Как найти коэффициент технической готовности автомобиля

Основные эксплуатационные показатели работы автомобилей

Работа автомобилей характеризуется следующими основными технико-эксплуатационными показателями (измерителями): коэффициент технической готовности парка, коэффициент использования парка, коэффициент использования рабочего времени, скорость движения, коэффициенты использования пробега и грузоподъемности.

Коэффициент технической готовности парка (КТГ)

Характеризует степень готовности автомобилей для выполнения перевозок. Он может определять готовность парка за один день или другой отрезок времени.

Коэффициент технической готовности за один день определяют по формуле: 

где: А_и — количество исправных автомобилей; А_с — списочное количество автомобилей.

Пример. Парк насчитывает 17 списочных автомобилей, а технически исправных 15. Определить КТГ.

Решение. КТГ = 15:17 = 0,88.

---

Калькулятор

---

Коэффициент технической готовности за какой-либо период (неделю, месяц) вычисляют по формуле:

где: АД_и — количество автомобиле-дней исправных автомобилей; АД_с — количество автомобиле-дней списочных автомобилей.

Пример. В парке числится 310 автомобилей. Требуется определить его КТГ за 5 дней, если известно, что в первый день технически исправных автомобилей было 240, во второй — 247, в третий — 248, в четвертый — 250 и в пятый — 255.

Решение.

1. Определяем количество автомобиле-дней списочных автомобилей:310 X 5 = 1550.
2. Находим количество автомобиле-дней исправных автомобилей:240 + 247 + 248 + 250 + 255 = 1240.
3. Подсчитываем коэффициент технической готовности:КТГ = 1240:1550 = 0,80.

Коэффициент использования (выпуска на линию) парка (КИП)

Доказывает степень использования подвижного состава. Он может быть одинаковым с коэффициентом технической готовности парка или ниже его.

Коэффициент использования парка определяют по формуле:

где: АД_р — количество автомобиле-дней работы автомобилей; АД_с — количество автомобиле-дней списочных автомобилей.

Так, если в парке имеется 300 автомобилей, а выпушено в данный день на линию 250, то КИП равен: 250:300 = 0,83.

Для определения КИП за отчетный период необходимо подсчитать количество автомобиле-дней работы на линии за этот период и разделить их на автомобиле-дни списочного состава.

Пример. Списочный состав парка 300 автомобилей. За 30 дней количество автомобиле-дней работы на линии составило 7290. Найти КИП.

Решение. КИП = 7290:(300 Х 30) = 7290:9000 = 0,81,

Чтобы этот коэффициент был равен коэффициенту технической готовности парка, нельзя допускать простоев исправных автомобилей.

Коэффициент использования рабочего времени (КИВ)

Характеризует степень использования автомобилей за время пребывания в наряде (на линии). Время в наряде (на линии) определяют в часах с момента выхода из парка до момента возвращения в парк.

Это время включает: время движения, время на погрузку и разгрузку и время простоев.

Коэффициент использования рабочего времени вычисляют по формуле:

где: Т_д — количество часов в движении; Т_н — общее количество часов пребывания в наряде (на линии). Так, если автомобиль находился в наряде (на линии) 7 ч, из которых 6 ч был в движении, КИВ = 6:7 — 0,85.

Чем лучше организованы погрузочно-разгрузочные работы и меньше непроизводительные простои, тем выше коэффициент использования рабочего времени.

«Автомобиль», под. ред. И.П.Плеханова

Для оценки возможности использования автотранспортных средств, в качестве критерия применяется коэффициент, учитывающий степень их исправности и готовности к выезду на линию – КТГ.

Этот показатель в технической литературе имеет различные аналоги. В аналитических отчётах применяются критерии использования пробега и грузоподъёмности, загрузки, грузооборота, часов в движении.

Все они, так или иначе, показывают эффективность эксплуатации автомобильного парка. Коренное отличие коэффициента технической готовности в том, что он показывает лишь возможность использования имеющихся транспортных средств. Иными словами, КТГ – это эксплуатационный потенциал автотранспортного предприятия.

Среди прочих критериев наиболее близок к рассматриваемому показателю коэффициент исправности – К исп. Он демонстрирует отношение количества исправного транспорта к списочному составу

Но эти показатели – КТГ и Кисп – нельзя считать идентичными, т. к. первый подразумевает готовность транспортной единицы к немедленному выезду, а второй – всего лишь отсутствие неисправностей. При этом автомобиль может находиться, например, на консервации. Он исправен, но для поездки может быть необходимо провести ряд подготовительных процедур: ввернуть свечи зажигания, снять с подставок, разгружающих подвеску и т. д.

