Лабораторна робота №7 "Моделювання умов і факторів, що впливають на зберігання автомобіля"

Мета роботи: Моделювання та дослідження умов і основних факторів що впливають і визначають спосіб зберігання автомобілів.

Зміст роботи: Ознайомитись з видами та способами міжзмінного зберігання автомобілів. Змоделювати та дослідити ефективність міжзмінного зберігання автомобілів за інтегральними та енергетичними показниками.

Порядок виконання роботи

Ознайомитись з видами та способами міжзмінного зберігання автомобілів та основними факторами що впливають і визначають спосіб зберігання автомобілів.

Під зберіганням рухомого складу - розуміємо різноманітні способи утримування справних автомобілів у міжзміний час. Особливо ця проблема є актуальною при експлуатації рухомого складу в умовах низьких зимових температурах навколишнього повітря при вимозі забезпечення ефективності транспортного процесу. Для полегшення пуску двигунів автомобілів при низьких температурах найширше застосовують два основних способи зберігання автомобілів: безгаражне зберігання на відкритих майданчиках, обладнаних різними засобами підігрівання і розігрівання; зберігання в опалюваних приміщеннях. Інші способи між змінного зберігання (в неопалюваних приміщеннях, під навісами) є різновидами названих.

Основними способами безгаражного зберігання автомобілів є повітророзігрів, розігрів стаціонарним газовим пальником, розігрів подачею повітря в картер двигуна, підігрів стаціонарним газовим пальником, підігрів приладом "Малютка", електропідігрів оливи в картері двигуна, розігрів приладом "Малютка". Для інтегральної оцінки теплового стану автомобіля використовується номограма (рис 7.1) по осі абсцис якої відкладена температура навколишнього повітря, а по осі ординат - значення інтегральної функції сумарних втрат ефективності для всього автомобіля в цілому S(t).

Порівняльна оцінка способів безгаражного зберігання за інтегральним показником проводиться у слідуючому порядку: по осі абсцис вибирається характеристика для регіону температура повітря. Як правило, це середня температура січня, для якої визначаються значення показників S(t_в). Критерієм вибору групового способу безгаражного зберігання являється мінімальне значення S(t_в).

Наприклад, при температурі повітря -22⁰c при безгаражному зберіганні автомобілів повітропідігрів (2) і електропідігрів (4) більше ефективні, чим підігрів приладом "Малютка" (8) і водопідігрів двигуна.

Рис 7.1 Оцінка різних способів безгаражного зберігання автомобілів за інтегральним показником:

1 - повітророзігрів,; 2 - повітропідігрів; 3 - водопідігрів; 4 - електропідігрів;

5 - розігрів стаціонарми газовим пальником; 6 - розігрів подачею повітря в картер двигуна; 7 - підігрів стаціонарним газовим пальником; 8 - підігрів приладом "Малютка"; 9 - розігрів приладом "Малютка".

Розглянутий метод дозволяє вибрати спосіб безгаражного зберігання виходячи з технічних можливостей. Однак кожний запуск автомобіля при низьких температурах супроводжується втратами енергії Q_вⁱ, які залежать від температури навколишнього повітря і способу безгаражного зберігання що використовується

Рис 7.2 Витрати анергії (теплоти) на один пуск при обігріві двигуна в залежності від температури навколишнього середовища (позначення дивись на рис 7.1)

Оцінка способу безгаражного зберігання автомобіля за енергетичними показниками що розроблена МАДИ [4], основана на визначенні і порівнянні річних енергетичних витрат Q_рⁱ в різних кліматичних умовах для різних способів безгаражного зберігання:

де:

N_t - число пусків що відповідають температурі t (як правило, інтервал в 5⁰С

t_min, t_max - мінімальна і максимальна температура що відповідає зимовому періоду експлуатації.

При розрахунках t_max приймається 0 ...+5⁰С. Так як число днів із від’ємною температурою в різних кліматичних районах суттєво відрізняється, то в залежності від способів безгаражного зберігання будуть змінюватись витрати на пуск (рис 7.3) і річні енергетичні витрати.

