Ushbu tadqiqot M100 metanol dvigateli va generatordan tashkil topgan diapazon uzaytirgichga ega 25 tonnalik elektr agʻdarma yuk mashinasida energiya boshqaruvini yaxshilash uchun doimiy tezlik va oʻzgaruvchan momentli yangi boshqaruv strategiyasini taklif qiladi. Yondashuv doimiy quvvatli boshqaruv tortish batareyasida yuzaga keltiradigan chuqurroq zaryad–razryad sikllarini hamda quvvatni kuzatuvchi boshqaruv diapazon uzaytirgich dvigatelining aylanish tezligida keltirib chiqaradigan tez-tez oʻzgarishlarni kamaytirishga qaratilgan. Taklif etilgan tizim 70–130 kW oraligʻidagi quvvat talabini uchta tanlangan dvigatel aylanish tezligida momentni oʻzgartirish orqali kuzatadi; 50 kW va 150 kW esa alohida doimiy ish nuqtalari sifatida qoʻllanadi. AVL Cruise va MATLAB R2022b/Simulink qoʻshma simulyatsiyasida CHTC-D sikli uchun metanol sarfi doimiy quvvat strategiyasida 62,89 L/100 km, quvvatni kuzatuvchi strategiyada 64,49 L/100 km va taklif etilgan doimiy tezlik–oʻzgaruvchan moment strategiyasida 62,53 L/100 km deb hisoblangan. Taklif etilgan strategiya ushbu simulyatsiya sharoitlarida eng past sarfni taʼminlagan; biroq natijalar haqiqiy avtomobil yoʻl sinovidan emas, laboratoriya maʼlumotlari bilan qoʻllab-quvvatlangan avtomobil simulyatsiyasidan olingan.

Tadqiqotning asosiy muhandislik gʻoyasi diapazon uzaytirgich quvvatini oʻzgartirish uchun dvigatel aylanish tezligini uzluksiz va keng diapazonda oʻzgartirish oʻrniga maʼlum samarali aylanish tezligi hududlaridan foydalanish va shu hududning oʻzida generator–dvigatel momentini oʻzgartirib zarur quvvatni hosil qilishdir. Tadqiqotchilar 70–90 kW uchun 1150 r/min, 90–110 kW uchun 1250 r/min va 110–130 kW uchun 1350 r/min ish hududlarini belgilagan. Tizim, shuningdek, minimal 50 kW uchun 900 r/min va maksimal 150 kW uchun 1575 r/min doimiy ish nuqtalariga ega.

CHTC-D siklida taklif etilgan strategiya bilan diapazon uzaytirgich ishga tushgach, batareyaning zaryad holati (State of Charge, SOC) taxminan %55,5–60,1 oraligʻida ushlab turilgan va simulyatsiya yakunida %59,8 SOC olingan. Tadqiqotchilar hisobiga koʻra, 300 L metanol baki bilan taxminiy yurish masofasi 480 km boʻlib, bu doimiy quvvatli boshqaruv uchun hisoblangan 477 km va quvvatni kuzatuvchi boshqaruv uchun hisoblangan 465 km qiymatlaridan yuqoridir.

Turkiya nuqtayi nazaridan ahamiyati: Ushbu tadqiqot Xitoyda ishlab chiqilgan M100 metanol diapazon uzaytirgichi, Xitoy ogʻir tijorat avtomobillari sinov sikli va Xitoydagi avtomobil/yoqilgʻi sharoitlari asosida olib borilgan. Shu sababli 62,53 L/100 km sarf, 480 km masofa yoki yoqilgʻi xarajatiga oid natijalarni Turkiyadagi agʻdarma yuk mashinasiga toʻgʻridan-toʻgʻri koʻchirish mumkin emas. Turkiyada shunga oʻxshash tizim baholansa, yoqilgʻi xususiyatlari va narxlari, emissiya va avtomobil meʼyorlari, yuk mashinasi vazifa sikllari, yoʻl qiyaliklari, yuk profillari, batareya xususiyatlari va mahalliy ish sharoitlari bilan qayta tasdiqlash talab etiladi.

Tadqiqotning asosiy muammosi nima?

