Akademik tədqiqatlar, aydın dil

Verianla | Akademik Araştırmalardan Türkçe Ekonomi ve Bilim İçerikleri

27 sentyabr 2026, bazar
VERİANLAMüstəqil elmi yayımçılıq
Menyunu açın və ya bağlayın
...
Home / Tətbiqi Elmlər / Mühəndislik / M100 metanol məsafə uzadıcılı elektrikli damperli yük maşınları üçün sabit sürətli və dəyişkən torklu idarəetmə strategiyası
Mühəndislik

M100 metanol məsafə uzadıcılı elektrikli damperli yük maşınları üçün sabit sürətli və dəyişkən torklu idarəetmə strategiyası

Bu tədqiqat M100 metanol mühərriki və generatordan ibarət məsafə uzadıcıya malik 25 tonluq elektrikli damperli yük maşınında enerji idarəetməsini yaxşılaşdırmaq üçün sabit sürətli və dəyişkən torklu yeni idarəetmə strategiyası təklif edir.

10/08/2026  Veri Anla 14 baxış
M100 metanol məsafə uzadıcılı elektrikli damperli yük maşınları üçün sabit sürətli və dəyişkən torklu idarəetmə strategiyası

Bu tədqiqat, M100 metanol mühərriku və generatorden oluşan məsafə uzadıcıya sahip 25 tonluk elektrikli bir damperli yük maşınında enerji idarəetməsini iyiləştirmek üçün sabit sürətli və dəyişkən torklu yeni bir idarəetmə strategiyası öneriyor. Yaklaşma, sabit güclü idarəetməün çəkiş batareyasında oluşturduğu daha derin şarj-deşarj döngülerini və güc izləyən idarəetməün məsafə uzadıcının mühərrik dövründe oluşturduğu sık değişimleri azaltmayı məqsəd qoyur. Önerilən sistem 70–130 kW arasında güc talebini üç seçilmiş mühərrik dövründe torku değiştirerek takip ediyor; 50 kW və 150 kW isə ayrı sabit tədqiqat noktaları kimi kullanılıyor. AVL Cruisə ilə MATLAB R2022b/Simulink birgə simulyasiyaunda CHTC-D dövri üçün metanol sərfi sabit güclü strategiyade 62,89 L/100 km, güc izləyən strategiyade 64,49 L/100 km və önerilən sabit sürətli-dəyişkən torklu strategiyade 62,53 L/100 km kimi hesaplandı. Önerilən strategiya bu simulyasiya koşullarında ən aşşəbəkəı tüketimi sşəbəkəladı; lakin nəticələr real nəqliyyat vturşuəsi yol testinden değil, laboratoriya vərirəliyle desteklenen bir avtomobil simulyasiyaundan əldə edilmişdir.

Tədqiqatnın əsas mühəndislik fikri, məsafə uzadıcının gücünü değiştirmek üçün mühərrik dövrüni işmlı və geniş bir intervalta değiştirmek yerine müəyyən səmərəlilikli devir bölgelerini kullanmak və eyni devir bölgesinde generator-mühərrik torkunu değiştirerek gerekli gücü üretmektir. Tədqiqatçılar 70–90 kW üçün 1150 r/min, 90–110 kW üçün 1250 r/min və 110–130 kW üçün 1350 r/min tədqiqat bölgelerini belirlemiştir. Sistem ayrıca minimum 50 kW üçün 900 r/min və maksimum 150 kW üçün 1575 r/min sabit tədqiqat noktalarına sahiptir.

CHTC-D dövrinde önerilən strategiyayle məsafə uzadıcı dövrəye girdikten sonra batareya şarj vəziyyəti (State of Charge, SOC) təxminən %55,5–60,1 aralığında tutulmuş və simulyasiya sonunda %59,8 SOC əldə edilmişdir. Tədqiqatçıların hesablamasına göre 300 L metanol çənıyla proqnozu sürüş məsafəsi 480 km olup sabit güclü idarəetmə üçün hesablanan 477 km və güc izləyən idarəetmə üçün hesablanan 465 km dəyərlərinden daha yüksəktir.

Türkiyə baxımından mənası: Bu tədqiqat Çin'de geliştirilən bir M100 metanol məsafə uzadıcı, Çin şəbəkəır kommersiya avtomobili test dövri və Çin'deki avtomobil/yaxınt koşulları əsasinde yürütülmüştür. Buna görə 62,53 L/100 km tüketim, 480 km menzil və ya yanacaq xərcine ilişkin nəticələr Türkiyə'deki bir damperli yük maşınıa birbaşa aktarılamaz. Türkiyə'de benzer bir sistem dəyərlendiriləcekse yanacaq xüsusiyyətləri və qiymətları, emissiya və avtomobil mevzuatı, yük maşını tapşırıq dövrleri, yol eğimleri, yük profilleri, batareya xüsusiləri və lokal tədqiqat koşullarıyla yenidən doğrulanması lazımdır.

Tədqiqatın əsas problemi nədir?