КАК ИЗМЕРЯЕТСЯ КОЭФФИЦИЕНТ ТЕХНИЧЕСКОЙ ГОТОВНОСТИ

Величина показателя равна отношению количества готовых к выезду автомобилей (Кгот) или другого транспорта к общему, имеющемуся в наличии – списочному количеству (Ксп).

КТГ= Кгот/Ксп.

Он может определяться в конкретный момент времени или же за определённый период – неделя месяц, квартал, год.

Подсчитывается суммированием произведений готовых к выезду автомобилей на число дней в течение которых они были готовы делённому на произведение списочного числа на количество дней.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ВЫГОДА ОТ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КТГ

Регулярный измерение коэффициента технической готовности и сопоставление его значений с временными промежутками исправного состояния и причинами выхода транспорта из строя позволяет прогнозировать и планировать постановку их на обслуживание и ремонт.

Каждая деталь имеет срок службы, который прогнозируется с определённой точностью. Видя статистику поломок каждой единицы автопарка, несложно заранее предвидеть необходимость замены запасных частей и делать это в плановом порядке в периоды наименьшей загруженности.

Плановая постановка на ремонт и ТО исключает срыв рейсов, отмену заказов и, в конечном счёте, снижает финансовые потери.

ВЛИЯНИЕ МОНИТОРИНГА ТРАНСПОРТА НА ИЗМЕРЕНИЯ КТГ

Постоянное отслеживание в автоматическом режиме местонахождения транспортных средств даёт возможность точнее и с меньшими временными затратами рассчитывать коэффициент технической готовности всего автопарка в целом и каждой единицы в отдельности. Есть возможность вести расчёт по группам – крупно-, средне-, малотоннажные, грузоподъёмные и т. д.

Вкупе с анализом причин выхода из строя, рассмотренных выше, автоматический дистанционный мониторинг позволяет эффективнее анализировать, повышать КТГ и экономические показатели предприятия.

использования
автомобилей

Коэффициент
технической готовности автомобиля
рассчитываем но формуле:

α_т=
1/ [1 + L_cc
(D_ор/
1000 + D_KP/L_КРср)].

где
D_ор
– продолжительность простоя автомобиля
в ТО и ТP.
[л. 1. стр.25.]

D_KP
– простой автомобиля в КР. [табл.5
методических указаний].

Рассчитаем
коэффициент технической готовности
для базовых автомобилей и самосвалов
на примере автомобиля. указанною
преподавателем в п. 1.1.

Коэффициент
использования автомобилей определяют
с учетом режима работы АТП в году по
формуле:

α_и=
α_т*K_и*D_p
/ D_K (1.9)

где
К_и
– коэффициент учитывающий снижение
использования технически исправных
автомобилей в рабочие дни по
эксплуатационным причинам .

К_и
= 0,93…0,97 [л.2. стр.24];

D_p
– число рабочих дней в году, D_p
= 253 дня: D_K
– календарных дней в году. D_K
= 365 дней.

Рассчитаем
коэффициент использования для базовых
автомобилей и самосвалов на примере
автомобиля, указанного преподавателем
в п. 1.1.

Аналогично
рассчитываем коэффициент использования
для других автомобилей. Все расчёты
для базовых автомобилей и самосвалов
по

остальным
маркам автомобилей приводим в
пояснительной записке.

1.4.1.
Рассчитываем коэффициент готовности
для автомобиля

ГАЗ
3309 (базовый)

α_т=1/1+180*(0,5/1000+12/176400)=0,9

α_и=0,9*0,93*253/365=0,58

ГАЗ-САЗ
3701 (самосвал)

α_т=1/1+180*(0,5/1000+12/151200)=0,9

α_и=0,9*0,93*253/365=0,58

1.4.
2. Рассчитываем коэффициент готовности
для автомобиля

ЗИЛ
ММЗ 441510 (базовый)

α_т=1/1+180*(0,6/1000+12/181440)=0,89

α_и=0,89*0,93*253/365=0,57

ЗИЛ-ММЗ
4510 (самосвал)

α_т=1/1+180*(0,5/1000+12/120960)=0,9

α_и=0,9*0,93*253/365=0,58

1.4.3.
Рассчитываем коэффициент готовности
для автомобиля

МАЗ
53362 (базовый)

α_т=1/1+180*(0,5/1000+12/362880)=0,9

α_и=0,9*0,93*253/365=0,58

МАЗ
5551(самосвал)

α_т=1/1+180*(0,5/1000+12/302400)=0,89

α_и=0,89*0,93*253/365=0,57

1.4.4.
Рассчитываем коэффициент готовности
для автомобиля

КамАЗ
35320(базовый)

α_т=1/1+180*(0,5/1000+12/219240)=0,89

α_и=0,89*0,93*253/365=0,57

КамАЗ
5511(самосвал)

α_т=1/1+180*(0,5/1000+12/181440)=0,87

α_и=0,89*0,93*253/365=0,56

1.5 Определение годового пробега автомобилей

Годовой
пробег автомобиля вычисляем по следующей
формуле:

L_ти
= A• L_cc
• D_K
•α_и

где
А – количество автомобилей отдельных
марок.