Diapazon uzaytirgichli elektr agʻdarma yuk mashinalarida ichki yonuv dvigateli gʻildiraklarni mexanik ravishda bevosita harakatga keltirmaydi. Dvigatel va generatordan tashkil topgan diapazon uzaytirgich elektr energiyasi ishlab chiqaradi; ishlab chiqarilgan energiya tortish dvigateliga yoki quvvat batareyasiga uzatiladi. Bu arxitektura sof elektr ogʻir tijorat avtomobilining cheklangan yurish masofasini oshirar ekan, energiya boshqaruv tizimiga muhim vazifa yuklaydi: dvigatel–generator guruhi qachon, qanday quvvatda va qanday aylanish tezligida ishlashi toʻgʻri belgilanishi kerak.

Tadqiqotchilar keng tarqalgan ikki yondashuvning turli kamchiliklariga eʼtibor qaratgan. Doimiy quvvatli boshqaruvda diapazon uzaytirgich ishga tushgach, oldindan belgilangan yuqori samarali quvvat nuqtasida ishlab chiqarishni davom ettiradi. Avtomobil ayni paytda kamroq quvvat talab qilsa ham, ortiqcha elektr batareyaga yuborilgani uchun batareyaning zaryad–razryad chuqurligi ortishi mumkin. Quvvatni kuzatuvchi boshqaruvda esa diapazon uzaytirgich avtomobilning oniy quvvat talabiga yaqinroq moslashadi; biroq buning uchun dvigatel aylanish tezligi 900–1575 r/min oraligʻida tez-tez oʻzgarishi mumkin.

Tadqiqot taklif qilgan uchinchi yondashuv ushbu ikki xatti-harakat oʻrtasida muhandislik muvozanatini yaratadi: diapazon uzaytirgich aylanish tezligini cheklangan sondagi iqtisodiy nuqtalarda ushlab turish, quvvat oʻzgarishini esa asosan momentni oʻzgartirish orqali amalga oshirish.

M100 metanol diapazon uzaytirgichi qanday yaratilgan?

Diapazon uzaytirgich qatorli olti silindrli tabiiy gaz dvigateli asosida M100 metanolda ishlash uchun oʻzgartirilgan dvigatel va doimiy magnitli sinxron generatordan (Permanent Magnet Synchronous Generator, PMSG) tashkil topgan.

PMSGning nominal quvvati 150 kW va nominal aylanish tezligi 1500 r/min. Generatorning nominal chiqishi 540 V DC va nominal toki 270 A deb berilgan. Sovitish aylanma suv tizimi orqali taʼminlanadi.

Manba tadqiqotidagi sinov stendi tuzilmasida dvigatel va generatordan tashqari ECU, Motor Control Unit (MCU), sovitish minorasi, interkuler, quvvat analizatori va dvigatelning doimiy harorat tizimi mavjud. WT1804E quvvat analizatori diapazon uzaytirgichning elektr energiyasi ishlab chiqarishini real vaqt rejimida hisoblash uchun ishlatilgan.

Diapazon uzaytirgichning laboratoriya ishlashi nimani koʻrsatdi?

Tadqiqotdagi diapazon uzaytirgich xarakteristika maʼlumotlari faqat nazariy xaritadan olinmagan; ish asosiy ishlash natijalari laboratoriya tajribalaridan olinganini aniq taʼkidlaydi. Oʻlchangan universal xarakteristika xaritasida dvigatel aylanish tezligi va moment birgalikda oʻzgartirilgan, doimiy quvvat egri chiziqlari hamda metanolning solishtirma sarf hududlari aniqlangan.

Manbada maksimal elektr ishlab chiqarish samaradorligi 1950 r/min da yuz bergani koʻrsatiladi. Bu nuqtada generator chiqish quvvati 80,07 kW, dvigatel chiqish quvvati 80,13 kW. Tadqiqotda qoʻllangan hisob generator ishlab chiqargan quvvatning dvigatel chiqish quvvatiga nisbatiga asoslanadi.

Agʻdarma yuk mashinasining quvvat tizimi qanday tuzilgan?

Model avtomobil uch oʻqli, 6×4 tortish sxemasiga ega va maksimal umumiy massasi 25.000 kg boʻlgan agʻdarma yuk mashinasidir. Dastlabki yoqilgʻili avtomobil shassisi saqlangan, yoqilgʻi baki oʻrniga metanol baki oʻrnatilgan va quvvat batareyasi kabina bilan agʻdarma kuzovi orasiga joylashtirilgan.