Menzil uzatılmış elektrikli damperli yük maşınılarda içten yanmalı mühərrik təkərleri mexaniki kimi birbaşa sürmez. Motor və generatorden oluşan məsafə uzadıcı elektrik üretir; üretilən enerji dartma mühərrikuna və ya güc batareyasına gönderilir. Bu arxitektura, tam elektrikli şəbəkəır ticari vturşuəçin məhdud menzilini artırırken enerji idarəetmə sistemine əhəmiyyətli bir tapşırıq yükler: mühərrik-generator grubunun hansı anda, hansı gücte və hansı devirde çalışacşəbəkəı doğru belirlenmelidir.

Tədqiqatçılar iki yaygın yanaşmasın fərqli dezavantajlarına fokuslanmıştır. Sabit güc idarəetməünde məsafə uzadıcı tədqiqatya başladığında önceden belirlenmiş yüksək səmərəlilikli bir güc noktasında istehsale devam eder. Nəqliyyat vasitəsi o anda daha az güc istese bilə fazala elektrik batareyaya gönderildiğinden batareya şarj-deşarj derinliği artabilir. Güc takipli idarəetməde isə məsafə uzadıcı vturşuəçin anlık güc talebine daha yaxından uyar; fakat bunu realleştirmek üçün mühərrik dövrü 900–1575 r/min arasında sık değişebilmektedir.

Tədqiqatnın önerdiği üçüncü yaklaşma bu iki davranış arasında bir mühəndislik uzlaşması kurmaktadır: məsafə uzadıcının devrini məhdud sayıda ekonomik noktada tutmak, güc değişimini isə büyük ölçüde tork değişimiyle realleştirmek.

M100 metanol məsafə uzadıcı necə yaradılmışdır?

Menzil uzatıcı, ardıcıl altı silindrli doğal gaz mühərriku əsas alınarak M100 metanol kullanacak biçimde değiştirilmiş bir mühərrik ilə daimi maqnitli sinxron generatorden (Permanent Magnet Synchronous Generator, PMSG) oluşmaktadır.

M100 metanol mühərriku pulmetrsiMənbə dəyəri
Motor tipiSıralı 6 silindr, 4 supap, 4 zamanlı
Emisyon standardıChina VI
AtuyğunlaşdırmaBuji atuyğunlaşdırmali
Atuyğunlaşdırma sırası1-5-3-6-2-4
Motor hacmi6,87 L
Silindr çapı108 mm
Strok125 mm
Sıkıştırma nisbəti11,5:1
Yaxınt enjeksionuElektronik idarəetməlü yüksək təzyiqlı common rail; emme manifoldunda çoxnöqtəli inyeksiya

PMSG'nin nominal gücü 150 kW və nominal devri 1500 r/min'dir. Jeneratörün nominal çıxışı 540 V DC və nominal cərəyanı 270 A kimi vərilmişdir. Soğutma dövranlı su sistemiyle sşəbəkəlanmaktadır.

Mənbə tədqiqatın təcrübə stendı düzeninde mühərrik və generatore ek kimi ECU, Motor Control Unit (MCU), soyutma kulesi, ara soğutucu, güc analizatorü və mühərrik sabit temperatur sistemi yer almaktadır. WT1804E güc analizatorü məsafə uzadıcının elektrik istehsalini real vaxtlı hesablamak üçün istifadə edilmişdir.

Menzil uzatıcının laboratoriya performansı ne göstərmişdir?

Tədqiqatdaki məsafə uzadıcı karakteristik vərirəli yalnızca nəzəri haritadan alınmamıştır; tədqiqat əsas performans nəticələrinın laboratoriya təcrübəlerinden elde edildiğini açıqça bildirir. Ölçülen mərhələnsel karakteristik haritasında mühərrik dövrü ilə tork birlikdə değiştirilmiş, sabit güc eğrirəli ilə metanol özgül tüketim bölgeleri müəyyən edilmişdir.

ParametreDəyər
Maksimum çıxış gücü / devir182,57 kW / 2100 r/min
Maksimum çıxış torku / devir941,83 N·m / 1450 r/min
Maksimum termal səmərəlilik%38,22
Maksimum elektrik istehsal səmərəliliyi%99,93

Mənbədə maksimum elektrik istehsal səmərəliliyinin 1950 r/min'de realleştiği qeyd edilir. Bu noktada generator çıxış gücü 80,07 kW, mühərrik çıxış gücü 80,13 kW'dır. Tədqiqatnın kullandığı hesablama, generatorün ürettiği güc ilə mühərrik çıxış gücünün nisbətina dayanmaktadır.

Damperli yük maşınıun güc sistemi necə strukturlandırılmıştır?

Model avtomobil üç akslı və 6×4 dartma düzeninə sahip, maksimum toplam kütləsi 25.000 kg olan bir damperli yük maşınıdur. Orijinal yaxıntlı vturşuəçin şasisi korunmuş, yaxınt deposunun yerine metanol çənı yerleştirilmiş və güc batareyası kabin ilə damper əzələsası arasına mövqelandırılmıştır.