Рассчитаем
годовой пробег автомобиля для базовых
автомобилей и самосвалов на примере
автомобиля, указанного преподавателем
вп.1.1.

Аналогично
рассчитываем годовой пробег для
остальных марок автомобилей полученные
данные заносим в таблицу № 4.

1.5.1.Рассчитываем
годовой пробег для автомобиля

ГАЗ
3309(базовый)

L_гп=48*180*365*0,58=1829088км

ГАЗ
3701(самосвал)

L_гп=12*180*365*0,64=504576км

1.5.2.Рассчитываем
годовой пробег для автомобиля

ЗИЛ-ММЗ
441510 (базовый)

L_гп=56*180*365*0,57=2097144км

ЗИЛ-ММЗ
4510 (самосвал)

L_гп=14*180*365*0,58=533484км

1.5.3.Рассчитываем
годовой пробег для автомобиля

МАЗ
53362 (базовый)

L_гп=48*180*365*0,59=1860624км

МАЗ
5551(самосвал)

L_гп=12*180*365*0,57=454355км

1.5.4.Рассчитываем
годовой пробег для автомобиля

КамАЗ
35320 (базовый)

L_гп=68*180*365*0,57=2546532
км

КамАЗ
5511 (самосвал)

L_гп=17*180*365*0,56=625464км

Годовой
пробег
Таблица
№4.

№	Марка автомобиля	Пробег, км
1	ГАЗ 3309	1829088
ГАЗ 3701	504576
2	ЗИЛ-ММЗ-441510	2097144
ЗИЛ-ММЗ 4510	533484
3	МАЗ 53362	1860624
МАЗ 5551	454355
4	КамАЗ 35320	2546532
КамАЗ 5511	625464

1.6.
Определение числа ТО и КР в год

Количество
капитальных ремонтов определяется по
следующей формуле:

N_Kp
= L_гп
/ L_Kp

Количество
технических обслуживании ТО-2. ТО-1 и НО
определяем из следующих формул
соответственно:

N_Tо2
= L_гп/L_то2-N_кр

N_то1
=
L_гп
/L_TO1
– (N_Kp
+ N_Tо2)

Nео
= L_гп/L_cc (1.14)

где
L_гп
–
годовой пробег группы автомобилей, км.

Рассчитаем
количество ТО и КР в год для базовых
автомобилей и самосвалов на примере
автомобиля, указанного преподавателем
вп.
1.1.

Аналогично
рассчитываем число обслуживаний для
остальных марок автомобилей, полученные
данные заносим в таблицу № 5.

1.6.1.ГАЗ
3309

N_Kp
=1829088/176400=10

N_Tо2
=1829088/126000-10=145

N_то1
=1829088/3240(10+145)=593

N_Ео
=1829088/180=10162

1.6.2.
ГАЗ 3701

N_Kp
=504576/151200=3

N_Tо2
=504576/12600-3=37

N_то1
=504576/3240-(3+37)=122

N_Ео
=504576/180=2803

1.6.3.
ЗИЛ-ММЗ-441510

N_Kp
=2097144/219240=10

N_Tо2
=2097144/7560-10=278

N_то1
=2097144/2520-(10+278)=940

N_Ео
=2097144/180=11651

1.6.4.
ЗИЛ-ММЗ-4510

N_Kp
=533484/181440=3

N_Tо2
=533484/7560-3=71

N_то1
=533484/2520-(3+71)=218

N_Ео
=533484/180=2964

1.6.5.
МАЗ 53362

N_Kp
=1860624/362880=5

N_Tо2
=1860624/15120-5=123

N_то1
=1860624/5040-(5+123)=379

N_Ео
=1860624/180=10337

1.6.6.
МАЗ 5551

N_Kp
=454355/302400=2

N_Tо2
=454355/15120-2=29

N_то1
=454355/5040(2+29)=64

N_Ео
=454355/180=2524

1.6.7.
КамАЗ 35320

N_Kp
=2546532/219240=12

N_Tо2
=2546532/7560-12=338

N_то1
=2546532/2520-(12+338)=890

N_Ео
=2546532/180=14147

1.6.8.
КамАЗ 5511

N_Kp
=625464/181440=3

N_Tо2
=625464/7560-3=83

N_то1
=625464/2520-(3+83)=240

N_Ео
=625464/180=3479

Таблица
№5

№	Марка автомобиля	КР	ТО-2	ТО-1	ЕО
1	ГАЗ 3309	10	145	593	10162
ГАЗ 3701	3	37	1220	2803
2	ЗИЛ-ММЗ 441510	10	248	940	11651
ЗИЛ-ММЗ 4510	3	71	218	2964
3	МАЗ 53362	5	123	379	10337
МАЗ 5551	2	29	64	2524
4	КамАЗ 35320	12	338	890	14147
КамАЗ 55111	3	83	240	2964

