坦克發(fā)動機技術狀況檢測與評價方法研究

靳瑩 喬新勇 顧程

摘 要：為克服目前依據摩托小時來判別裝備技術狀況存在的不易區(qū)分相同或相近摩托小時的發(fā)動機技術狀況的缺點，提出利用發(fā)動機動力性、經濟性和磨損可靠性指標進行坦克發(fā)動機技術狀況多參數綜合定量評價的方法。采用發(fā)動機瞬時轉速檢測方法提取動力性和磨損可靠性評價參數，通過試驗測量燃油和機油消耗率作為經濟性評價參數，構建發(fā)動機技術狀況評價指標體系。利用模糊理論對評價參數進行模糊處理，采用變權綜合法建立多參數綜合評價模型，實現(xiàn)對坦克發(fā)動機技術狀況的模糊綜合評價和分級評定。試驗分析結果表明：該方法能準確有效地判別發(fā)動機的真實技術狀況。

關鍵詞：坦克；發(fā)動機；技術狀況；模糊評價；變權綜合法

文獻標志碼：A 文章編號：1674-5124（2016）09-0006-05

0 引 言

坦克發(fā)動機是坦克的動力源，其技術狀況的優(yōu)劣關系到坦克的機動性能和作戰(zhàn)效能。因此，對發(fā)動機技術狀況進行檢測和分析評價，對于裝備管理和使用具有重要的意義。

發(fā)動機的技術狀況可由其性能參數，如有效功率、曲軸扭矩、機械損失功率、平均有效壓力、轉速等來評定[1-3]。通常，發(fā)動機功率、扭矩、平均有效壓力等參數是在發(fā)動機臺架試驗中測取，而在坦克實車上則難于測量；相比之下，轉速則易于測取，所以在使用過程中轉速是可以評價發(fā)動機技術狀況的重要運行參數[4-7]。此外，發(fā)動機的燃油、機油消耗率也是評價發(fā)動機技術狀況的重要參數。

本文通過對某型坦克發(fā)動機瞬時轉速的檢測，對發(fā)動機動力性和磨損可靠性進行檢測分析，綜合利用百公里燃油、機油消耗率，實現(xiàn)對發(fā)動機技術狀況的綜合評價。

1 評價指標集構建

依據裝備可測試條件下，確定以動力性、經濟性、磨損可靠性等為基礎的評價指標集，從多數據融合的角度對坦克發(fā)動機技術狀況進行綜合評價。構建評價指標層次結構如表1所示。

2 技術狀況參數的測量方法

2.1 瞬時轉速的測量方法

瞬時轉速測量是以主離合器的主動轂齒輪作為測量介質。測量時在起動齒圈上方安裝磁電傳感器，實車安裝位置如圖1所示。

通過發(fā)動機加減速試驗，測取此過程的瞬時轉速信號。通過對發(fā)動機轉速的分析，可以提取發(fā)動機加速時間、減速時間，分別表征發(fā)動機動力性和磨損可靠性。

發(fā)動機加減速過程是指在原位測試條件下，控制發(fā)動機由最低穩(wěn)定轉速迅速增速至最高空轉轉速以及由最高空轉轉速自然減速至零轉速的過程。加速時間與發(fā)動機加速能力有關，而減速時間則與發(fā)動機磨損有關[8]。隨著發(fā)動機使用期的增長，由于磨損導致運轉阻力減小，減速時間將變長。因此，可以通過測量減速時間，間接反映發(fā)動機磨損狀態(tài)。

在試驗中，不掛擋，將發(fā)動機轉速穩(wěn)定在600 r/min，并使其水溫、油溫達到40 ℃，然后猛踩油門到底，稍有停頓，待轉速升到最高空轉轉速后，迅速松開油門踏板，使發(fā)動機自然減速。試驗測量的轉速波形如圖2所示。

在實際計算時，加速時間ti規(guī)定為發(fā)動機轉速從600 r/min加速到2 000 r/min所需要的時間。圖2中t1與t2之間的時間差值即為加速時間ti。減速時間td規(guī)定為發(fā)動機轉速從2 000 r/min減速到600 r/min所需要的時間。圖2中t3與t4之間的時間差值即為減速時間td。

2.2 燃油消耗率的測量方法

燃油消耗率是發(fā)動機重要的經濟性指標，是又一個綜合表征發(fā)動機技術狀況的重要參數。實際檢測過程中，受場地和時間限制，通常選擇車輛沿一定的駕駛路線行駛一定距離后，檢測其燃油消耗量，然后換算成百公里油耗。

本文試驗時，先加滿坦克外主油箱，原地啟動，開始記錄行駛公里，當再次回到出發(fā)點時，將外主油箱重新加滿，記錄此次的加油量，并通過儀表分別讀取行駛的公里數。

2.3 機油消耗率的測量方法

機油消耗率是裝備發(fā)動機綜合性能中一個重要評價指標，直接關系到發(fā)動機的經濟性、動力性與可靠性。在不解體檢測中，通常是讓車輛行駛一定里程后，測得機油實際消耗量。采用超聲波液位計來測量機油液面高度在行駛前后的變化，然后通過機油箱建模分析的方法換算成實際的機油消耗量。圖3為超聲波液位傳感器及其實車安裝示意圖。試驗方法與燃油消耗率測量相同。

5 結束語

本文采用多參數綜合評價模型對發(fā)動機技術狀況進行評價，克服了目前依據摩托小時來判別裝備技術狀況存在的不易區(qū)分相同或相近摩托小時的發(fā)動機技術狀況的缺點，能更準確有效地判別發(fā)動機的真實技術狀況；運用變權綜合法能夠避免常權綜合法在實際應用中違背決策中因素的不可替代性這一不合理現(xiàn)象，更有效地反映被評價對象的實際估值。

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（編輯：李剛）