Transporto Priemonės Dinamika

Transporto priemonės dinamika - tai mokslo sritis, nagrinėjanti įvairius transporto priemonių judėjimo aspektus, veikiant išoriniams ir vidiniams veiksniams. Ji apima pagreitėjimą, stabdymą, svyravimus, veikiančias jėgas ir jėgų momentus, keleivių komfortabilumo sąlygas, atskirų mazgų dinaminius ir hidrodinaminius procesus, važiuoklės sąveiką su kelio paviršiumi bei transporto priemonės stabilumą.

Dinamikos principai ir Niutono dėsniai

Dinamika yra mechanikos dalis, kurioje nagrinėjamos kūnų judėjimo greičio kitimo priežastys. Transportas su dinamika siejasi su Antruoju Niutono dėsniu, kuris teigia, kad kūno įgyjamas pagreitis yra tiesiogiai proporcingas kūną veikiančiai atstojamajai jėgai ir atvirkščiai proporcingas kūno masei. Svarbu pažymėti, kad klasikinės ir reliatyviosios mechanikos dėsniai sutampa tik tada, kai materialių taškų greičiai yra daug mažesni už šviesos greitį vakuume.

Transporto ciklai dinamikoje: WLTP

Atsižvelgiant į didėjantį aplinkos užterštumą ir šiltnamio efektą, buvo sukurtas ir įdiegtas WLTP (angl. World Harmonised Light Vehicle Test Procedure) ciklas. Šis ciklas paremtas iš viso pasaulio surinktais vairavimo duomenimis ir apima įvairias vairavimo situacijas - nuo miesto eismo iki greitkelių.

WLTP bandymo procedūra yra daug dinamiškesnė, lyginant su jos pirmtaku NEDC, nes ji apima žymiai daugiau įsibėgėjimo ir stabdymų ciklų. Be faktinio važiavimo profilio, matavimo procedūra taip pat buvo standartizuota visame pasaulyje ir pritaikyta prie dabartinės automobilių inžinerijos tendencijų.

WLTP ciklo eiga ir parametrai

• WLTP ciklas prasideda užvedus šaltą variklį bandymų stende.
• Greitis matuojamas keturiuose diapazonuose: iki 60 km/h, iki 80 km/h, iki 100 km/h ir daugiau kaip 130 km/h. Visuose šiuose diapazonuose nuolat pagreitėjama ir stabdoma.
• Maksimalus greitis WLTP cikle yra 10 km/h didesnis nei NEDC cikle.
• Vidutinis greitis WLTP cikle yra žymiai didesnis (46,5 km/h) nei ankstesnio ciklo (apie 34 km/h).
• Bandymų kameroje nurodoma 23 °C ciklo temperatūra.
• Visas važiavimo ciklas trunka apie 30 minučių, o jo maršrutas yra 23 km.
• WLTP standartas taip pat apima klausimus, susijusius su matavimo temperatūros arba tinkamo slėgio padangose apibrėžimu.

Naujosios WLTP bandymo procedūros tikslas - kuo tiksliau imituoti realias važiavimo sąlygas, sumažinti dispersijas ir išlaikyti kuo mažesnes bandymų išlaidas.

Transmisijų būklės diagnozavimas

Transporto mašinų transmisijų būklės diagnozavimas yra svarbi dinamikos dalis, siekiant užtikrinti įrenginių patikimumą ir ilgaamžiškumą. Ypatingas dėmesys skiriamas dažniausiai gendantiems transmisijos elementams: riedėjimo guoliams ir krumpliaratinėms pavaroms. Nuo šių elementų techninės būklės priklauso viso įrenginio darbingumas. Jų būklės pasikeitimų stebėjimas leidžia racionaliai išnaudoti įrenginio resursą ir sumažinti prastovų laiką.

Tyrimų metodikos ir tikslai

Pagrindinis tikslas šioje srityje - sukurti metodikas ir algoritmus, skirtus įrenginio pažeidimams nustatyti ir jų vystymuisi stebėti. Šiame kontekste sprendžiami keli uždaviniai:

• Kuriami transmisijos elementų su pažeidimais matematiniai modeliai.
• Tiriama pažeidimų įtaka dinaminių parametrų pokyčiams.
• Atliekami transmisijos elementų su pažeidimais dinaminių procesų eksperimentiniai tyrimai.
• Tiriamas virpesių matavimo ir akustinės emisijos metodų tinkamumas transporto mašinų transmisijų elementų diagnostikai.
• Remiantis atliktais teorinių ir eksperimentinių tyrimų rezultatais, kuriama transporto mašinų transmisijos elementų diagnostikos metodika.

Važiavimo dinamikos svarba automobilių pramonėje

Automobilių gamintojai skiria išskirtinį dėmesį automobilių valdymui ir važiavimo kokybei, nepaisant automobilio segmento. Važiavimo dinamika yra bet kurio modelio kūrimo programos epicentre, siekiant suteikti didžiausią įmanomą vairavimo džiaugsmą. Tai apima prieštaringų eksploatacinių charakteristikų, tokių kaip komfortas ir valdymas, stabilumas, judrumas, vairuojamumas ir degalų taupymas, subalansavimą.

Pavyzdžiui, tokie modeliai kaip „Ford Fiesta ST“ išsiskiria sportiškai suderinta važiuokle, stabdžiais ir vairavimo mechanizmu. Juose montuojama traukos kontrolės sistema „Torque Vectoring System“, kuri posūkiuose suderina išorinio ir vidinio varomojo rato greičius, užtikrindama didesnį vairavimo tikslumą ir dinamiką.

Naujos technologijos ir ateities tendencijos

Didėjanti aktyvių valdiklių integracija kartu su elektrifikuotų važiuoklės sistemų naudojimu inžinerinę veiklą daro dar sudėtingesnę. Šiuolaikinės sistemos, tokios kaip Simcenter, suteikia integruotą požiūrį kuriant transporto priemonę ir jos važiuoklės komponentus. Jos sprendžia daugiadisciplininį visų mechatroninių sistemų pobūdį, užtikrinant vientisą integraciją ir bendro modeliavimo galimybes su valdiklių modeliais.

Sistemos modeliavimo metodas leidžia inžinieriams iš anksto priimti sprendimus dėl važiuoklės komponentų ir jų išdėstymo projektavimo, bei suteikia keičiamo dydžio sprendimus viso projektavimo ir patvirtinimo proceso metu - nuo "model-in-the-loop" (MiL), programinės įrangos į ciklą (SiL) iki aparatinės įrangos (HiL).

tags: #transporto #priemoniu #dinamika