1.7.
Определение суточной программы по ТО
автомобилей

Суточная
программа по ТО данного вида автомобилей
(N_ео,
N_то-1,
N_то-2)
определяется из следующей формулы.

N_c
= N_T0/D_рз
(1-15)

где
N_то
– годовое число технических обслуживании
по каждому виду в отдельности.

D_рз

– число рабочих дней в году соответствующей
зоны ТО.

Режим
работы зоны ТО автотранспортного
предприятия может быть 253 или 305 рабочих
дней (указывается преподавателем).

Рассчитать
суточную программу по ТО-1 и ТО-2 для
базовых автомобилей и автомобилей-самосвалов
всех марок, указанных в

задании.
На основании расчётов, выполненных в
пунктах 1.6 и 1.7 составить план-график
годового технического обслуживания
для автомобиля-самосвала, указанного
преподавателем в п. 1.1 и показать на
формате листа А-2.

1.7.1.Расчитываем
суточную программу ГАЗ 3309

N_ео=10162/305=33

N_то-1=593/253=2

Nт_о-2=145/253=1

1.7.2.
ГАЗ 3701

N_ео=2803/305=9

N_то-1=154/253=0,6

Nт_о-2=40/253=0,1

1.7.3.
ЗИЛ-ММЗ 441510

N_ео=11651/305=38,2

N_то-1=940/253=3,7

Nт_о-2=278/253=1

1.7.4.
ЗИЛ-ММЗ 4510

N_ео=2964/305=9,7

N_то-1=218/253=0,8

N_то-2=71/253=0,2

1.7.5.
МАЗ 53362

N_ео=10337/305=34

N_то-1=379/253=1,4

Nт_о-2=123/253=0,4

1.7.6.
МАЗ 5551

N_ео=2540/305=8,3

N_то-1=17,52/253=0,2

Nт_о-2=8,322/253=0,1

1.7.7.
КамАЗ 35320

N_ео=14147/305=46,3

N_то-1=890/253=3,5

Nт_о-2=338/253=1,3

1.7.8.КамАЗ
5511

N_ео=3479/305=11,4

N_то-1=240/253=0,9

Nт_о-2=83/253=0,3

1.8.
Определение трудоёмкости работ по ТО
и ТР

Годовая
трудоёмкость технического обслуживания
подвижного состава определяется по
следующей формуле (в человеко-часах):

Т_i^то
= Т_то
*
N_то

(1.16)

Рассчитываем
трудоёмкость ТО-1 и ТО-2 для всех марок
автомобилей, указанных в задании
используя формулу (1.16) развёрнутом
виде:

Т_i^то
= Т_тоб
*
N_тоб
+Т_тос
*
N_тос

В
курсовых проектах, связанных с
определением трудоёмкости работ для
зон ТО-1 и ТО-2. необходимо учитывать
дополнительную трудоёмкость сопутствующего
ремонта. Суммарная

трудоёмкость
непредвиденных ремонтных работ не
должна превышать 15 – 20% годовой трудоёмкости
ТО-1 и ТО-2. Общая трудоёмкость технического
обслуживания с сопутствующим TP
определяется из выражения:

Т_тообщ
=∑
Т_i^то+ Т_сп.р

(1.17)

где
Т_сп.р

=0,2*∑ Т_i^то
– для соответствующего ремонта ТО-1 или
ТО-2.

Годовую
трудоёмкость TP
для всех марок автомобилей, указанных
в задании определяем из следующей
формулы:

Т_i^тр
=L_гп.б
(Т_тр
+
Т’_тр)
/2*1000+ L_гп.с
(Т_тр
+
Т’_тр)
/2*1000 (1.18)

Годовую
трудоёмкость текущего ремонта за
вычетом трудоёмкости работ сопутствующего
ремонта, выполняемых в зонах ТО-1 и ТО-2.
определим по формуле:

Т_тробщ
=∑
Т_i^тр
-(Т_сп.р(1)
+Т_сп.р(2))

Т_то-2газ=11*145+10,5*37=1984

Т_то-2зил=13*278+*71=4537

Т_то-2маз=12*123+11,4*28=1515

Т_{то-2камаз}=8,7*338+10*83=3771

∑Т_{то-2
общ} =1984+4537+1515+3771=11807

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Ивашко В.С., д.т.н., проф., Гурский А.С., к.т.н., Мальцев А.Н.