Отримавши індивідуальне завдання і програмне забезпечення до лабораторної роботи провести моделювання умов і факторів, що впливають на зберігання та дослідити й оцінити способи безгаражного зберігання автомобіля за інтегральним і енергетичним показниками. Скласти підсумкову таблицю отриманих результатів дослідження і побудувати графіки енергії на обігрів автомобіля двигуна при способах безгаражного зберігання у зимовий період (7.3).

Оформити зміст по лабораторній роботі з викладенням теоретичних, вихідних і розрахункових даних та виконати порівняльний аналіз способу безгаражного зберігання автомобілів.

Приклад: оцінки способу безгаражного автомобілів по енергетичних показниках.

У відповідності до індивідуального завдання складаємо таблиця 7.1

Інтервал температур навколишнього повітря від -450С до +50С	-45… -40	-40… -35	-35… -30	-30… -25	-25… -20	-20… -15	-15… -10	-10… -5	-5… 0	0… +5
Число днів у році з даною температурою повітря	1	2	5	12	24	36	35	29	31	37

Використовуючи середнє значення температури та за умови забезпечення регіону (що регламентується) різними видами палива робимо вибір можливих способів безгаражного зберігання: повітропідігрів (2); повітророзігрів (1); електропідігрів (4).

Визначаємо витрати енергії (табл.7.2) на один пуск двигуна (ГДж) при різних температурах навколишнього повітря, ⁰С (середини інтервалів) за графіками (рис.7.2).

Спосіб підведення тепла	-42,5	-37,5	-32,5	-27,5	-22,5	-17,5	-12,5	-7,5	-2,5	2,5
Повітропідігрів(2)	0,22	0,21	0,19	0,18	0,15	0,13	0,12	0,09	0,08	0,03
Повітророзігрів(1)	0,16	0,14	0,11	0,09	0,08	0,05	0,05	0,04	0,03	0,03
Електророзігрів(4)	0,16	0,15	0,13	0,12	0,11	0,09	0,07	0,07	0,06	0,06

Помноживши число днів з температурою навколишнього повітря, що відповідає середині інтервалів на необхідну для пуску кількість енергії в даному інтервалі і сумуючи витрати енергії по всіх інтервалах (формула 7.1) отримаємо річні витрати енергії при різних способах безгаражного зберігання автомобіля (табл.7.3)

Спосіб підведення тепла	Витрати енергії при різних температурах, 0С										Річні витрати енергії
	-42,5	-37,5	-32,5	-27,5	-22,5	-17,5	-12,5	-7,5	-2,5	2,5
Повітропідігрів(2)	0,22	0,42	0,95	2,16	3,6	3,6	4,68	2,61	2,48	1,14	21,86
Повітророзігрів(1)	0,16	0,28	0,55	1,08	1,92	1,8	1,75	1,16	1,09	1,14	10,93
Електророзігрів(4)	0,16	0,3	0,65	1,44	2,64	3,24	2,62	2,03	1,74	1,52	16,36

Таким чином у розглянутих умовах мінімальні витрати енергії забезпечує використання повітророзігріву (1) – 10,93 ГДж/год.

Рис 7.3 Витрати енергії при різних способах безгаражного зберігання автомобіля у зимовий період.

Завдання відповідно до варіанту:

Інтервал температур навколишнього повітря від -450С до +50С	-45… -40	-40… -35	-35… -30	-30… -25	-25… -20	-20… -15	-15… -10	-10… -5	-5… 0	0… +5
Число днів у році з даною температурою повітря

Вид озігріву :__________________________________________________________

Обробка результатів:

Спосіб підведення тепла	-42,5	-37,5	-32,5	-27,5	-22,5	-17,5	-12,5	-7,5	-2,5	2,5

Спосіб підведення тепла	Витрати енергії при різних температурах, 0С										Річні витрати енергії
	-42,5	-37,5	-32,5	-27,5	-22,5	-17,5	-12,5	-7,5	-2,5	2,5

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Висновки:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________