Mathematical modeling of the car engine parameters during new European driving cycle

• Autorzy: Osetrov A. , Alokhin D.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie matematyczne parametrów pracy silnika samochodowego podczas cyklu jazdy NEDC

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The efficiency of the engine working process in the car depends on its design parameters, the intensity of the gearshift, driving style, driving mode, etc. In order to estimate the influence of various factors on the average fuel-economic and environmental performance of the engine, various test cycles are used. In European countries the test cycle NEDC is used as a basis, including the parts of the car's movement in urban and extra-urban driving conditions. Mathematical modeling of the combustion engine working process during car test cycle NEDC is performed and the average operating parameters of the engine are obtained. The mathematical model is based on the calculation-experimental method, according to which the test cycle is divided into sections with a duration Δτ = 1 s, in which the speed of the car and the parameters of the engine are not changed. The parameters of the car motion in quasi-stationary modes are recalculated into the power and engine speed. In each mode, the engine working process is simulated, the fuel economy is determined. Using the developed mathematical model, the influence of the wheel radius, the height and the mass of the vehicle, ignition timing, the transmission efficiency and the resistance of the road surface on the average operating fuel engine consumption (l/100 km) is analyzed.

PL

Wydajność procesu pracy silnika w samochodzie zależy od jego parametrów konstrukcyjnych, intensywności zmiany biegów, stylu jazdy, trybu jazdy itp. Aby oszacować wpływ różnych czynników na średnie zużycie paliwa i w silniku stosowane są różne cykle testowe. W krajach europejskich podstawą jest cykl testowy NEDC, w tym części ruchu samochodu w warunkach jazdy miejskiej i poza miastem. Dokonano modelowania matematycznego procesu pracy silnika spalinowego podczas cyklu badania silnika NEDC i uzyskano średnie parametry pracy silnika. Model matematyczny oparty jest na metodzie obliczeniowo-eksperymentalnej, zgodnie z którą cykl testowy podzielony jest na sekcje o czasie trwania Δτ = 1 s, w których nie zmienia się prędkość samochodu i parametry silnika. Parametry ruchu samochodu w quasi-statycznych trybach są przeliczane na moc i prędkość silnika. W każdym trybie symulowany jest proces pracy silnika, określana jest oszczędność paliwa. Wykorzystując opracowany model matematyczny, analizie poddano wpływ promienia koła, wysokości i masy pojazdu, czasu zapłonu, wydajności skrzyni biegów i odporności nawierzchni drogi na średnie zużycie paliwa eksploatacyjnego.

Słowa kluczowe

EN

mathematical modeling; NEDC; parameters; engine

PL

modelowanie matematyczne; NEDC; parametry; silnik

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2018
• Tom: z. 1/115
• Strony: 13--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Osetrov A.

• NTU”KhPI”, Kharkiv, Ukraine

autor

Alokhin D.

• NTU”KhPI”, Kharkiv, Ukraine

Bibliografia

• [1] Regulation No 83 of the Economic Commission for Europe of the United Nations (UNECE).
• [2] Guzzella, L.; Sciarretta, A. Vehicle Propulsion Systems; Springer Verlag: Berlin, Germany, 2007.
• [3] Kravets, V. Theory of Vehicles Handbook; University of Nizhni Novgorod, NNSU: Nizhni Novgorod, Russia, 2007.
• [4] Ross, M. Fuel efficiency and the physics of automobiles. Contemp. Phys. 1997, 38, 3–10.
• [5] Botwinska K., Mruk R., Słoma J., Tucki K., Zaleski M. Simulation of diesel engine emissions on the example of Fiat Panda in the NEDC test. International Conference Energy, Environment and Material Systems (EEMS 2017).E3S Web Conf. Volume19, 2017.
• [6] S.V. Gusakov V.A. Markov I.V. Afanasyeva / Povysheniye effektivnosti transportnykh sredstv s ispol'zovaniyem gibridnykh elektrostantsiy [An efficiency increasing of vehicle using hybrid power stations].
• [7] Ben-Chaim, M.; Shmerling E.; Kuperman, A. Analytic Modeling of Vehicle Fuel Consumption. Energies. 2013, 6, 117-127.
• [8] Kuzmenko A.P Uluchsheniye pokazateley malolitrazhnogo gazovogo dvigatelya s iskrovym zazhiganiyem za schet vybora parametrov, kotoryye opredelyayut protsess sgoraniya [The performance improving of a small-displacement gas engine with spark ignition due to the choice of parameters that determine the combustion process]: PhD dissertation. Kharkov, 2012.
• [9] V.V. Lukanin. Sokrashcheniye ekologicheskikh nagruzok v okruzhayushchuyu sredu pri ekspluatatsii transporta [Reduction of ecological loads to the environment during the transport exploitation] //VINITI, 1996.
• [10] G. Woschni, A Universally Applicable Equation for the Instantaneous Heat Transfer Coefficient in the I.C. Engine, SAE paper 670931, 1967.
• [11] Вибе И.И. Новое о рабочем цикле двигателей. – М. –Свердловск: Машгиз, 1962. – 272 с.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).