Nəqliyyat vasitəsi pulmetrsiDəyər
Çekiş düzeni6×4
Boyutlar7400 × 2550 × 3300 mm
Dingil məsafəsi3800 + 1400 mm
Boş çəki14.000 kg
Maksimum toplam kütlə25.000 kg
Ön alan8,0 m²
Hava direnç katsayistilik0,70
Son dişli nisbəti7,63
Metanol çənı300 L
Lastik12.00R20 16PR
Yuvarlanma radiusı545,4 mm

Elektrik sistemi 540 V yüksək gərginlik arxitekturasıne sahiptir. Çekiş batareyası litium dəmir fosfat strukturda, 80 kWh tutumde və maksimum 270 kW deşarj gücündedir. Dört irəli nisbətlı AMT şanzımanın nisbətları sırasıyla 5,00; 3,05; 1,66 və 1,00'dır.

Nəqliyyat vasitəsi idarəetmə strategiyasınin əsas öncelikleri nelerdir?

Tədqiqatçılar qayda əsaslı enerji idarəetməsini dört əsas mühəndislik önceliği üzerine kurmuştur:

  1. Saf elektrikli sürüş önceliği: Nəqliyyat vasitəsi güc ihtiyacı və batareya SOC'si izin vərdiği sürece məsafə uzadıcı kapalı tutulur.
  2. Menzil uzatıcının termal səmərəlilik önceliği: Tədqiqat noktalarının ölçülən səmərəlilikli bölgelerde seçilmesi məqsədlanır.
  3. Yavaşlama sırasında enerji geri qazanımı: Güvənlik koşulları izin vərdiği ölçüde rejeneratif elektrikli frenleme mexaniki əyləclemeden önce dəyərlendirilir.
  4. Batarya ömrünün korunması: SOC həddleri və məsafə uzadıcının gücü, batareyadaki şarj-deşarj davranışını həddlandıracak biçimde ayarlanır.

Sabit güc idarəetmə strategiyası necə çalışıyor?

Sabit güc strategiyasinde batareya SOC'si %30'un altına düştüğünde məsafə uzadıcı başlatılıyor. Motor 1300 r/min'e çıkarılıyor və məsafə uzadıcı 100 kW sabit gücte çalıştırılıyor. Nəqliyyat vasitəsi anlık kimi 100 kW'dan daha az güc istiyorsa fazala elektrik batareyayı şarj ediyor; daha fazala güc gerekiyorsa batareya və məsafə uzadıcı birlikdə dartma mühərrikunu besliyor. Batarya SOC'si %80'e ulaştığında məsafə uzadıcı kapatılıyor.

Sabit güc tədqiqat noktasıDəyər
Güc100 kW
Motor devri1300 r/min
Moment734,62 N·m
Metanol özgül tüketimi458,48 g/kWh
termal səmərəlilik%34,90
Elektrik istehsal səmərəliliki%95,18

Bu metodun avantajı idarəetməünün sadə və tədqiqat noktasının öngörülebilir olmasıdır. Tədqiqatnın eleştirdiği tarafı isə avtomobil güc ihtiyacı aşşəbəkəıken dahi 100 kW istehsal strukturlabilmesi və fazala enerjinin batareyaya aktarılmasıdır.

Güc takipli idarəetmə strategiyası necə fərqlilaşıyor?

Güc takipli strategiyade məsafə uzadıcı, avtomobil güc talebine göre ölçülmüş optimum metanol tüketim eğrisi üzerinde hərəkət eder. Tədqiqat bölgesi 50–150 kW güc, 900–1575 r/min mühərrik dövrü və təxminən 530–930 N·m tork aralığını kapsamaktadır.

Bataryanın SOC alt və üst həddleri sırasıyla %55 və %60 kimi istifadə edilmişdir. SOC yeterince yüksək olduğunda avtomobil tam elektrikli sürüştedir. SOC düştüğünde məsafə uzadıcı etkinleştirilir və avtomobil güc ihtiyacına göre tədqiqat noktası işmlı değiştirilir.

Mənbədə bu metodun batareyadan geçen elektrik enerjisini və batareya şarj-deşarj derinliğini azaltabiləceği; lakin mühərrik dövrünin 900–1575 r/min arasında sık değişmesinin krank vali, biyel və piston gibi hərəkətli parçalar üzerinde işmlı dəyişkən yükler oluşturabiləceği qeyd edilir. Bu mexaniki ömür qiymətləndirməsi tədqiqatda uzun dörütubət işmlılıq testiyle kəmiyyət kimi doğrulanmış deyil; önerilən strategiyanin geliştirilmesindeki mühəndislik gerekçesidir.

Sabit sürətli-dəyişkən torklu strategiyanin əsas yeniliği nədir?

Önerilən strategiya güc izləyən idarəetməün əsas SOC mantığını korurken məsafə uzadıcının mühərrik dövrüni məhdud sayıda tədqiqat bölgesine indirir. 70–130 kW aralığında güc talebi üç fərqli mühərrik dövründe tork değiştirilərek takip edilmektedir.

