EN
Sürət İdarəetmə Qurğuları ilə Yanacaq Sərfiyyatı Arasındakı Mühəndislik Əlaqəsi
Mühərrik yükünün, aerodinamik müqavimətin və yanma səmərəliliyinin sürətə görə necə dəyişdiyi
Dizel mühərrikin yanacaq istehlakı avtomobilin sürətindən asılı olaraq üç bir-biri ilə əlaqəli amildən asılıdır. Birincisi, avtomobilin sürəti artdıqca aerodinamik müqavimət adlanan hadisə əhəmiyyətli olur. Bu, avtomobilin sürətindən nəticələnir. Sürət iki dəfə artdıqda aerodinamik müqavimət dörd dəfə artır. Hava müqaviməti 55 mph (90 km/s) sürətdən yuxarıda enerji büdcəsinə əhəmiyyətli təsir göstərir. İkincisi, optimal mühərrik səmərəliliyi təxminən 1200–1800 dövr/dəqiqə aralığında baş verir. Yanacaq, hava və turbokompressor təzyiqi şəraitləri ən yaxşı yanma və təzyiq idarəetməsini təmin edir. 40 mph (65 km/s) -dən aşağı sürətlərdə mühərrik pis yanma vəziyyətinə çatır və kömür tozu ilə hidrokarbonlar əmələ gətirir. Üçüncüsü, 70 mph (113 km/s) -dən yuxarı sürətlərdə mühərrik səmərəsizləşir və avtomobilin sürtünməsini преодолеть üçün sərf olunan enerji əhəmiyyətli olur.
Mühərrik tərəfindən yerinə yetirilən iş miqdarı, sürət verən pedala neçə qədər basıldığı və hər bir silindrə neçə miqdarda yanacaq püskürtdüyü əsasında dəyişir. Bu amillər, artıq mexaniki gərginliyi və istilik problemlərini minimuma endirmək məqsədilə işləyən idarəetmə sistemləri tərəfindən nəzarət olunur. Məsələn, əgər yük maşınının maksimum sürəti 75 mil/saat əvəzinə 65 mil/saatla məhdudlaşdırılıbsa, mühərrik havaya qarşı aerodinamik müqavimətdən təqribən üçdə bir az qorunur və uzun müddət ən yüksək səmərəlilikdə işləyə bilər.
Dizel qüvvət ötürücüləri üçün yanacaq səmərəliliyinin 'şirin nöqtəsi' nə ilə fərqlənir?
Dizel mühərrikinin yanacaq səmərəliliyi üçün ən yaxşı işləmə sürəti aralığı — saatda 50–65 mil — mühərrikin «fren spesifik yanacaq istehlakı» (BSFC) göstəricisini ən yaxşı səviyyəyə gətirir. Bu, mühərrik daxilində ən yaxşı termal balansın yaradılması, yük maşının gövdəsi ətrafında optimal hava axını və ötürücü sistemin səmərəliliyi sayəsində ən yaxşı yanacaq istehlakı nəticəsini verir. Sürət 50 mil/saatdan aşağı olduqda dizel mühərriki öz optimal güc diapazonundan çıxır və ötürücü sistem daha aşağı sürət qutularından istifadə edir ki, bu da sürtünmə itki-lərinin artmasına səbəb olur. Sürət 65 mil/saatdan yuxarı olduqda isə aerodinamik müqavimətin artması səbəbilə yanacaq səmərəliliyi azalır; belə ki, 70 mil/saat sürətdə bu müqavimət maşının həmin sürətdə davam etməsi üçün tələb olunan gücün təxminən iki üçdə birini təşkil edir. Buna görə də dizel mühərrikli avtomobillər bu «orta sahə»də — yəni iqtisadi yanacaq istehlakı üçün ən yaxşı işləmə rejimində — işlədikdə ən yaxşı yanacaq istehlakı nəticəsini əldə edirlər.
Turboşarjlar 15–25 psi davamlı və səmərəli artırma təmin edir
Yüksək təzyiqli ümumi rayl injectorları həcm səmərəliliyinin limitləri daxilində işləyir
Yuvarlanma müqaviməti əsasən dəyişməz qalır
Ötürücülər 1200–1800 dövr/daqiqə tezliyində yuxarı sürət ilə davamlı işləməyə imkan verir
Bu uyğunlaşma, məhdudiyyətsiz 75 mph (120 km/s) sürətlə hərəkət etməyə nisbətən yanacaq səmərəliliyində 30% yaxşılaşmaya səbəb olur. Sürət məhdudlayıcıları, xüsusilə qutu formalı gövdələri və rəmzlər konfiqurasiyası səbəbilə hava müqaviməti əmsalı 0,65-dən yuxarı olan ağır yük maşınlarında, bu məhdudiyyətləri etibarlı şəkildə tətbiq edir.