Белорусский национальный технический университет

Введение

В условиях острой конкуренции на рынке автомобильных перевозок особую значимость приобретает вопрос об оценке эффективности использования магистральных автомобилей и автопоездов. В последние годы для решения этой задачи, стали применять системы дистанционного контроля расхода топлива [1] и навигационные системы и технологии спутникового мониторинга транспорта (СМТ) [2]. Однако и в этих условиях проблема оценочных показателей эффективности использования осевой нагрузки и расхода топлива автомобилей и автопоездов, связанных с магистральными перевозками грузов, остается достаточно актуальной.

Целью исследования является определение возможности применения современных навигационных систем СМТ для повышения объективности оценки эффективного использования осевой нагрузки и расхода топлива коммерческих автомобилей и разработка комплексного показателя, который играл бы такую же роль для оценки полезного использования осевой нагрузки и расхода топлива грузовых автомобилей и магистральных автопоездов как КПД для машин.

Исходя из поставленной цели необходимо:

• • рассмотреть существующие методы и показатели оценки эффективности использования грузовых автомобилей;
• • исследовать возможности применения систем СМТ для повышения объективности оценки использования коммерческих автомобилей и разработать методику подхода к решению задачи;
• • разработать комплексный показатель для оценки полезного использования осевой нагрузки и расхода топлива автомобилей на основе применения современных технологий СМТ, который играл бы такую же роль для оценки полезного использования грузовых автомобилей и магистральных автопоездов как КПД для машин.

Теоретическая часть и результаты эксперимента

Выбор оценочных показателей использования автомобилей связаны с определением критериев сравнительной оценки эффективности использования транспортного средства. Работа автомобилей характеризуется следующими технико-эксплуатационными показателями: коэффициент технической готовности парка, коэффициент использования парка, коэффициент использования рабочего времени, эксплуатационная скорость движения, коэффициенты использования пробега и грузоподъемности.

Коэффициент технической готовности (КТГ) определяют по формуле:

(1)

где: Аи — количество исправных автомобилей; Ас — списочное количество автомобилей.

Коэффициент использования парка (КИП) определяется по формуле:

(2)

где: АДр — количество автомобиле-дней работы автомобилей;

АДс — количество автомобиле-дней списочных автомобилей.

Коэффициент использования рабочего времени вычисляется по формуле:

(3)

где: Тд — количество часов в движении;

Тн — общее количество часов пребывания в наряде (на линии).

Эксплуатационная скорость — средняя скорость движения автомобиля за время нахождения его в наряде (на линии) определяют по формуле:

(4)

где: S — пройденный путь, км; Тн — время нахождения автомобиля в наряде, ч.

Коэффициент использования пробега определяют по формуле:

(5)

где: Sгp — пробег с грузом, км; Sо.пр — общий пробег автомобиля, км.

Коэффициент использования грузоподъемности автомобиля (КИГ) определяют по формуле:

(6)

где: Гф — фактически перевезенной груз, т;

Гн — номинальная грузоподъемность автомобиля, т.

Путевой расход топлива на 100 км, определяемый по формуле:

(7)

где: Q –расход топлива за время движения, л;

S – пройденный путь (пробег по одометру), км.

Представленные показатели не является универсальным и не позволяют провести комплексную оценку полезного использования автомобиля, т.к. не отражают в полной мере реальную загрузку и эффективность использования конкретного автомобиля в конкретный период времени или на протяжении рейса, которые связаны, прежде всего, с использованием сцепной массы и реального расхода топлива для совершения полезной работы. В данной области с применением транспортной телематики, современных навигационных систем и технологий СМТ открываются огромные возможности по определению характеристик транспортного процесса и общего диагностирования транспортных средств.

Сила тяги колеса на дорожной поверхности, имеет предел, зависящий от качества сцепления шин. При этом основным фактором, влияющим на силу тяги по сцеплению, является нагрузка на ведущее колесо [3]. Увеличение нагрузки на колесо пропорционально увеличивает силу сцепления с дорожной поверхностью. Из этого следует, что сила тяги по сцеплению Pφ прямо пропорциональна осевой нагрузке ведущих колес Pос.