Tədqiqat bölgesiDevir (r/min)Güc (kW)Moment (N·m)Metanol özgül tüketimi (g/kWh)
Minimum güc sabit nöqtəsı90050530,6491,82
Düşük güc bölgesi115070–90581,3–747,4462,08–477,20
Orta güc bölgesi1250>90–110687,6–840,4450,79–461,26
Yüksek güc bölgesi1350>110–130778,1–919,6441,86–452,26
Maksimum güc sabit nöqtəsı1575150909,6446,58

70–90 kW, 90–110 kW və 110–130 kW bölgelerinde güc değişimi eyni devir bölgesinde tork değiştirilərek realleştirilmektedir. Güc bölgesi değiştiğinde məsafə uzadıcı 1150, 1250 və ya 1350 r/min'deki komşu tədqiqat noktasına geçmektedir. 50 kW və 150 kW isə sabit güc noktalarıdır.

Verianla Livə: Menzil uzatıcının güc bölgelerine göre tədqiqat mantığı

Gösterim, mənbə tədqiqatın Tablo 8 və idarəetmə kurallarına dayanmaktadır. Oynatma süresi fiziki mühərrikun bölge değiştirme süresini temsil etmez.

AşamaAçıklamaMənbə
50 kW sabit nöqtəMinimum məsafə uzadıcı gücü; 900 r/min sabit tədqiqat noktası.Tablo 8 / Bölüm 3.5
70–90 kW1150 r/min sabit devir bölgesinde tork değiştirilərek güc takip edilir.Tablo 8 / Şekil 14
90–110 kW1250 r/min sabit devir bölgesinde tork değiştirilərek güc takip edilir.Tablo 8 / Şekil 14
110–130 kW1350 r/min sabit devir bölgesinde tork değiştirilərek güc takip edilir.Tablo 8 / Şekil 14
150 kW sabit nöqtəMaksimum məsafə uzadıcı gücü; 1575 r/min sabit tədqiqat noktası.Tablo 8 / Bölüm 3.5
 

Verianla Livə: Vizuallaşdırma, bu məqalədeki görünür bilimsel vəri cədvəlsundan tarayıcıda oluşturulur. Tablo elmi source-of-truth kimi korunur.

Batarya SOC'si idarəetmə mantığında necə kullanılıyor?

Önerilən strategiyanin SOC həddleri güc izləyən strategiyayle eynidır: təxminən %55 alt hədd və %60 üst hədd. SOC yeterince yüksəkken tam elektrikli sürüş önceliklidir. SOC düştüğünde məsafə uzadıcı dövrəye alınır. Batarya SOC'si minimum həddten daha da aşşəbəkəıdaysa tədqiqatçılar sürətli şarj amacıyla 50 kW minimum noktayı atlayıp məsafə uzadıcıyı birbaşa 70–150 kW tədqiqat bölgesinde kullanmaktadır.

Bu yanaşmasın amacı batareyayı çok geniş bir %30–80 SOC pəncərəsinde dövrleyen sabit güc strategiyasine kıyasla daha dar bir SOC bandında tutmak və eyni zamanda güc izləyən strategiyadeki kadar geniş devir değişimi oluşturmamaktır.

Fren enerjisi necə geri kazanılıyor?

Nəqliyyat vasitəsi mexaniki və elektrikli frenlemenin birlikdə kullanılabildiği bir regenerativ əyləcləmə strategiyasine sahiptir. Mekanik fren sistemindeki ön, orta və arka aks fren qüvvəi dşəbəkəılımı 4:3:3 kimi müəyyən edilmişdir.

Nəqliyyat vasitəsi güc talebi mənfi olduğunda və sürücü gaz vərmediğinde enerji geri qazanımı başlayabilmektedir. Ancaq fren pedalının açıqlığı %80'i aşarsa təcili əyləcləmə kabul edilmekte, təhlükəsiz fren məsafəsini sşəbəkəlamak üzere kavrama açılmakta və mexaniki əyləcleme öncelik kazanmaktadır. Benzer şəkilde batareya SOC'si %80'in üzerindeyse aşırı şarj riskini azaltmaq amacıyla yalnız mexaniki əyləc istifadə olunur.

CHTC-D test dövri necə istifadə edilmişdir?

Üç enerji idarəetmə strategiyasinin müqayisəsi China Heavy-duty Commercial Vehicle Test Cycle-Dynamic (CHTC-D) dövrinde strukturlmıştır. Tədqiqatda tek dövrin süresi 1300 s, məsafəsi 8,37 km, maksimum sürətı 71,4 km/h və orta sürətı 23,19 km/h kimi vərilmişdir.

Saf elektrikli tədqiqat simulyasiyaunda yüksüz avtomobil üçün 51,6 km sürüş məsafəsi və 0,96 kWh/km enerji istehlaxın; tam yüklü avtomobil üçün 44,4 km tam elektrikli menzil və 1,09 kWh/km tüketim hesablanmışdır.

Nəqliyyat vasitəsi performans hedefleri karşılandı mı?

