7 / 11
для работы на установившемся режиме:
W
ном
= (
M
дв
)
ном
(
ω
дв
)
ном
.
При изменении нагрузки машины происходит отклонение от вы-
бранного расчетного экономичного режима работы, приводящее, как
правило, к увеличению расхода энергии МА. Экономичность снижа-
ется меньше, если отклонение от расчетного режима работы проис-
ходит по направлению градиента изменения критерия экономичности,
определяющего экономическую характеристику МА. Поэтому, оцени-
вая наиболее вероятные режимы работы МА, можно совместить их
с областью экономичной работы, например путем изменения пере-
даточного отношения передаточного механизма. Для этой цели в МА
применяются автоматические устройства, например объединенный ре-
гулятор скорости и нагрузки дизель-электрического агрегата тепловоза
и т.п. [4].
Таким образом, повышение экономичности расхода энергии на
установившихся режимах возможно за счет выбора оптимальной но-
минальной установленной мощности ДВС, т.е. за счет приближения
установившегося режима работы к режиму минимального удельного
расхода энергии (точка
С
, см. рис. 2) [5].
Параметрическая модель экономичности МА с ДВС (см. рис. 2)
представляет собой связь между параметрами режима работы с по-
казателями экономичности расхода энергии, например, зависимости
крутящего момента ДВС от скоростного режима
М
(
ω
)
при постоян-
ном значении удельного расхода топлива. Построение экономической
характеристики ДВС осуществляется в этих координатах по данным
экспериментальных исследований (кривая
1
, см. рис. 2) [6]. Управле-
ние ДВС при эксплуатации по экономической характеристике может
служить значительным резервом повышения экономичности машины
на переходных режимах, но конструкция и алгоритм действия системы
управления ДВС по экономичности до сих пор не разработаны [7].
В качестве математического выражения критерия экономичности
машины при разработке алгоритма действия системы управления ДВС
может быть принято отклонение параметров переходного режима от
точки минимального расхода топлива (точка
С
, см. рис. 2), которое
должно минимизироваться системой управления ДВС. Для вывода ал-
горитма управления работы ДВС по критерию экономичности расхода
энергии может быть использован следующий принцип. В основу его
положена минимизация отклонения
r
min
переходного режима от наи-
более экономичного режима работы ДВС (см. рис. 2) с координатами
точки
С
(
М
эк
, ω
эк
), как показано на рис. 3.
Это отклонение может быть представлено переменным радиусом
окружности с центром в точке
С
минимального удельного расхода топ-
лива, проведенной через точку ее пересечения с линией постоянного
112 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 5