Для совершения полезной работы, т.е. обеспечения движения автомобиля конкретной марки и комплектации с заданной скоростью Va, максимально допустимой полной массой ma и технически допустимой осевой нагрузкой без проскальзывания ведущих колес, потребуется количество энергии W эквивалентное расходу топлива Q в данных условиях (с учетом естественных затрат энергии на преодоление всех сил трения и сопротивления движению в данных условиях — КПД двигателя, трансмиссии, сопротивления воздуха и т.д.). В эксплуатации транспортных средств и дорожном хозяйстве используется термин «максимальная осевая нагрузка» — это нагрузка, создаваемая полной массой автомобиля, приходящейся на самую нагруженную ось или тележку. При этом, для движения без проскальзывания ведущих колес, реализуется максимальная мощность по сцеплению Nφmax , которая пропорциональна силе тяги по сцеплению Pφ и скорости движения автомобиля Va при минимальном расходе топлива Q.

Эти положения нашли отражение в процедуре проведения испытаний по определению топливной экономичности автомобилей в соответствии с ГОСТ Р 54810-2011 и приняты за основу при проведении исследований.

Исследования выполнялись применительно к грузовым автомобилям и автопоездам для магистральных перевозок грузов и проводились на базе данных мониторинга работы седельного тягача МАЗ-5440Р9.

Исходными и контролируемыми параметрами используются показатели осевой нагрузки Pос ведущей оси (эквивалента сцепной массы), средней скорости Vср и среднего путевого расхода топлива Qs седельного тягача МАЗ-5440Р9, которые были получены при проведении контрольных испытаний в соответствии с ГОСТ Р 54810-2011 для внесения в заводские ТУ и данные полученные в реальных условиях эксплуатации указанного седельного тягача в составе автопоезда с грузом и в сцепке с порожним полуприцепом с использованием навигационной системы GPS/ГЛОНСС мониторинга транспорта.

Средняя скорость движения Vср (км/ч) и средний расход топлива Qs (л/100 км) в системе СМТ определяется согласно требованиям п. 6.2 ГОСТ Р 54810-2011, а именно:

(8)

(9)

где: S – длина участка пройденного пути, км;

t — среднее время, затраченное на проезд измерительного участка, ч;

Q – абсолютный расход топлива, полученный за время движения, л.

При этом длина участка пройденного пути, скорость и среднее время, затраченное на проезд измерительного участка (время в движении) определялись одновременно по данным навигационных спутников GPS/ГЛОНАСС и по датчику штатно-установленного на тягаче цифрового тахографа DTCO 3181 ф. VDO Kinzle, абсолютный расход топлива по данным из шины CAN электронного блока двигателя (EDC-7 ф. Bosch). В качестве эталонных данных для сравнительного анализа и расчетов приняты параметры взятые из заводских ТУ, т.е. полученные при контрольных дорожных испытаниях автомобиля МАЗ-5440Р9 по ГОСТ Р 54810-2011 при заданной скорости движения 80 км/ч.

Используя выражения (8) и (9) можно определить удельную реализуемую мощность по сцеплению на единицу путевого расхода топлива как:

(10)

где: Pφ — сила тяги по сцеплению, равная осевой нагрузке Pос приходящейся на поверхность дороги от колес ведущей оси (эквивалент сцепной нагрузки), кг;

Vср — средняя скорость движения, определяемая по формуле (8), км/ч;

Qs — путевой расход топлива на 100 км, определяемый по формуле (9), л/100 км.

Так как при определении топливной экономичности по ГОСТ Р 54810-2011 испытания проводятся при полной технически допустимой максимальной массе АТС на ровном участке дороги без проскальзывания (пробуксовки) колес, указанное значение сцепной нагрузки может быть принято для сравнительного анализа и расчетов как максимально возможное значение, которое может быть реализовано на практике при оптимальном расходе энергии сжигаемого топлива для совершения полезной работы в процессе движения. Таким образом, использование реализуемой мощности при контрольных испытаниях по ГОСТ Р 54810-2011 можно принять за 100% и используя формулу (10) представить значение реализуемой мощности на единицу путевого расхода топлива в виде:

(11)

где: Pос (к) — максимальная технически допустимая осевая нагрузка ведущей оси при контрольных испытаниях по ГОСТ Р 54810-2011 (эквивалент сцепной нагрузки), т;

Vср. (к) – средняя скорость движения, определяемая по ГОСТ Р 54810-2011, км/ч.

Qs (к) – контрольное значение путевого расхода топлива, определенное по ГОСТ Р 54810-2011 (внесенное в ТУ производителя АТС), л/100 км;

Соответственно значение реализуемой мощности на единицу путевого расхода топлива в реальных условиях эксплуатации может быть определено по формуле:

(12)

где: Pос (э) — средняя осевая нагрузка ведущей оси за выбранный период времени в эксплуатации (эквивалент сцепной нагрузки), т;

Vср.(э) — средняя скорость движения за выбранный период времени в эксплуатации, км/ч.