Elektr tizimi 540 V yuqori kuchlanishli arxitekturaga ega. Tortish batareyasi litiy-temir-fosfat turida, 80 kWh sigʻimga va maksimal 270 kW razryad quvvatiga ega. Toʻrt pogʻonali AMT transmissiyasining uzatma nisbatlari mos ravishda 5,00; 3,05; 1,66 va 1,00.

Avtomobil boshqaruv strategiyasining asosiy ustuvorliklari nimalar?

Tadqiqotchilar qoidaga asoslangan energiya boshqaruvini toʻrtta asosiy muhandislik ustuvorligiga qurgan:

1. Sof elektr yurishga ustuvorlik: Avtomobil quvvat talabi va batareya SOC imkon bergan vaqt davomida diapazon uzaytirgich oʻchiq holda saqlanadi.
2. Diapazon uzaytirgichning termik samaradorligiga ustuvorlik: Ish nuqtalarini oʻlchangan samarali hududlarda tanlash maqsad qilinadi.
3. Sekinlashishda energiyani qayta tiklash: Xavfsizlik sharoitlari imkon bergan darajada regenerativ elektr tormozlash mexanik tormozlashdan oldin koʻrib chiqiladi.
4. Batareya umrini himoya qilish: SOC chegaralari va diapazon uzaytirgich quvvati batareyadagi zaryad–razryad xatti-harakatini cheklaydigan tarzda sozlanadi.

Doimiy quvvatli boshqaruv strategiyasi qanday ishlaydi?

Doimiy quvvat strategiyasida batareya SOC %30 dan pastga tushganda diapazon uzaytirgich ishga tushiriladi. Dvigatel 1300 r/min gacha chiqariladi va diapazon uzaytirgich 100 kW doimiy quvvatda ishlaydi. Avtomobil ayni paytda 100 kW dan kam quvvat talab qilsa, ortiqcha elektr batareyani zaryadlaydi; koʻproq quvvat kerak boʻlsa, batareya va diapazon uzaytirgich tortish dvigatelini birgalikda quvvatlaydi. Batareya SOC %80 ga yetganda diapazon uzaytirgich oʻchiriladi.

Bu usulning afzalligi boshqaruvining sodda va ish nuqtasining oldindan bashorat qilinadigan boʻlishidir. Tadqiqot tanqid qiladigan jihat esa avtomobil quvvat talabi past boʻlganda ham 100 kW ishlab chiqarilishi va ortiqcha energiyaning batareyaga uzatilishidir.

Quvvatni kuzatuvchi boshqaruv strategiyasi nimasi bilan farq qiladi?

Quvvatni kuzatuvchi strategiyada diapazon uzaytirgich avtomobil quvvat talabiga qarab oʻlchangan optimal metanol sarfi egri chizigʻi boʻylab ishlaydi. Ish hududi 50–150 kW quvvat, 900–1575 r/min dvigatel aylanish tezligi va taxminan 530–930 N·m moment diapazonini qamrab oladi.

Batareyaning SOC pastki va yuqori chegaralari mos ravishda %55 va %60 sifatida qoʻllangan. SOC yetarlicha yuqori boʻlganda avtomobil sof elektr rejimida yuradi. SOC pasayganda diapazon uzaytirgich faollashtiriladi va avtomobil quvvat talabiga qarab ish nuqtasi uzluksiz oʻzgartiriladi.

Manbada bu usul batareyadan oʻtadigan elektr energiyasini va batareya zaryad–razryad chuqurligini kamaytirishi mumkinligi; biroq dvigatel aylanish tezligining 900–1575 r/min oraligʻida tez-tez oʻzgarishi tirsakli val, shatun va porshen kabi harakatlanuvchi qismlarda doimiy oʻzgaruvchan yuklarni yuzaga keltirishi mumkinligi aytiladi. Bu mexanik xizmat muddati bahosi tadqiqotda uzoq muddatli chidamlilik sinovi bilan miqdoriy tasdiqlanmagan; u taklif etilgan strategiyani ishlab chiqishdagi muhandislik asosidir.

Doimiy tezlik–oʻzgaruvchan moment strategiyasining asosiy yangiligi nima?

Taklif etilgan strategiya quvvatni kuzatuvchi boshqaruvning asosiy SOC mantiqini saqlagan holda diapazon uzaytirgich dvigatelining aylanish tezligini cheklangan sondagi ish hududlariga tushiradi. 70–130 kW oraligʻidagi quvvat talabi uch xil dvigatel aylanish tezligida momentni oʻzgartirish orqali kuzatiladi.

