класс 1 [редактировать]

Испытательный цикл класса 1 состоит из частей с низкой и средней скоростью, выполненных в последовательности низкий – средний – низкий; если V макс. <70 км / ч, то среднеоборотная часть заменяется тихоходной.

WLTC класс 1 испытательный цикл
Низкий Средний Всего
Продолжительность, с 589 433 1022
Длительность остановки, с 155 48 203
Расстояние, м 3324 4767 8091
% остановок 26.3% 11,1% 19,9%
Максимальная скорость, км / ч 49,1 64,4
Средняя скорость без остановок, км / ч 27,6 44,6 35,6
Средняя скорость с остановками, км / ч 20,3 39,6 28,5
Минимальное ускорение, м / с 2 -1,0 -0,6
Максимальное ускорение, м / с 2 0.8 0,6

Временная шкала перехода от NEDC к WLTP [править]

Период перехода от NEDC к WLTP начался в 2017 году и закончится в сентябре 2019 года. Производители автомобилей должны были получить разрешение в рамках WLTP и NEDC на любое новое транспортное средство с 1 сентября 2017 года, тогда как WLTP заменил NEDC с сентября 2018 года. С этой даты показатели расхода топлива и выбросов CO 2 , полученные в рамках ВПИМ, являются единственными, имеющими юридическую силу, и должны быть включены в официальную документацию (Сертификат соответствия). [2]

Поскольку структуры NEDC и WLTP различны, полученные значения могут отличаться друг от друга, даже если один и тот же автомобиль проходит испытания. Поскольку WLTP более точно отражает дорожные условия, его лабораторные показатели выбросов CO 2 обычно выше, чем NEDC. [2] Эксплуатационные характеристики автомобиля не меняются от одного теста к другому, просто WLTP имитирует другой, более динамичный путь, отражающийся в более высоком среднем значении загрязняющих веществ.Этот факт важен, поскольку во многих странах показатель CO 2 используется для определения стоимости акцизного налога на автомобили для новых автомобилей. С учетом расхождений между этими двумя процедурами ЕЭК ООН предложила директивным органам рассмотреть эту асимметрию в процессе перехода. [1] Например, в Великобритании, в период перехода от NEDC к WLTP, если значение CO 2 было получено по последнему, оно должно быть преобразовано в «эквивалент NEDC». [10]

Реальные выбросы от привода [править]

AVL PEMS - закреплен на легковом автомобиле

Наряду с лабораторной процедурой ЕЭК ООН провела испытание в реальных условиях вождения на выбросы NOx и других твердых частиц, которые являются основной причиной загрязнения воздуха.Эта процедура называется испытанием на выбросы реального диска (RDE) и проверяет, что законодательные пределы для загрязняющих веществ не превышаются при реальном использовании. RDE не заменяет лабораторный тест (единственный, который имеет юридическую ценность), но дополняет его. Во время RDE транспортное средство испытывается в различных условиях вождения и внешних условиях, которые включают различные высоты, температуры, дополнительную грузоподъемность, движение в гору и на спуске, медленные дороги, быстрые дороги и т. Д. [1] Кроме того, свободный воздух, который Прием автомобиля не зависит от положения воздуходувки, что может привести к изменениям в измеренных выбросах лабораторных испытаний. [11]

Для измерения выбросов во время дорожных испытаний автомобили оснащены портативной системой измерения выбросов (PEMS), которая контролирует загрязняющие вещества и значения CO 2 в режиме реального времени. PEMS состоит из сложной контрольно-измерительной аппаратуры, которая включает в себя: современные газоанализаторы, расходомеры выхлопных газов, интегрированную метеостанцию, систему глобального позиционирования (GPS), а также подключение к сети. Протокол не указывает одну PEMS в качестве эталона, но указывает набор параметров, которым должно удовлетворять его оборудование.Собранные данные анализируются для проверки того, что внешние условия, в которых принимаются меры, соответствуют допускам и гарантируют юридическую силу. [3]

Пределы вредных выбросов такие же, как и для ВПИМ, умноженные на коэффициент соответствия. Факторы соответствия учитывают погрешность контрольно-измерительной аппаратуры, которая не может гарантировать тот же уровень точности и повторяемости лабораторных испытаний, а также влияние самой PEMS на испытываемое транспортное средство. E / ECE / 324 / Rev.2 / Add.100 / Rev.3 или E / ECE / TRANS / 505 / Rev.2 / Add.100 / Rev.3 (12 апреля 2013 года), «Соглашение о принятии единые технические предписания для колесных транспортных средств, предметов оборудования и частей, которые могут быть установлены и / или использованы на колесных транспортных средствах, и условия взаимного признания официальных утверждений, предоставленных на основании этих предписаний ", добавление 100: Правила № 101, Единообразные предписания в отношении официального утверждения легковых автомобилей, приводимых в движение только двигателем внутреннего сгорания или приводимых в движение гибридной электрической силовой передачей, в отношении измерения выбросов углекислого газа и расхода топлива и / или измерения потребления электрической энергии и электрического диапазона, и транспортных средств категорий M1 и N1, которые приводятся в действие электропоездом только в отношении измерения потребления электроэнергии и диапазона электропередач. Fernández-Yáñez, P .; Armas, O .; Мартинес-Мартинес, С. (2016). «Влияние взаимного расположения транспортного средства-воздуходувки на испытательном стенде с роликами под климатической камерой». Прикладная теплотехника . 106 : 266–274. DOI: 10.1016 / j.applthermaleng.2016.06.021.

Внешние ссылки [редактировать]

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020