Qs (э) – значение среднего путевого расхода топлива за выбранный период времени в эксплуатации, л/100 км. Определяется по формуле:

(13)

где: Qоэ — значение общего эксплуатационного расхода топлива за отчетный период, л;

Qвп – среднее значение израсходованного топлива за время простоя с включенным двигателем в отчетном периоде, л;

Sср – среднее значение пробега за отчетный период.

Коэффициент полезного использования осевой нагрузки и расхода топлива, который определяется на основе данных современных навигационных систем СМТ по формуле:

(14)

Полученная формула подтверждается экспериментом. Как видно из таблицы 1, при полной технически допустимой, т.е. максимальной массе АТС МАЗ-5440Р9 в сцепке с полуприцепом, осевая нагрузка, приходящаяся на поверхность дороги от колес заднего ведущего моста тягача согласно ТУ завода производителя составляет 11,5т. Контрольный расход топлива при указанной осевой нагрузке и скорости движения 80 км/ч на мерном участке составляет 32,9 л/100 км.

Таблица 1. Результаты испытаний МАЗ-5440Р9 полученные при определении контрольного расхода топлива в соответствии с ГОСТ Р 54810-2011 и внесенные в ТУ

Модель	Полная масса, т	Распределение полной массы	Скорость Vк, км/час	Контрольный расход Qк, л/100км
Передняя ось, т	Задняя (ведущая) ось, т
МАЗ-5440Р9
Груженый	18,5 [38]	7,0 …7,3	11,5	80	32,9
Снаряженный	7,75	5,2	2,55		(i = 3,45)

Примечание: В квадратных скобках указана полная технически допустимая масса автопоезда с грузом.

На рис. 1 приведены данные в виде отчета системы СМТ о работе подконтрольного автомобиля МАЗ-5440Р9 в реальных условиях эксплуатации за месяц (а) и график осевой (сцепной) нагрузки ведущей оси тягача за тот же период (б).

а)

б)
Рисунок 1. Отчет о работе МАЗ-5440Р9 в реальных условиях эксплуатации за месяц (а) и график осевой (сцепной) нагрузки ведущей оси тягача за тот же период (б).

Из отчета по движению системы СМТ (рис. 1, а), средняя осевая нагрузка Pос (э) ведущей оси или полезная сцепная нагрузка за весь контрольный период составляет 7,1 т. Из графика нагрузки ведущей оси (рис. 1 б) видно, что в течение месяца (с 1 по 31 июля 2014 г.) тягач находился большую часть времени в сцепке с полуприцепом (нагрузка на ведущую ось превышает значение 2,55 т для тягача МАЗ-5440Р9 в снаряженном состоянии, табл. 1). Расцепка производилась только 2 раза (кратковременное снижение осевой нагрузки на графике до 2500 кг). При этом осевая нагрузка ведущей оси (сцепная масса) в период с 7 по 11 июля составляла около 9100 кг (79% от максимально допустимого значения (11,5 т.), оговоренного в ТУ на объект МАЗ-5440Р9 и около 6700 кг (58 % от максимально допустимого значения) в период с 15 по 21 июля 2014 г. В остальное время тягач находился в сцепке с практически незагруженным полуприцепом (осевая нагрузка в пределах 3400 — 3600 кг). На рис. 2 представлен сводный отчет о работе подконтрольного автомобиля.

Рисунок 2. Сводный отчет о работе подконтрольного автомобиля МАЗ-5440Р9 за месяц.

Как следует из сводного отчета, средний пробег (пройденный путь) МАЗ-5440Р9 за период с 1 по 31 июля составляет 4048,8 км по сигналам спутниковой системы GPS и 4098,0 км по датчику штатно установленного на тягаче цифрового тахографа, средняя скорость движения, соответственно 74 км/ч и 77 км/ч. Таким образом, с достаточной степенью достоверности, можно принять, что средний пробег за месяц составляет среднее арифметическое значение от двух независимых источников информации, т.е. Sср. = 4073,4 км, а средняя эксплуатационная скорость Vср.(э) = 75,5 км/ч. При этом, как видно из сводного отчета, израсходовано топлива 1247,9 л и суммарное время простоя автомобиля с включенным двигателем составило 11 часов 56 минут.

То есть примерно 12 часов, или 18% от общего времени работы, составляет время простоя с включенным двигателем при среднем часовом расходе топлива от 2,7 до 5,2 л/ч (см. значения в сводном отчете при нулевом пробеге за 3, 12-14, 21 и 22 июля), что предположительно связано с процедурами прогрева двигателя, погрузки/разгрузки и прохождения границ,

Средний часовой расход определяется как q = (2,7 + 5,2)/2 = 3,85 л/ч.