70–90 kW, 90–110 kW va 110–130 kW hududlarida quvvat oʻzgarishi bir xil aylanish tezligi hududida momentni oʻzgartirish orqali amalga oshiriladi. Quvvat hududi oʻzgarganda diapazon uzaytirgich 1150, 1250 yoki 1350 r/min dagi qoʻshni ish nuqtasiga oʻtadi. 50 kW va 150 kW esa doimiy quvvat nuqtalaridir.

Batareya SOC boshqaruv mantiqida qanday ishlatiladi?

Taklif etilgan strategiyaning SOC chegaralari quvvatni kuzatuvchi strategiya bilan bir xil: taxminan %55 pastki chegara va %60 yuqori chegara. SOC yetarlicha yuqori boʻlganda sof elektr yurish ustuvor. SOC pasayganda diapazon uzaytirgich ishga tushiriladi. Batareya SOC minimal chegaradan ham pastga tushsa, tadqiqotchilar tez zaryadlash maqsadida 50 kW minimal nuqtani chetlab oʻtib, diapazon uzaytirgichni toʻgʻridan-toʻgʻri 70–150 kW ish hududida ishlatadi.

Bu yondashuvning maqsadi batareyani juda keng %30–80 SOC oynasida sikllaydigan doimiy quvvat strategiyasiga nisbatan torroq SOC diapazonida ushlab turish va ayni paytda quvvatni kuzatuvchi strategiyadagidek keng aylanish tezligi oʻzgarishini yuzaga keltirmaslikdir.

Tormoz energiyasi qanday qayta tiklanadi?

Avtomobil mexanik va elektr tormozlashni birgalikda qoʻllash mumkin boʻlgan regenerativ tormozlash strategiyasiga ega. Mexanik tormoz tizimidagi old, oʻrta va orqa oʻq tormoz kuchi taqsimoti 4:3:3 sifatida belgilangan.

Avtomobil quvvat talabi manfiy boʻlganda va haydovchi akselerator bermaganda energiyani qayta tiklash boshlanishi mumkin. Biroq tormoz pedali ochilishi %80 dan oshsa, favqulodda tormozlash deb qabul qilinadi, xavfsiz tormoz masofasini taʼminlash uchun ilashma ajratiladi va mexanik tormozlash ustuvor boʻladi. Xuddi shuningdek, batareya SOC %80 dan yuqori boʻlsa, ortiqcha zaryad xavfini kamaytirish uchun faqat mexanik tormoz qoʻllanadi.

CHTC-D sinov sikli qanday ishlatilgan?

Uch energiya boshqaruv strategiyasi China Heavy-duty Commercial Vehicle Test Cycle-Dynamic (CHTC-D) siklida taqqoslangan. Tadqiqotda bitta sikl davomiyligi 1300 s, masofasi 8,37 km, maksimal tezligi 71,4 km/h va oʻrtacha tezligi 23,19 km/h deb berilgan.

Sof elektr ishlash simulyatsiyasida yuksiz avtomobil uchun 51,6 km yurish masofasi va 0,96 kWh/km energiya sarfi; toʻliq yuklangan avtomobil uchun 44,4 km sof elektr yurish masofasi va 1,09 kWh/km sarf hisoblangan.

Avtomobilning ishlash maqsadlari bajarildimi?

AVL Cruise simulyatsiyasida yuksiz agʻdarma yuk mashinasining maksimal tezligi 92,63 km/h, 0–50 km/h tezlanish vaqti 7,73 s deb hisoblangan. Toʻliq yuklangan holatda maksimal tezlik 92,59 km/h va 0–50 km/h tezlanish vaqti 13,17 s. Toʻliq yuklangan avtomobilning birinchi uzatmadagi maksimal koʻtarilish qiyaligi %45,92 deb hisoblangan.

Tadqiqotning loyihaviy maqsadi yuksiz maksimal tezlik uchun 90 km/h, yuksiz 0–50 km/h tezlanish uchun 8,0 s va toʻliq yuklangan maksimal qiyalik uchun %45. Tadqiqotchilar tegishli loyiha va simulyatsiya qiymatlari orasidagi xatolar %5 dan past ekanini taʼkidlaydi.

