Проблемы определения энергоэффективности наземных транспортных средств

Введение (постановка задачи и актуальность). Большое разнообразие типов транспортных средств (ТС), некоторые из которых только недавно стали широко применяться (например, средства индивидуальной мобильности – СИМ), ставит задачу сравнения их между собой для более эффективного использования в заданных условиях эксплуатации. В настоящее время не существует единого критерия оценки энергоэффективности ТС и их сравнения. В работе представлено решение данной проблемы.

Цель исследования – рассмотреть проблему определения энергоэффективности и решить задачу разработки её комплексного показателя, учитывающего максимальное количество критериев и способного достаточно адекватно и точно оценивать и сравнивать между собой различные типы транспортных средств.

Методология и методы. Для решения поставленной задачи применены методы математического моделирования.

Результаты и научная новизна. Предложенные новые критерии, такие как коэффициент эффективности, удельная скорость, удельное время и др., а также новая формула определения энергоэффективности, выраженная в км/кВт·ч, позволили достаточно точно и наглядно оценивать ТС в различных условиях эксплуатации, сравнивать их между собой. Например, выяснилось, что на коротких дистанциях (до 20 км) энергоэффективность СИМ на порядок выше, чем обычного легкового автомобиля, а эффективность использования пассажирского автобуса с полной загрузкой на маршруте в 6 раз превышает легковой автомобиль.

Практическая значимость. Предложенные показатели и критерии позволяют наглядно сравнивать между собой и точно оценивать с позиции эффективности использования различные типы ТС в разных условиях эксплуатации, то есть дают возможность для каждого типа ТС подобрать максимально эффективные для него условия эксплуатации.

1. Волков Е.В. Оценочные параметры и характеристики топливной экономичности автомобиля с механической трансмиссией // Грузовик. – 2023. – № 6. – С. 14–17. DOI: 10.36652/1684-1298-2023-6-14-17. EDN: OGNCHO.

2. Ханнанов М.Д., Гумеров И.Ф., Фардеев Л.И., Куликов А.С., Алимгулов Э.Р. Экспериментальное исследование механических потерь современного дизеля // Тракторы и сельхозмашины. – 2022. – Т. 89, № 3. – С. 187–195. DOI: 10.17816/0321-4443-106271. EDN: VMAZNB.

3. Андреев Д.М., Радченко А.Д., Чакмин И.А. Повышение топливной экономичности транспортного средства // Colloquium-Journal. – 2020. – № 21-1 (73). – С. 49–50. EDN: BFZZLH.

4. Тарасик В.П., Пузанова О.В. Влияние режима движения автомобиля на его топливную экономичность // Автомобильная промышленность. – 2020. – № 6. – С. 6–10. EDN: IIXCNM.

5. Гринин В.А. Исследование топливной экономичности транспортной машины в городском цикле // Политехнический молодёжный журнал. – 2021. – № 9 (62). DOI: 10.18698/2541-8009-2021-9-735. EDN: ZCNWJN.

6. Загарин Д.А., Шабанов А.В. Решение экологических и энергетических проблем в мегаполисах за счёт использования автомобилей с электроприводом // Труды НАМИ. – 2024. – № 4 (299). – С. 16–25. DOI: 10.51187/0135-3152-2024-4-16-25. EDN: DCIANQ.

7. Московкин В.В., Окружнов В.А., Тимохин-Смирнов М.А. Оценка точности выполненных расчётов энергопотребления транспортных средств в программе МВК // Научный вестник автомобильного транспорта. – 2021. – № 3. – С. 26–34. EDN: NHHLQC.

8. Копотилов В.И. О комплексных показателях топливно-энергетической эффективности автомобиля // Автомобильная промышленность. – 2012. – № 5. – С. 15–17. EDN: QRZHSL; № 6. – С. 7–9. EDN: TSMSIT; № 7. – С. 14–16. EDN: TSWBJF.

9. Давлатшоев Р.А., Юнусов М.Ю., Маджидов Б.Ж., Саидзода Р.Х. Нормировании маршрутного расхода топлива автомобильного транспорта // Политехнический вестник. Сер.: Инженерные исследования. – 2021. – № 2 (54). EDN: MFYEZW.

10. Шабанов А.В., Ванин В.К., Есаков А.Е. Энергосберегающие технологии и энергоэффективность автотранспортных энергоустановок // Известия МГТУ МАМИ. – 2021. – Т. 15, № 4. – С. 83–91. DOI: 10.31992/2074-0530-2021-50-4-83-91. EDN: HUCDBW.

11. Скворцов А.А., Фомин В.М., Алиев С.А. К проблеме топливно-энергетического сбережения на транспорте // Двигателестроение. – 2022. – № 4 (290). – С. 19–27. DOI: 10.18698/jec.2022.4.19-27. EDN: SLBDSC.

12. Гаевский В.В., Иванов А.М., Одинокова И.В. Влияние автотранспортных средств на окружающую среду и пути решения транспортных проблем мегаполиса / Архитектурно-строительный и дорожнотранспортный комплексы: проблемы, перспективы, инновации. Сб. материалов V Международной научно-практической конференции, посвящённой 90-летию ФГБОУ ВО «СибАДИ». – Омск: Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет, 2021. – С. 427–433. EDN: YDAHMR.

13. Гаевский В.В. Развитие теории движения одноколейных транспортных средств. – М.: Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет, 2019. – 176 с. EDN: YPTCMJ.

14. Загинайлов В.И., Медведев Г.В., Ртищева Н.Е., Пуляев Н.Н., Лештаев О.В. Взаимосвязь понятий энергоэффективности и энергосбережения при эксплуатации автомобилей, тракторов и двигателей // Известия Международной академии аграрного образования. – 2023. – № 67. – С. 44–50. EDN: KPUHMU.

15. Дурницын О.А. Влияние динамичности движения на расход топлива и энергоэффективность в специальном автомобиле с дизельным двигателем // Вестник транспорта. – 2021. – № 12. – С. 20–23. EDN: NPELDA.

16. Раков В.А. Оценка эффективности эксплуатации автомобилей с КЭУ параллельного типа // Вестник Вологодского государственного университета. Серия: Технические науки. – 2023. – № 4 (22). – С. 64–68. EDN: PEHZW.

17. Albatayneh A., Assaf M.N., Alterman D., Jaradat M. Comparison of the overall energy efficiency for internal combustion engine vehicles and electric vehicles // Environmental and Climate Technologies. – 2020. – V. 24. – No. 1. – P. 669–680.