Среднее значение израсходованного топлива за время простоя автомобиля с включенным двигателем за месяц определяется по формуле:

(15)

Используя вычисленное значение израсходованного топлива Q_вп = 12*3,85 = 46,2 л за время простоя автомобиля с включенным двигателем можно определить соответствующее значение путевого расхода топлива в движении за контрольный период по формуле (13):

Расчетные значения параметров, полученные по результатам эксперимента с использованием установленной на автомобиле МАЗ-5440Р9 навигационной системы СМТ приведены в табл. 2.

Таблица 2. Расчетные значения параметров, полученные по результатам эксперимента с использованием на контролируемом объекте МАЗ-5440Р9 навигационной системы СМТ

Модель	Средняя осевая нагрузка ведущей оси, т	Средняя скорость, км/час	Путевой расход топлива в дви-жении, л/100 км	Контрольный период
МАЗ-5440Р9
Груженый	Pос (э)г = 7,1	Vср.(э)г = 75,5	Qs(э)г = 29,5	1 месяц
В сцепке с п/прицепом без груза	Pос (э)н = 3,6	Vср.(э)н = 66	Qs(э)н = 28,0	1 рейс

Подставив числовые значения Qs (э), Pос (э) и Vср.(э) определенные с использованием СМТ (рисунки 1, 2, таблица 2) и соответствующие значения из таблицы 1, а именно Qs (к) = Qк = 32,9 л/100 км, Pос (к) = 11,5 т и Vср.(к) = Vк = 80 км/ч, в формулу (14) вычислим коэффициент полезного использования осевой нагрузки и расхода топлива груженого магистрального автомобиля МАЗ-5440Р9 за контрольный период, т.е. за месяц:

Указанное значение может быть представлено в процентах. При средней осевой нагрузке ведущей оси 7,1 т за контрольный период, КПИос/Qг автомобиля МАЗ-5440Р9 составит 64,9 %.

Таким образом, разработанный комплексный показатель, кроме использования осевой нагрузки, учитывает среднюю скорость доставки груза и экономичность расхода топлива в процессе движения.

Аналогично, используя данные отчетов СМТ о работе других автомобилей в реальных условиях эксплуатации вычисляем коэффициенты полезного использования осевой нагрузки и расхода топлива указанных транспортных средств

Таким образом, результаты проведенных исследований показывают, что использование современных систем и технологий СМТ позволяет определить и применить на практике, в дополнение к существующим показателям, более объективный комплексный показатель для оценки эффективности использования магистральных автомобилей, такой как коэффициент полезного использования осевой нагрузки и расхода топлива, основанный на объективных данных, полученных в реальных условиях эксплуатации. Считывая параметры с шины данных транспортных средств и обрабатывая должным образом можно производить общее диагностирование автомобилей, что позволит предотвратить возникновение неисправностей в процессе эксплуатации [4].

Заключение:

Современные навигационные технологии и системы GPS/ГЛОНСС мониторинга транспорта, наряду с решением традиционных задач, могут использоваться для более объективной оценки эффективного использования автомобилей и автопоездов для магистральных перевозок, в частности определения коэффициента полезного использования осевой нагрузки и расхода топлива.

Разработанный комплексный показатель, основанный на измерении параметров в реальных условиях эксплуатации с использованием современных технологий СМТ и использовании контрольных испытаний по ГОСТ Р 54810-2011, может быть принят в качестве оценочного показателя эффективности использования осевой нагрузки и расхода топлива в эксплуатации и, по физической сути, может выполнять такую же роль для оценки полезного использования грузовых автомобилей и магистральных автопоездов как КПД для машин.

Список использованных источников

1. Патент РФ №62235 на полезную модель «Система контроля расхода топлива транспортного средства», 27.03.2007. Авт. Мальцев А.Н.

2. Учебно-исследовательский комплекс для подготовки специалистов по направлению “Современные технологии контроля расхода топлива и спутникового мониторинга транспорта”. Ивашко В.С., Иванис П.В., Мальцев А.Н. Белорусский национальный технический университет (БНТУ), — Научная публикация – “Изобретатель” № 12 (204) 2016, г. Минск, декабрь 2016.

3. Техническая эксплуатация автомобилей: учебное пособие. В 3 ч. Ч.3. Ремонт, организация, планирование, управление / Е.Л. Савич. – Минск: Новое знание; М. : ИНФРА-М, 2015. – с. 442-449.

4. Ярошевич В.К., А.С. Гурский. Особенности диагностирования приборов электрооборудования автомобилей, оснащенных сетью передачи данных. 66-наукова конференцiя професорьского-викладацького складу, аспiрантiв, студентiв,та працiвнiкiв вiдопремлених структурних пiдроздiлiв унiверситету. К: НТУ. – 2010. Ст. 73.