Tadqiqot nimani qoʻllab-quvvatlaydi?

• Oʻlchangan M100 metanol diapazon uzaytirgich xarakteristikalaridan tanlangan cheklangan aylanish tezligi hududlari bilan quvvat boshqaruvini yaratish mumkinligini qoʻllab-quvvatlaydi.
• AVL Cruise va MATLAB/Simulink qoʻshma simulyatsiyasida doimiy tezlik–oʻzgaruvchan moment strategiyasi koʻrib chiqilgan uch strategiya orasida eng past metanol sarfini berganini koʻrsatadi.
• Taklif etilgan strategiya diapazon uzaytirgich ishlayotganda batareya SOC ni taxminan %55–60 oraligʻida ushlab tura olishini koʻrsatadi.
• Quvvatni kuzatuvchi boshqaruvga nisbatan diapazon uzaytirgich uchun ishlatiladigan aylanish tezligi nuqtalarini 900/1150/1250/1350/1575 r/min bilan cheklash mumkinligini koʻrsatadi.
• Model avtomobil maksimal tezlik, tezlanish va koʻtarilish boʻyicha loyihaviy talablarni simulyatsiyada bajarganini koʻrsatadi.

Tadqiqot nimani isbotlamaydi?

• 62,53 L/100 km sarf haqiqiy agʻdarma yuk mashinasida yoʻl sinovi orqali olinganini koʻrsatmaydi.
• Taklif etilgan strategiya batareya umrini necha yil yoki necha sikl uzaytirishini oʻlchamaydi.
• Diapazon uzaytirgichni cheklangan aylanish tezligi nuqtalarida ishlatish dvigatelning mexanik xizmat muddatiga qanday miqdoriy taʼsir qilishini chidamlilik sinovi bilan tasdiqlamaydi.
• 480 km taxminiy yurish masofasi har qanday yuk, yoʻl qiyaligi, atrof-muhit harorati va vazifa siklida amal qilishini koʻrsatmaydi.
• Xitoydagi metanol–dizel xarajat nisbatini boshqa mamlakatlarga yoki boshqa davrlarga toʻgʻridan-toʻgʻri qoʻllash mumkinligini koʻrsatmaydi.
• Haqiqiy avtomobil emissiyalari uch strategiya orasida qanday oʻzgarishini haqiqiy yoʻl emissiya oʻlchovi bilan koʻrsatmaydi.

Tadqiqot usuli va natijalari

Modellashtirish va qoʻshma simulyatsiya tuzilmasi

Tadqiqotda agʻdarma yuk mashinasining mexanik va elektr quvvat uzatish tizimi AVL Cruise muhitida qurilgan. Energiya boshqaruv algoritmlari MATLAB R2022b/Simulink ichida ishlab chiqilgan; ish holatlari va yoqish–oʻchirish qarorlari Stateflow bloklari bilan amalga oshirilgan. Shu tariqa avtomobil modeli va boshqaruv modeli qoʻshma simulyatsiya ichida oʻzaro bogʻlangan.

AVL Cruise tomonida M100 metanol dvigateli, PMSG, litiy-temir-fosfat batareya, tortish dvigateli, ilashma, toʻrt pogʻonali AMT, transfer qutisi, yakuniy uzatmalar, differensiallar, gʻildiraklar va tormoz tizimi modellashtirilgan. Simulink tomoni esa SOC, avtomobil quvvat talabi, diapazon uzaytirgich minimal/maksimal quvvat chegaralari va tegishli ish holati qarorlarini ishlab chiqargan.

Uch boshqaruv strategiyasining asosiy sozlamalari

18 CHTC-D siklida doimiy quvvat strategiyasi

Toʻliq yuklangan yuk mashinasi uchun simulyatsiya 18 CHTC-D sikligacha, yaʼni jami 150,66 km gacha uzaytirilgan. Boshlangʻich SOC %80. Doimiy quvvat strategiyasida SOC %30 dan pastga tushganda diapazon uzaytirgich 100 kW va 1300 r/min da ishlay boshlagan.

Simulyatsiya davomida diapazon uzaytirgich uch marta ishga tushgan va batareya SOC %30–80 oraligʻida ushlab turilgan. Simulyatsiya yakunida SOC yana %80 ga yetgan va jami 93,81 L metanol sarflangan.

