Ak je potrebné zistiť vhodný spôsob preraďovania prevodových stupňov na dosiahnutie minimálnej spotreby paliva alebo maximálnych dynamických vlastností nášho automobilu, je nutné si určiť aktuálnu mernú spotrebu spaľovacieho motora počas jazdy a aktuánu silu na kolesách, resp. moment motora.
Pre určenie vhodného preradenia prevodového stupňa na dosiahnutie minimálnej spotreby paliva je potrebné poznať charakteristiku použitého spaľovacieho motora.
ANALÝZA PREVÁDZKOVÝCH PODMIENOK
Na to je potrebné poznať mapy merných spotrieb a prostredníctvom aktuálnych jazdných odporov vypočítať potrebný krútiaci moment motora. Ak je hotový výpočet a zakreslené krútiace momenty na hnacích kolesách na jednotlivých prevodových stupňoch v závlislosti od rýchlosti jazdy, ktoré si v zápätí prepočítame na krútiaci moment motora a otáčky motora, do úplnej charakteristiky spaľovacieho motora, dostaneme graf (obr. 1).
Z grafu je možné vyčítať veľkosť mernej spotreby spaľovacieho motora pri danom momente na konkrétnom prevodovom stupni. Ak si túto aktuálnu mernú spotrebu spaľovacieho motora (g/kWh) prepočítame na spotrebu automobilu (l/100 km), dostaneme priebeh spotreby na jednotlivých prevodových stupňoch (obr. 2), ktorý nám môže pomôcť určiť vhodný prevodový stupeň pri najmenšej spotrebe za danej rýchlosti.
OPTIMALIZÁCIA VOĽBY PREVODOVÝCH STUPŇOV
Na určenie vhodného preraďovania prevodových stupňov a na dosiahnutie najlepších dynamických vlastností je potrebné vypočítať tzv. dynamickú charakteristiku automobilu (obr. 3). Dynamickú charakteristiku je možné určiť prepočítaním priebehu maximálneho krútiaceho momentu spaľovacieho motora na maximálnu silu na hnacích kolesách na jednotlivých prevodových stupňoch v závislosti na rýchlosti jazdy. Ďalej je potrebné vypočítať vhodné jazdné odpory, ktoré pôsobia proti pohybu vozidla. Z takto vypočítanej a zostrojenej dynamickej charakteristiky automobilu vieme určiť priebehy maximálnych síl na kolesách a analyzovať vhodnosť okamihu preraďovania prevodových stupňov. Je potrebné si uvedomiť, že dynamická charakteristika vychádza z priebehu maximálneho krútiaceho momentu motora, takže priebehy síl na kolesách na jednotlivých prevodových stupňoch takisto platia pre maximálny krútiaci moment motora.
Po určení vhodného okamihu preradenia prevodového stupňa a vypočítaní času potrebného na zrýchlenie zahŕňajúceho aj stratu rýchlosti počas preraďovania, si dokážeme zostrojiť priebeh rýchlosti automobilu v závislosti na čase (obr. 4).
Analýzou takto vypočítaných a zostrojených prevádzkových charakteristík automobilu dokážeme zistiť vhodný okamih preradenia, resp. zaradenia vhodného prevodového stupňa na dosiahnutie minimálnej spotreby paliva. Ďalej vieme určiť vhodnú rýchlosť (otáčky motora) automobilu (motora) pri maximálnej sile na kolesách, pri ktorej má automobil najlepšie dynamické vlastnosti a určiť rýchlosť automobilu (otáčky motora) na preradenie prevodového stupňa pri maximálnom využití hnacej sily na kolesách potrebnú pre akceleráciu na určitú rýchlosť v najkratšom čase pre náš konkrétny automobil.
LITERATÚRA:
[1] Kondrashkin A. S. – Filkin N. M. – Mezrin V. G.: (2008) Combined power plant for electric vehicles. Automotive industry, 1996, No. 4. C. 9 – 10
[2] Božek, P.: (2010) Automation measuring and verifying the operational reliability of selected parts of the car. In: Transfer of innovation, ISBN 80 – 8073 – 461 – 5
[3] Umnjaškin V. A. – Fiľkin N. M.: (2009) Analysis diagram of a hybrid power plant. In: Management of industrial enterprises, ISSN 1336-5592. No. 1
TEXT Ing. Juraj Matej PhD., Ústav elektroenergetiky a aplikovanej elektrotechniky FEI STU, FOTO archív redakcie