AVL Cruisə simulyasiyaunda yüksüz damperli yük maşınıun maksimum sürətı 92,63 km/h, 0–50 km/h sürətlanma süresi 7,73 s kimi hesablanmışdır. Tam yüklü durumda maksimum sürət 92,59 km/h və 0–50 km/h sürətlanma süresi 13,17 s'dir. Tam yüklü vturşuəçin birinci viteste maksimum tırmanma eğimi %45,92 kimi hesablanmışdır.

Tədqiqatnın dizayn hedefi yüksüz maksimum sürət üçün 90 km/h, yüksüz 0–50 km/h sürətlanma üçün 8,0 s və tam yüklü maksimum eğim üçün %45'tir. Tədqiqatçılar ilgili dizayn ilə simulyasiya dəyərləri arasındaki xətaların %5'in altında olduğunu bildirir.

Tədqiqat neyi destekliyor?

  • Ölçülmüş M100 metanol məsafə uzadıcı karakteristiklerinden seçilmiş məhdud devir bölgeleriyle güc idarəetməi oluşturulabiləceğini destekliyor.
  • AVL Cruisə və MATLAB/Simulink birgə simulyasiyaunda sabit sürətli-dəyişkən torklu strategiyanin üç incelenen strategiya arasında ən aşşəbəkəı metanol sərfini vərdiğini göstərir.
  • Önerilən strategiyanin məsafə uzadıcı çalışırken batareya SOC'sini təxminən %55–60 bandında tutabildiğini göstərir.
  • Güc takipli idarəetməe göre məsafə uzadıcı üçün kullanılan devir noktalarının 900/1150/1250/1350/1575 r/min ilə həddlandırılabildiğini göstərir.
  • Model vturşuəçin maksimum sürət, sürətlanma və tırmanma dizayn gereksinimlerini simulyasiyada karşıladığını göstərir.

Tədqiqat neyi sübut etmir?

  • 62,53 L/100 km tüketimin real bir damperli yük maşınında yol testiyle elde edildiğini göstermiyor.
  • Önerilən strategiyanin batareya ömrünü kaç yıl və ya kaç dövr uzattığını ölçmüyor.
  • Menzil uzatıcının məhdud devir noktalarıyla çalıştırılmasının mühərrik mexaniki ömrüne kəmiyyət etkisini işmlılıq testiyle doğrulamıyor.
  • 480 km proqnozu menzilin her yük, yol eğimi, ortam sıcaklığı və vəzifə dövründe geçerli olduğunu göstermiyor.
  • Çin'deki metanol-dizel xərc nisbətinın başka ölkəlere və ya fərqli tarihlere birbaşa uygulanabiləceğini göstermiyor.
  • Gerçek avtomobil emissiyalarının üç strategiya arasında necə değiştiğini real yol emissiya ölçməüyle ortaya koymuyor.

Tədqiqatın metodu və nəticələri

Modelleme və birgə simulyasiya struktursı

Tədqiqatda damperli yük maşınıun mexaniki və elektriksel güc aktarma sistemi AVL Cruisə ortamında kurulmuştur. Enerji idarəetmə alqoritmlərı MATLAB R2022b/Simulink üçünde geliştirilmiş; tədqiqat durumları və açma-kapama kararları Stateflow bloklarıyla tətbiq edilmişdir. Böylece avtomobil modeli ilə idarəetmə modeli birgə simulyasiya üçünde birbirine bşəbəkəlanmıştır.

AVL Cruisə tarafında M100 metanol mühərriku, PMSG, litium dəmir fosfat batareya, dartma mühərriku, kavrama, dört irəli AMT, transfer kutusu, son dişlilər, diferansiyeller, təkərler və fren sistemi modellenmiştir. Simulink tarafı isə SOC, avtomobil güc talebi, məsafə uzadıcı minimum/maksimum güc həddları və ilgili tədqiqat durumu kararlarını üretmiştir.

Üç idarəetmə strategiyasınin əsas ayarları

ParametreSabit gücGüc takipliSabit sürətli-dəyişkən torklu
Batarya SOC aralığı (%)30–8055–6055–60
Menzil uzatıcı gücü (kW)10050–15050–150
Menzil uzatıcı devri (r/min)1300900–1575 arasında dəyişkən900 / 1150 / 1250 / 1350 / 1575

18 CHTC-D dövrinde sabit güc strategiyasi

Tam yüklü yük maşını üçün simulyasiya 18 CHTC-D dövrine, yani toplam 150,66 km'ye uzatılmıştır. Başlanğıc SOC'si %80'dir. Sabit güc strategiyasinde SOC %30'un altına indiğinde məsafə uzadıcı 100 kW və 1300 r/min'de tədqiqatya başlamıştır.

Simülasyon boyunca məsafə uzadıcı üç kez dövrəye girmiş və batareya SOC'si %30–80 aralığında tutulmuştur. Simülasyon sonunda SOC yenidən %80 olmuş və toplam 93,81 L metanol tüketilmiştir.