18 CHTC-D siklida quvvatni kuzatuvchi strategiya

Quvvatni kuzatuvchi strategiyada batareya SOC %60 dan pastga tushganda diapazon uzaytirgich ishlay boshlagan va avtomobil talabiga qarab 50–150 kW hamda 900–1575 r/min oraligʻida ishlagan. Diapazon uzaytirgich faollashgach, batareya SOC taxminan %55,4–61,1 oraligʻida ushlab turilgan.

150,66 km simulyatsiya yakunida batareya SOC %59,9 va jami metanol sarfi 95,22 L deb qayd etilgan.

18 CHTC-D siklida doimiy tezlik–oʻzgaruvchan moment strategiyasi

Taklif etilgan strategiyada diapazon uzaytirgich yana SOC %60 dan pastga tushganda faollashtirilgan. Chiqish quvvati 50–150 kW oraligʻida; 70–130 kW orasidagi talab 1150, 1250 va 1350 r/min hududlarida momentni oʻzgartirish orqali kuzatiladi.

Diapazon uzaytirgich faollashgach, SOC taxminan %55,5–60,1 oraligʻida qolgan; simulyatsiya yakunida %59,8 SOC va jami 92,32 L metanol sarfi olingan. Xuddi shu 150,66 km simulyatsiyada bu umumiy sarf boshqa ikki strategiyadan past.

Bitta CHTC-D siklidagi quvvat talabi

Bitta CHTC-D siklida avtomobilning oʻrtacha tezligi 23,19 km/h, maksimal umumiy quvvat talabi 260,23 kW va oʻrtacha quvvat talabi 28,16 kW deb berilgan. Diapazon uzaytirgichning maksimal quvvati 150 kW.

Quvvatni kuzatuvchi strategiyada sikl davomida diapazon uzaytirgichning oʻrtacha chiqish quvvati 24,71 kW, doimiy tezlik–oʻzgaruvchan moment strategiyasida esa 24,52 kW deb hisoblangan.

Uch strategiyaning yakuniy yoqilgʻi iqtisodiyoti taqqoslanishi

CHTC-D simulyatsiyasida taklif etilgan doimiy tezlik–oʻzgaruvchan moment strategiyasi doimiy quvvat strategiyasiga nisbatan metanol sarfini %0,57, quvvatni kuzatuvchi strategiyaga nisbatan esa %3,04 kamaytirgan. Bu natija tadqiqot doirasidagi boshqaruv strategiyalari, avtomobil modeli va CHTC-D sikli uchun amal qiladi.

Energiya sarfining ekvivalent metanol qiymati qanday hisoblangan?

Tadqiqotchilar batareyadan sarflangan elektr energiyasini ekvivalent metanol sarfiga aylantirish uchun quyidagi munosabatdan foydalangan:

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

Bu yerda \(FC_m\) ekvivalent metanol sarfini (L/100 km), \(q_m\) metanolning issiqlik qiymatini, \(\rho_m\) metanol zichligini, \(S\) yurish masofasini, \(E_{b0}\) diapazon uzaytirgich ishga tushishidan oldingi sof elektr yurishda sarflangan energiyani, \(E_{b1}\) diapazon uzaytirgich birinchi marta ishga tushgandan keyin sarflangan elektr energiyasini va \(\eta_A\) diapazon uzaytirgichning oʻrtacha termik samaradorligini ifodalaydi.

Tadqiqotda metanolning quyi issiqlik qiymati 21.570 kJ/kg, 20 °C dagi zichligi 0,79 kg/L va diapazon uzaytirgichning oʻrtacha termik samaradorligi %36 sifatida ishlatilgan.

Ekvivalent dizel sarfi uchun manbada quyidagi formula berilgan:

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

Formulada metanol va dizel uchun alohida \(m\) va \(d\) quyi indekslari ishlatilgan. Biroq manba matnida ushbu tenglamadan darhol keyingi ayrim belgi taʼriflarida metanol/dizel quyi indekslariga oid tahririy nomuvofiqlik mavjud; shu sababli bu yerda formula belgilari tuzilmasi saqlangan va manbada boʻlmagan tuzatish kiritilmagan.

Yoqilgʻi iqtisodiyoti afzalligining chegarasi nima?