Müxtəlif sürət məhdudlayıcılarının real dünya yanacaq səmərəliliyinə təsiri
Sürət məhdudlayıcılarının yerləşdirilməsi ya sərt, ya da yumşaq limit ola bilər və buna görə də onlar ya gaz keçidinin mövqeyini, ya da ECU-nun yanacaq axınını idarə etməsini məhdudlaşdırır, ya da yüngülləşdirir
Sərt limitləyicilər işə düşdükdə mühərrik üçün yanacaq təchizatı tamamilə kəsilir; bu da sürücünün hiss edə biləcəyi sursatın bağlanması nəticəsində yaranır və xüsusilə avtomobil avtomagistralda hərəkət edərkən daha aydın hiss olunur. Bu anidən baş verən yanacaq kəsilməsi mühərrikin sabitliyini pozaraq avtomobilin yanacaqdan daha səmərəsiz istifadə etməsinə səbəb olur. Yanacaq səmərəliliyi, dizayn olunduğu kimi işləyən bir sistemlə müqayisədə 12%–8% qədər aşağı düşə bilər. Tam olaraq burada yumşaq limitləyicilər fərqli işləyir. Bu sistemlərdə yanacaq artımını dayandırmaq üçün ECU-nun proqnozlaşdırılmış şəkildə yanacaq xəritələndirilməsi mexanizmindən istifadə olunur. Bu mexanizm keçid manevrləri zamanı aşırı limitlərə qarşı avtomobilin işləmə bütövlüyünü və yanacaq səmərəliliyini qoruyur və ümumi mühərrik sürətini azaltmaq üçün agressiv sürətlənmə zamanı yanacaq səmərəliliyini müdafiə edir.
Adaptiv sürət məhdudlayıcısının optimallaşdırılması üçün buraxılan moment tələbi, yol meylliliyi və yük çəkisi məlumatları.
Məsələn, müasir idarəetmə sistemləri avtomobilin buraxdığı moment tələbini əsas götürərək, sürət məhdudiyyətlərini dinamik olaraq tənzimləmək üçün IMU və ox yükü məlumatlarından istifadə edirlər. Məsələn, bu ağıllı sistemlər 5% meylli yolda yuxarıya doğru hərəkət edərkən, artıq aşağı çevirmələri və mühərrikdə aşırı sürəti minimuma endirmək üçün müəyyən sürət qutusunun iş dövrünü uzatmağın lazım olduğunu bilirlər. Flot operatorları bu cür sistemlərin işə düşməsini təcrübi olaraq müşahidə etmişlər: yük maşınlarının daşıdığı yükə əsasən idarəetmə sistemi icazə verilən maksimum sürəti azaldır. Bir neçə böyük Şimali Amerika yük daşımaları flotundan toplanan telematika məlumatlarının təhlili nəticəsində bu yanaşmanın hər 1000 mil gedildikdə ümumi yanacaq istehlakını 3,1 gallon azaltdığı müşahidə edilmişdir. Əksinə, yol parçasının meyli və ya yük maşınının daşıdığı yük nəzərə alınmadan tarixi məlumatlara əsaslanan müəyyən bir yol parçası üçün sabit sürət məhdudiyyəti tətbiq etmək klasik yanaşma çox sadəlövhdür. Bu yeni adaptiv sistemlər sürət idarəetməsini sadəlövh yanaşmadan real sahə şəraitinə əsaslanan dinamik performans tələblərinə uyğunlaşdırılmış sistemə çevirmişlər. Sürət idarəetmə sisteminin istifadəsindən yaranan yanacaq qənaəti.
Kalibre edilmiş sürət məhdudlayıcıları, kommersiya avtoparklarının işləməsi zamanı yanacaq qənaətinin əldə edilə biləcəyini sübut etmişlər. Sürətlərin dizel yanacağının ən səmərəli istifadəsi üçün nəzərdə tutulan intervala (80–105 km/saat) idarə edilməsi, operativ olaraq məhdudiyyətsiz sürüşməyə nisbətən yanacaq sərfini 10–15% azaldır. Bu qənaətlər hava müqavimətinin azalması və yanma prosesinin sabitləşdirilməsi hesabına əldə edilir.
Kommersiya avtoparkları üçün sürət məhdudlayıcılarından alınan yanacaq qənaəti aşağıdakılara görə baş verir:
- Hava müqavimətindən qənaət: sürüşmə sürəti nə qədər yüksək olarsa, yanacaq qənaəti bir o qədər əhəmiyyətli olar [50–65 mph intervalı daxilində].
- Sabit iş rejiminin saxlanması: Nəzarət olunan sürüşmə sürətinin saxlanması, gaz keçidinin mövqeyindəki dəyişiklikləri qarşısını alır və yanacaq püskürtücüsünün yanacağı pompalaması üçün optimal vaxtlama ilə turboqurğunun optimal cavab verməsini təmin edir.
- 100 ədəd yük maşını (hər biri ildə orta hesabla 100 min mil qət edir) üçün illik 150 min gallon dizel yanacağının qənaəti əldə edilə bilər. Sürücülərin təlimi və marşrut optimallaşdırılması ilə birlikdə istifadə olunduqda bu qənaət vaxtın artırılmasına səbəb olmadan, habelə CO₂ emissiyalarının azalması ilə əldə edilə bilər.