18 CHTC-D dövrinde güc izləyən strategiya

Güc takipli strategiyade məsafə uzadıcı batareya SOC'si %60'ın altına düştüğünde tədqiqatya başlamış, avtomobil talebine bşəbəkəlı kimi 50–150 kW və 900–1575 r/min arasında çalışmıştır. Menzil uzatıcı etkinleştikten sonra batareya SOC'si təxminən %55,4–61,1 aralığında tutulmuştur.

150,66 km'lik simulyasiya sonunda batareya SOC'si %59,9 və toplam metanol sərfi 95,22 L kimi rapor edilmişdir.

18 CHTC-D dövrinde sabit sürətli-dəyişkən torklu strategiya

Önerilən strategiyade məsafə uzadıcı yine SOC %60'ın altına düştüğünde etkinleştirilmiştir. Çıkış gücü 50–150 kW aralığındadır; 70–130 kW arasındaki talep 1150, 1250 və 1350 r/min'deki bölgelerde tork değiştirilərek izlenmektedir.

Menzil uzatıcı etkinleştikten sonra SOC təxminən %55,5–60,1 aralığında kalmış; simulyasiya sonunda %59,8 SOC və toplam 92,32 L metanol sərfi əldə edilmişdir. Aynı 150,66 km simulyasiyaunda bu toplam tüketim diğer iki strategiyaden daha aşşəbəkəıtür.

Tek CHTC-D dövrindeki güc talebi

Tek CHTC-D dövrinde vturşuəçin orta sürətı 23,19 km/h, maksimum toplam güc talebi 260,23 kW və orta güc talebi 28,16 kW kimi vərilmişdir. Menzil uzatıcının maksimum gücü 150 kW'dır.

Güc takipli strategiyade dövr boyunca orta məsafə uzadıcı çıxış gücü 24,71 kW, sabit sürətli-dəyişkən torklu strategiyade isə 24,52 kW kimi hesablanmışdır.

Üç strategiyanin yekun yaxınt ekonomisi müqayisəsı

Kontrol strategiyasiMetanol tüketimi (L/100 km)Eşdəyər dizel tüketimi (L/100 km)Hesaplanan menzil (km)
Sabit güc62,8924,47477
Güc takipli64,4925,10465
Sabit sürətli-dəyişkən torklu62,5324,33480

CHTC-D simulyasiyaunda önerilən sabit sürətli-dəyişkən torklu strategiya sabit güc strategiyasine göre metanol sərfini %0,57, güc izləyən strategiyaye göre isə %3,04 azaltmışdır. Bu nəticə tədqiqat kapsamındaki idarəetmə strategiyaleri, avtomobil modeli və CHTC-D dövri üçün geçerlidir.

Verianla Livə: Üç idarəetmə strategiyasınde metanol sərfi

Grafik, mənbə tədqiqatın Tablo 10'unda vərilən CHTC-D simulyasiya nəticələrinı karşılaştırır. Daha aşşəbəkəı dəyər, bu tədqiqat koşullarında daha aşşəbəkəı hesaplanmış metanol sərfini ifade eder.

Kontrol strategiyasiMetanol tüketimi (L/100 km)ÖlçütMənbə
Sabit güc62,89CHTC-D simulyasiyauTablo 10
Güc takipli64,49CHTC-D simulyasiyauTablo 10
Sabit sürətli-dəyişkən torklu62,53CHTC-D simulyasiyauTablo 10
 

Verianla Livə: Vizuallaşdırma, bu məqalədeki görünür bilimsel vəri cədvəlsundan tarayıcıda oluşturulur. Tablo elmi source-of-truth kimi korunur.

Enerji tüketiminin eşdəyər metanol karşılığı necə hesablanmışdır?

Tədqiqatçılar batareyadan tüketilən elektrik enerjisini eşdəyər metanol sərfine fırlanmatürmek üçün aşşəbəkəıdaki ilişkiyi kullanmıştır:

\[ FC_m = \frac{3.6\times10^{5}} {q_m\rho_m S} \left( E_{b0}+\frac{E_{b1}}{\eta_A} \right) \]

Burada \(FC_m\) eşdəyər metanol sərfini (L/100 km), \(q_m\) metanolün termal dəyərini, \(\rho_m\) metanol yoğunluğunu, \(S\) sürüş məsafəsini, \(E_{b0}\) məsafə uzadıcı dövrəye girmeden önceki saf elektrik sürüşünde tüketilən enerjiyi, \(E_{b1}\) məsafə uzadıcı ilk kez dövrəye girdikten sonra tüketilən elektrik enerjisini və \(\eta_A\) məsafə uzadıcının orta termal səmərəlilikini temsil etmektedir.

Tədqiqatda metanol alt termal dəyəri 21.570 kJ/kg, 20 °C'deki yoğunluğu 0,79 kg/L və məsafə uzadıcının orta termal səmərəliliki %36 kimi istifadə edilmişdir.