Tadqiqot Xitoydagi maʼlum yoqilgʻi narxlaridan foydalanib, M100 metanol diapazon uzaytirgichli yuk mashinasining yoqilgʻi xarajati oʻxshash dizel diapazon uzaytirgichli yuk mashinasining taxminan %60 iga teng boʻlishi mumkinligini hisoblaydi. Bu natija yoqilgʻi narxiga bevosita bogʻliq va tadqiqot oʻtkazilgan hudud hamda davr uchun iqtisodiy taqqoslashdir. Boshqa mamlakatlarda yoki boshqa yoqilgʻi narxi davrlarida ayni foizni kutib boʻlmaydi.

Tadqiqotning kuchli tomonlari

• Diapazon uzaytirgich xarakteristika xaritasi laboratoriya oʻlchovlariga asoslanadi.
• Avtomobil, dvigatel–generator va batareya parametrlari ochiq tarzda hisobot qilingan.
• Uch xil energiya boshqaruv strategiyasi bir xil avtomobil va siklda taqqoslangan.
• Boshqaruv qarorlari, SOC chegaralari, quvvat hududlari va aylanish tezligi nuqtalari aniq taʼriflangan.
• Avtomobil quvvat koʻrsatkichlari va energiya iqtisodiyoti alohida baholangan.
• Taklif etilgan strategiyaning faqat yoqilgʻi sarfi emas, SOC xatti-harakati va diapazon uzaytirgich aylanish tezligi oʻzgarishi nuqtayi nazaridan ham asosi keltirilgan.

Asosiy cheklovlar

• Taklif etilgan boshqaruv strategiyasining yakuniy yoqilgʻi iqtisodiyoti natijalari avtomobil simulyatsiyasiga asoslanadi.
• Haqiqiy avtomobilda boshqaruv strategiyasi hali tasdiqlanmagan.
• Batareya umriga oid afzallik uzoq muddatli sikl sinovi bilan miqdoriy oʻlchanmagan.
• Diapazon uzaytirgichning mexanik chidamliligiga oid daʼvo uzoq muddatli dvigatel chidamlilik sinovi bilan tasdiqlanmagan.
• CHTC-D Xitoy ogʻir tijorat avtomobillari ish siklidir; boshqa vazifa sikllarida natija oʻzgarishi mumkin.
• Yoqilgʻi xarajati taqqoslanishi tadqiqotda ishlatilgan hududiy yoqilgʻi narxlariga bogʻliq.
• Tadqiqotda taklif etilgan quvvat/aylanish tezligi hududlarini alohida optimallashtirish va sezgirlik tahliliga kiritish kelajakdagi ish sifatida koʻrsatilgan.

Manba va usul eslatmasi

Asarning toʻliq original nomi: A Constant-Speed and Variable-Torque Control Strategy for M100 Methanol Range-Extended Electric Dump Trucks

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

Mualliflar tartibi: Manba tadqiqotidagi tartib aynan saqlangan.

Teng hissa/teng birinchi muallif: Manbada teng hissa yoki teng birinchi mualliflik bayonoti yoʻq.

Masʼul mualliflar: Jian Zhang va Xiqing Zhang.

Muassasalar:

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

Jurnal: Vehicles.

Nashriyot: MDPI.

Jild / son / maqola raqami: 7 / 4 / 141.

DOI: 10.3390/vehicles7040141

Taqdim etilgan sana: 9-oktabr 2025.

Qayta koʻrib chiqilgan sana: 24-noyabr 2025.

Qabul qilingan sana: 24-noyabr 2025.

Nashr etilgan sana: 28-noyabr 2025.

Manba turi va taqriz holati: Taqrizdan oʻtgan tadqiqot maqolasi. Vehicles taqrizdan oʻtadigan ochiq kirishli ilmiy jurnaldir.

Rasmiy nashr havolasi:https://www.mdpi.com/2624-8921/7/4/141

DOI havolasi:https://doi.org/10.3390/vehicles7040141

Litsenziya: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0). Maqola ochiq kirishlidir.

Moliyalashtirish: Tadqiqot Science and Technology Innovation Plan of Colleges and Universities of Shanxi Province of China (2024L232), Excellent Doctoral Award Fund for Working in Shanxi (20242037), Doctoral Startup Foundation of Taiyuan University 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 va Advanced Technology Innovation Center of Zero Carbon Power Special Vehicle tomonidan qoʻllab-quvvatlangan.