Əsas məhdudiyyətlərdən artı: İntelligent Speed Assistance (İSA) – sürət məhdudlaşdırıcısının inkişaf etmiş forması
Reaktiv sürət nəzarətindən GNSS, HD xəritələr və V2X texnologiyaları əsasında işləyən proqnozlaşdıran ekoloji kruiz rejiminə keçid
Ağıllı Sürət Köməyi, köhnəlmiş sürət məhdudlayıcıları və onların reaktiv iş rejimlərinə alternativ proqnozlaşdıran sistemdir. Köhnəlmiş məhdudlayıcılar yalnız sürət məhdudiyyətləri keçildikdən SONRA müdaxilə edirlər və bunu pozucu və səmərəsiz şəkildə edirlər; bu da anidən gücün azalmasına və sürətdə dalğalanmalara səbəb olur. Ağıllı Sürət Köməyi sistemi, GNSS-in, ətraflı yol xəritələrinin və nəqliyyat vasitəsi ilə infrastruktur arasında rabitənin inteqrasiyası sayəsində proqnozlaşdıran ekoloji sürüşməni təmin edə bilir. Proqnozlaşdıran ekoloji sürüşmə bu sistemlərə proaktiv mövqe tutmağa imkan verir; beləliklə, sistemlər yoldakı maneələri (dağlar, dönərlər), yol trafikini və 3 km-ə qədər olan sürət məhdudiyyətlərini nəzərə alaraq onları əvvəlcədən proqnozlaşdıra bilir. Bu, çarxlar üçün gücün optimal idarə edilməsini təmin edir və problemlərin yaranmasını qarşısını alır, yəni onlara reaktiv şəkildə cavab vermək əvəzinə.
Sürət artırma alqoritmləri, adaptiv sürət nəzarəti və inteqrasiya olunmuş trafik idarəetmə sistemləri nəticəsində avtomobilin sürət profilinin düzəldilməsi və enerji istehlakı baxımından bütün sürüşmə dövrünün optimallaşdırılması əldə olunur. Bu texnologiyaların birləşməsinin nəticəsi olaraq, ənənəvi olaraq bu reaktiv sistemlər tərəfindən yanacağın israf edilməsinə səbəb olan sürət varyansında 15–20% azalma və sadəcə sürət məhdudlayıcısı istifadə edən mexaniki yanaşmadan əvəz olaraq ağıllı yanaşmadan istifadə edən yanacaq qənaət edən texnologiyaların artırılması müşahidə olunur.
Tez-tez verilən suallar (TTVS)
Dizel mühərrikdə yanacaq istehlakını təsir edən amillər hansılardır?
Bu dəyişənlər avtomobilin sürəti, aerodinamik müqavimət və mühərrikin dövrlər sayına (RPM) görə müəyyən olunur. Bu dəyişənlərin əlaqəsi belədir ki, yüksək sürətlərdə aerodinamik müqavimət eksponent şəkildə artır, aşağı sürətlərdə isə mühərrikin dövrlər sayı daha yüksək səmərəyə gətirir.
50–65 mph sürət aralığının dizel mühərriklər üçün yanacaq səmərəliliyinin ideal nöqtəsi sayılmasının səbəbi nədir?
Bu sürət aralığında optimal yanacaq iqtisadiyyatı üçün mühərrik və ötürücü qurğunun mexaniki komponentləri arasında mükəmməl tarazlıq yaranır.
Sürət məhdudlayıcılarla bağlı sərt və yumşaq məhdudiyyətlər nə deməkdir?
Sərt məhdudiyyətlər yanacaq verilməsinin anidə kəsilməsinə səbəb olur, bu da mühərrikin qeyri-sabit işləməsinə və yanacaq iqtisadiyyatında itkilərə gətirib çıxarır; yumşaq məhdudiyyətlər isə yanacaq daxilolmasını optimallaşdıra bilir və yanacaq itkilərini minimuma endirərək effektiv səviyyədə davamlı işləməni təmin edir, çünki onlar yanacaq dəyişikliklərini proqnozlaşdıraraq xəritələşdirir.
Uyğunlaşan sürət məhdudlayıcılar necə yanacaq iqtisadiyyatını artırmağa kömək edə bilər?
Uyğunlaşan sistem növü yol şəraitindəki dəyişikliklərə və yükün çəkisinə uyğun olaraq sürət məhdudiyyətlərini dəyişdirir; bu da optimal və fərdiləşdirilmiş sistem performansına və avtomobilin tələb olunan güc ehtiyaclarına uyğun olaraq yanacaq israfını azaltmağa imkan verir.
Ağıllı Sürət Köməyi (ISA) nədir və ənənəvi sürət məhdudlayıcılarından necə fərqlənir?
ISA sürətin idarə edilməsini yanacaq itirmə hadisələrinin qarşısının alınması ilə birləşdirir və sürətin sadəcə məhdudlaşdırılmasından kənara çıxaraq, xarici xəritələr, peykdən pozisiya təyini və avtomobillər arasındakı rabitə kimi irəli texnologiyalardan istifadə edərək ümumi enerji səmərəliliyinin artırılmasına kömək edir.
