Ковалёв Илья Сергеевич – магистрант кафедры «Системный анализ и информатика»; инженер-конструктор службы конструкторских и научно-исследовательских расчётов.
423822, Набережные Челны, пр. Мира, 16а; 423800, Набережные Челны, Транспортный проезд, 70
Kovalev Ilia Sergeevich – Master Student of the System Analysis and Informatics Department, Kazan (Volga) FU; Design Engineer of Research Calculations, R&D KAMAZ Centre.
423822, 16а,Mira Ave., Nabereznye Chelny; 423800, 70,Transportnyj Pas., Nabereznye Chelny
Введение. В данной статье представлена математическая модель гидравлического тормоза-замедлителя грузового автомобиля. Модель тормоза-замедлителя разработана на основе математической модели стендового гидротормоза, которая описывает гидродинамические процессы в проточной области гидротормоза, в том числе и процессы её заполнения и опустошения.
Материалы и методы. Модель тормоза-замедлителя была разработана с учётом возможности её последующей интеграции с моделью системы охлаждения двигателя. Для этого в модель было добавлено уравнение состояния, характеризующее изменение температуры жидкости в проточной области при преобразовании механической энергии ротора в тепловую и переносе тепла с потоком жидкости по контуру системы охлаждения.Из-за отсутствия ограничения на заполнение проточной области в модели гидротормоза в математическую модель тормоза-замедлителя добавлен эффект сжатия жидкости при полном заполнении, который препятствует дальнейшему наполнению проточной области.
Результаты. Компьютерная модель тормоза-замедлителя реализована на языке программирования С для применения в среде имитационного моделирования LMSAmesim. Для проверки работоспособности модели тормоза-замедлителя она была интегрирована с компьютерными моделями двигателя, системы охлаждения двигателя и динамики движения автомобиля. Синтезирован алгоритм управления тормозом-замедлителем на базе ПИ-регуляторов.
Обсуждение. Компьютерная модель тормоза-замедлителя корректно функционирует: при длительном торможении наблюдается повышение температуры жидкости в контуре системы охлаждения. Переполнения проточной области тормоза-замедлителя не происходит благодаря добавленному эффекту увеличения давления жидкости от сжатия. Заключение. Разработанная модель может быть использована для исследования влияние конструкции тормоза-замедлителя на функционирование автомобиля и для разработки алгоритмов управления тормозом-замедлителем.
Introduction. The article represents the mathematical model of commercial vehicle’s hydraulic retarder. The model is based on the mathematical model of the variable filling hydraulic dynamometer.
Materials and methods. The retarder model was designed with the possibility of its integration with the mathematical model of the engine cooling system. For this purpose, the state function of fluid temperature in a working chamber of the retarder was added to the retarder model. Consequently, fluid compression in the working chamber was included into the model to avoid unlimited filling because of possible high pressure at the retarder inlet.
Results. The simulation model of the retarder was established as LMS Amesim submodel using C-programming language. For testing, the retarder simulation model was integrated with the Amesim models of the engine cooling system and with the powertrain and vehicle movement dynamics. In addition, brake torque regulation wassynthesized on PI controllers.
Discussion and conclusions. During simulation of the vehicle movement on the mountain route expectable results were obtain, such as continuous braking via the retarder, which led to increasing of the cooling system’s fluid temperature. Therefore, overfilling of the retarder working chamber didn’t occur through the fluid compression. The retarder model could be applied to determine retarder design influence at vehicle functioning. For instance, it could be used for development of the algorithms’ control.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.