Maʼlumotlarning mavjudligi: Mualliflar natijalarni qoʻllab-quvvatlovchi xom maʼlumotlar soʻrov boʻyicha taqdim etilishini bildirgan.

Manfaatlar toʻqnashuvi: Yanbo Dai CNPC Jichai Power Company Limited xodimi ekani bildirilgan. Mualliflar tadqiqotga taʼsir qilishi mumkin boʻlgan maʼlum raqobatdosh moliyaviy manfaat yoki shaxsiy munosabat yoʻqligini bayon qilgan.

Mualliflar hissasi: Maʼlumotlarni tartibga solish Y.D.; dastlabki qoralama J.Z. va W.Z.; koʻrib chiqish va tahrirlash X.Z.; moliyalashtirishni jalb qilish Y.S. tomonidan amalga oshirilgani bildirilgan.

Metodologik manba chegarasi: M100 metanol diapazon uzaytirgichning asosiy ishlash xaritasi va ayrim ishlash qiymatlari laboratoriya sinovlaridan olingan. Avtomobil quvvat tizimi va uch energiya boshqaruv strategiyasining CHTC-D taqqoslanishi AVL Cruise hamda MATLAB R2022b/Simulink qoʻshma simulyatsiyasiga asoslangan. Shu sababli boshqaruv strategiyasining yoqilgʻi sarfi va yurish masofasi natijalari haqiqiy avtomobil yoʻl sinovi sifatida talqin qilinmasligi kerak.

Kelajakdagi ish: Tadqiqotchilar quvvat diapazonlari va uchta doimiy ish aylanish tezligini optimallashtirish oʻzgaruvchilari sifatida koʻrib chiqish, sezgirlik tahlilini oʻtkazish, diapazon uzaytirgichning start-stop va oʻzgaruvchan quvvat sinovlarini bajarish va keyin haqiqiy avtomobil sinovlariga asos yaratishni rejalashtirgan.

Manbadagi muhim nomuvofiqliklar

• Tadqiqot doimiy tezlik–oʻzgaruvchan moment strategiyasining iqtisodiy va samarali hududini “metanol sarfi <462 g/kWh” sharti bilan taʼriflaydi. Bunga qaramay, 8-jadvalda 1150 r/min va 70–90 kW past quvvat hududi uchun 462,08–477,20 g/kWh diapazoni berilgan. Shu sababli jadvalning bu qismi bayon qilingan 462 g/kWh chegarasiga toʻliq mos kelmaydi.
• 4.5-boʻlimning ayrim jumlalarida taklif etilgan boshqaruv “fixed torque control strategy” deb ataladi; biroq tadqiqot sarlavhasi, 3.5-boʻlim, 14–17-rasmlar va asosiy boshqaruv mantiqi doimiy tezlik–oʻzgaruvchan moment strategiyasini taʼriflaydi. Ushbu terminologik farq jim tarzda tuzatilmagan.
• Ekvivalent dizel sarfi 2-tenglamasining formulasida metanol va dizel oʻzgaruvchilari \(m\) va \(d\) quyi indekslari bilan ajratilgan boʻlsa-da, tenglamadan darhol keyingi matn izohida ayrim oʻzgaruvchi nomlari va yoqilgʻi taʼriflari oʻzaro mos kelmaydi. Formula aynan saqlangan, manbada mavjud boʻlmagan tuzatilgan tenglama yaratilmagan.

Ilmiy mazmun eslatmasi: Ushbu Verianla maqolasidagi tajriba qiymatlari, simulyatsiya natijalari, raqamli taqqoslashlar, boshqaruv chegaralari va ilmiy xulosalar koʻrib chiqilgan manba tadqiqotiga asoslangan. Tashqi bibliografik tekshiruv faqat tadqiqot identifikatori va nashr holatini tasdiqlash uchun ishlatilgan; asosiy ilmiy mazmunga tashqi topilmalar qoʻshilmagan.

Verianla Live eslatmasi: Live komponentlarida ishlatilgan 62,89; 64,49 va 62,53 L/100 km qiymatlari manba tadqiqotining 10-jadvalidan, quvvat/aylanish tezligi hududlari esa 8-jadval va 3.5-boʻlimdan olingan. Manbada mavjud boʻlmagan oraliq maʼlumot, interpolatsiya yoki ish nuqtasi yaratilmagan. Koʻrinadigan jadvallar ilmiy source-of-truth sifatida saqlanadi.