Eşdəyər dizel tüketimi üçün mənbəta vərilən formül şöyledir:

\[ FC_d = \frac{q_m\rho_m\eta_A} {q_d\rho_d\eta_d} FC_m \]

Formülde metanol və dizel üçün ayrı \(m\) və \(d\) alt indisleri istifadə edilmişdir. Bununla belə mənbə metninde bu tənlikin hemen altındaki bazı sembol diaqnozmlarında metanol/dizel alt indisleriyle ilgili editoryal uyuşmazlık mövcuddur; bu niyəle burada formülün sembol struktursı korunmuş və mənbəta bulunmayan bir düzeltme strukturlmamıştır.

Yaxınt ekonomisi avantajının həddı nədir?

Tədqiqat, Çin'deki müəyyən yaxınt qiymətlarını kullanarak M100 metanol məsafəsi uzadılmış yük maşınıun yanacaq xərcinin benzer dizel məsafəsi uzadılmış yük maşınıun təxminən %60'ı olabiləceğini hesablamaktadır. Bu nəticə yaxınt qiymətına birbaşa bşəbəkəımlıdır və tədqiqatın realleştirildiği bölge və dörütubət üçün strukturlan ekonomik müqayisədır. Fərqlı ölkəlerde və ya fərqli yaxınt qiymətı dörütubətlerinde eyni yüzde beklerütubətez.

Tədqiqatın güclü tərəfləri

  • Menzil uzatıcı karakteristik haritası laboratoriya ölçmələrine dayanmaktadır.
  • Nəqliyyat vasitəsi, mühərrik-generator və batareya pulmetrleri açıq biçimde rapor edilmişdir.
  • Üç fərqli enerji idarəetmə strategiyasi eyni avtomobil və dövr üzerinde müqayisə edilmişdir.
  • Kontrol kararları, SOC həddleri, güc bölgeleri və devir noktaları açıqça müəyyən edilmişdir.
  • Nəqliyyat vasitəsi güc performansı və enerji ekonomisi ayrı ayrı qiymətləndirilmişdir.
  • Önerilən strategiyanin yalnız yanacaq sərfi değil SOC davranışı və məsafə uzadıcı devir değişimi açistilikndan gerekçesi sunulmuştur.

Əsas məhdudiyyətlər

  • Önerilən idarəetmə strategiyasınin yekun yaxınt ekonomisi nəticələri avtomobil simulyasiyauna dayanmaktadır.
  • Gerçek avtomobil üzerinde idarəetmə strategiyası doğrulaması henüz strukturlmamıştır.
  • Batarya ömrü avantajı uzun dörütubət dövr testiyle kəmiyyət kimi ölçülməmişdir.
  • Menzil uzatıcının mexaniki dayanıklılığına ilişkin iddia uzunmüddətli mühərrik işmlılıq testiyle doğrulanmamışdır.
  • CHTC-D Çin şəbəkəır kommersiya avtomobili tədqiqat dövridir; diğer tapşırıq dövrlerinde nəticə değişebilir.
  • Yaxınt xərci müqayisəsı tədqiqatda kullanılan regional yaxınt qiymətlarına bşəbəkəlıdır.
  • Tədqiqatda önerilən güc/devir bölgelerinin ayrıca optimallaşdırma və həssaslıq analizine tabi tutulması gelecek tədqiqat kimi qeyd edilmişdir.

Mənbə və metod qeydi

Tam orijinal tədqiqat adı: A Constant-Speed and Variable-Torque Control Strategy for M100 Methanol Range-Extended Electric Dump Trucks

Müəlliflər: Jian Zhang; Yanbo Dai; Xiqing Zhang; Wei Zhao; Yong Shu.

Müəllif sırası: Mənbə tədqiqatdaxın sıra aynen qorunmuşdur.

Eş katkı/eş birinci müəllif: Mənbədə eş katkı və ya eş birinci müəlliflık bildirişi yoxdur.

Məsul müəlliflər: Jian Zhang və Xiqing Zhang.

Qurumlar:

  1. School of Vehicle and Transportation Engineering, Taiyuan Univərsity of Science and Technology, Taiyuan, China.
  2. CNPC Jichai Power Company Limited, Jinan, China.
  3. School of Mechanical Engineering, Taiyuan Univərsity of Science and Technology, Taiyuan, China.

Jurnal: Vehicles.

Nəşriyyat: MDPI.

Cild / say / məqalə nömrəsi: 7 / 4 / 141.

DOI: 10.3390/vəhicles7040141

Göndərilmə tarixi: 9 Ekim 2025.

Reviziya tarixi: 24 Kasım 2025.

Qəbul tarixi: 24 Kasım 2025.

Nəşr tarixi: 28 Kasım 2025.

Mənbə növü və rəylik: Hakemli tədqiqat məqaləsi. Vehicles rəyli açıq girişli bilimsel dergidir.

Rəsmi nəşr bşəbəkəlantistilik:https://www.mdpi.com/2624-8921/7/4/141

DOI bşəbəkəlantistilik:https://doi.org/10.3390/vəhicles7040141

Lisənziya: Creativə Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0). Məqalə açıq girişlidir.

Maliyyələşmə: Tədqiqat; Science and Technology Innovation Plan of Colleges and Univərsities of Shanxi Province of China (2024L232), Excellent Doctoral Award Fund for Working in Shanxi (20242037), Doctoral Startup Foundation of Taiyuan Univərsity of Science and Technology (20232113), Billion-Yuan Project for Higher Education in Shanxi Province (20242083), Shanxi Engineering Research Center of Internal Combustion Engine Power Technology və Advanced Technology Innovation Center of Zero Carbon Power Special Vehicle tarafından desteklenmiştir.

Veri əlçatanlığı: Müəlliflər, nəticələri destekleyen xam məlumatlerin talep üzerine sşəbəkəlanacşəbəkəını bildirir.

Maraqlar toqquşması: Yanbo Dai'nin CNPC Jichai Power Company Limited çalışanı olduğu bildirilmişdir. Müəlliflər, tədqiqatyı etkiləyebiləcek bilinen rekabetçi mali çıkar və ya kişisəl ilişki bulunmadığını beyan etmektedir.

Müəllif töhfələri: Veri düzenleme Y.D.; ilk taslak J.Z. və W.Z.; yoxlama və düzenleme X.Z.; maliyyələşmə edinimi Y.S. kimi bildirilmişdir.

Metodsel mənbə həddı: M100 metanol məsafə uzadıcının əsas performans haritası və bazı performans dəyərləri laboratoriya testlerinden əldə edilmişdir. Nəqliyyat vasitəsi güc sistemi və üç enerji idarəetmə strategiyasinin CHTC-D müqayisəsı AVL Cruisə ilə MATLAB R2022b/Simulink birgə simulyasiyauna dayanmaktadır. Buna görə idarəetmə strategiyasınin yanacaq sərfi və sürüş məsafəsi nəticələri real nəqliyyat vturşuəsi yol testi kimi yorumlanmamalıdır.

Gelecek tədqiqat: Tədqiqatçılar güc intervalları ilə üç sabit tədqiqat devrini optimallaşdırma dəyişkəni kimi ele almayı, həssaslıq analizi realleştirmeyi, məsafə uzadıcının start-stop və dəyişkən güc testlerini yapmayı və sonrasında real nəqliyyat vturşuəsi testlerine əsas oluşturmayı planlamaktadır.

Mənbədəki mühüm uyğunsuzluqlar

  • Tədqiqat sabit sürətli-dəyişkən torklu strategiyanin ekonomik və səmərəlilikli bölgesini “metanol sərfi <462 g/kWh” koşuluyla diaqnozmlamaktadır. Buna karşın Tablo 8'de 1150 r/min və 70–90 kW aşşəbəkəı güc bölgesi üçün 462,08–477,20 g/kWh aralığı vərilmektedir. Buna görə cədvəlnun bu kısmı ifade edilən 462 g/kWh həddıyla tam kimi uyuşmamaktadır.
  • Bölüm 4.5'in bazı cümlelerinde önerilən idarəetmə “fixed torque control strategy” kimi adlandırılmaktadır; lakin tədqiqatın başlığı, Bölüm 3.5, Şekil 14–17 və əsas idarəetmə mantığı sabit sürətli-dəyişkən torklu strategiyayi diaqnozmlamaktadır. Bu terminoloji fərqı sessizce düzeltilmemiştir.
  • Eşdəyər dizel tüketimi Denklem (2)'nin formülünde metanol və dizel dəyişkənleri \(m\) və \(d\) alt indisleriyle ayrılmışken tənlikin hemen sonraki metin açıqlamasında bazı dəyişkən adları və yaxınt diaqnozmları birbiriyle uyuşmamaktadır. Formül aynen korunmuş, mənbəta bulunmayan düzeltilmiş bir tənlik oluşturulmamıştır.

Elmi məzmun qeydi: Bu Verianla məqaləsindeki eksperimental dəyərlər, simulyasiya nəticələri, ədədi müqayisəlar, idarəetmə həddleri və bilimsel nəticələr incelenen mənbə tədqiqatya dayanmaktadır. Dış bibliyoqraf doğrulama yalnız tədqiqat kimliyi və nəşr durumunu doğrulamak amacıyla kullanılmış; ana bilimsel içeriğe dış tapıntı eklenmemiştir.

Verianla Livə notu: Livə biləşenlerinde kullanılan 62,89; 64,49 və 62,53 L/100 km dəyərləri mənbə tədqiqatın Tablo 10'undan, güc/devir bölgeleri isə Tablo 8 və Bölüm 3.5'ten alınmıştır. Mənbədə bulunmayan ara vəri, interpolasyon və ya tədqiqat noktası oluşturulmamıştır. Görünür cədvəllar elmi source-of-truth kimi korunmaktadır.


Paylaşın:

Şərhlər yoxlandıqdan sonra yayımlanır.Şərhiniz təsdiq prosesinə daxil ediləcək və uyğun hesab olunduqda görünəcək.

Şərh yazın

E-poçt ünvanınız yayımlanmayacaq. Məcburi sahələr * ilə işarələnib

Your experience on this site will be improved by allowing cookies Cookie Policy