Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Műszaki diagnosztikaTelemetria fajtái és alkalmazása
Kőrös Péter – Közúti és Vasúti Járművek Tanszék / JKK
Tanszéki mérnök (IS201 vagy a tanszéken)
E-mail: [email protected]
Web: http://www.sze.hu/~korosp
mailto:[email protected]://www.sze.hu/~korosp
Tartalom
Ajánlott irodalom
Telemetria fogalma és fajtái
Járműfizika alapjai
Adatelemzés
Példák
2
Ajánlott irodalom
Analysis Techniques for Racecar Data Acquisition
Jorge Segers (Second Edition) 2014
Advanced Vehicle Dynamics Applied to Race Car Design & Development
Optimumg.com
Bári Gergely
https://www.youtube.com/user/bairg82/videos
Vehicle Dynamics (Theory and Application)
Reza N. Jazar
Tires, Suspension and Handling
John C. Dixon
3
https://www.youtube.com/user/bairg82/videos
Telemetria fogalma
A telemetria nagy
távolságú
adattovábbítást, távoli
méréseket és vezérlést
lehetővé tévő,
jellemzően vezeték
nélküli kommunikációs
rendszer. A görög téle=
'távoli, messzire',
és metreó= 'mér'
szavakból ered.
4
Telemetria rendszerek
autó és motorsportban
Irány szerint:
Egyirányú: Vizsgált jármű -> Mérnökök (Fordított eset nem
fordul elő. Erre a célra rádió illetve információs tábla)
Kétirányú: A megfigyelések alapján a jármű jellemzőit
módosítani tudjuk (motor, fékerő, átprogramozott
kipörgésgátló stb. (drága és gyakran tiltott rendszerek)
Adatovábbítás médiuma:
Rádiós: Adott frekvenciatartományban, nagy infrastruktúrát
kiépítve, sok adatot továbbítva
Internetes: Késleltetést visz a rendszerbe (jóval nagyobbat,
mint a rádiós), de nem kell külön infrastruktúrát kiépíteni
5
Telemetria rendszerek helyett:
Adatrögzítő rendszerek
Célja: Mérnöki felügyelet a rendszerek felett, de nem on-line (valósidejű) módon, hanem utólagos elemzésekkel
Gyakran egyedi rendszerek, felhasználók számától függ, hogy milyen más programokkal tudjuk feldolgozni az adatrögzítő rendszer adatait
Alapvetés: Az adatrögzítő rendszerek a pilóta „elemzésével” képes legnagyobb javulást elérni a köridőben (a járműbeállítások sokkal mélyebb adatelemzést igényelnek)
6
7
Ha
szn
oss
ág
Pontosság
8
Po
nto
ssá
g
Időtartam
9
Ha
szn
álh
ató
ság
Komplexitás
Három fő kritérium a járműdinamika
komplexitásának megértéséhez
Pontosság
Paraméterek
száma
Paraméterek
egymástól való
függősége
10
Kinematikai és
dinamikai törvények
Aerodinamika
Gumik
Lengéscsillapítók
PályaPilóta
Tömegek és inerciák
5.451 km! 0,025 s különbség!11
12
Egyszerű feladat: Járműsebesség
mérése
Valóban egyszerű
feladat?
Milyen szenzor
adataiból számoljuk?
A szenzor által
szolgáltatott információ
tényleg a jármű
sebességét határozza
meg?
Milyen gyorsan tudjuk
megállapítani a
sebességet?
13
Miért kell a pontosság?
A fizikai folyamatok más jellemző frekvenciákon „hajtódnak végre” egy
jármű esetén.
Technikai korlátokat csak jelentős beruházással tudunk leküzdeni (pl. GPS).
14
Miért kell a megfelelő számú
paramétert megtalálni és vizsgálni?
Alapeset:
Egy rugóstag 3 beállítási lehetőséggel
bír: Lágy, közepes, merev
Ha csak tengelyenként állítunk (jobb
és bal keréknél ugyanazt a beállítást
alkalmazzuk), akkor 3^2 beállítás
lehetéséges, azaz 9 db opciónk van
Egy túraautó beállítási paraméterei
3^48 lehetőséget is adhat, ami
79.766.443.076.872.509.863.361
lehetőség!
Kezelhetetlen probléma,
függőségeket és alapszabályokat is
fel kell állítanunk!
15
Jó teljesítmény
Járműdinamikai alaptörvények16
Σ𝐹 = 𝑚𝑎
Σ𝑀 = Θε
Lateral force & yaw moment17
18
19
20
21
LeMans Bugatti Chicane
Gumik
Legfontosabb komponense a járműnek (versenyeken)
Csak a gumikon keresztül van kapcsolat a talajjal (remélhetőleg)
Minden más komponens a gumikon átvihető maximum erőt próbálja
maximalizálni (aerodinamika, lengéscsillapító, hajtásrendszer)
Visszajelzést ad a jó pilótának (csak a jó gumi, a rossz gumi csak
„elbizonytalanítja”)
22
23
24
Tapadási együttható
Hosszirányú és keresztirányú ->
Tapadási ellipszis
Kerekenként különböző lehet
(különböző is, a mértéke a kérdés)
25
26
27
28
29
30
Megállapítható-e a jármű alul vagy
túlkormányzottsága szenzoros adatokból?
Igen, minösszesen tudnunk kell a valós kerékelfordulást
(pl. kormányszögszenzor), oldalgyorsulást és
járműsebességet (a jármű tengelytávja is szükséges a
számításhoz!
9.81*(((Wheel_angle*DEG2RAD)/(Lateral_acc*9.81)) -
(Wheelbase/((Vehicle_Speed*KMH2MS)^2)))
Ez egy mutatót fog eredményezni, ami a jármű
viselkedésére utal (+: alulkormányzottság, -:
túlkormányzottság)
Kus: UnderStering Coefficient
31
Lengéscsillapítók
A kéttömegű lengőrendszer
aktívan állítható (akár valós
időben, de legtöbb
motorsportban betiltották) egyik
tagja
Pályára és pilótára kell
optimalizálni!
32
33
34
FL
RL
RR
FR
35
36
FL
RLRR
FR
37
Megfelelő áttétel
Cél: Adott pályához megtalálni a legmegfelelőbb áttételt!
Leginkább szimulációs kérdéskör, de vannak olyan esetek (motorsportágak),
ahol a hétvége folyamán változtathatjuk!
Egyszerű megoldás: Maximalizáljuk, az adott sebességprofilhoz tartozó motor
munkáját! (automatizált módon)
38
Motor maximum terhelésgörbéje39
Loggolt adatok ellenőrzése40
Excel példa41
𝑣𝑚𝑝𝑠 = 𝑣𝑘𝑚𝑝ℎ/3.6
𝑖 = ൗ𝑛
60
𝑣𝑚𝑝𝑠𝐾
𝑎 =∆𝑣
∆𝑡
𝐹𝑔𝑦𝑜𝑟𝑠𝑖𝑡𝑜 = 𝑎 ∗ 148
𝐹𝑚𝑒𝑛𝑒𝑡𝑒𝑙𝑙𝑒𝑛𝑎𝑙𝑙𝑎𝑠 = 0.2 ∗ 𝑣𝑚𝑝𝑠2 + 1.1 ∗ 𝑣𝑚𝑝𝑠 + 30
𝑀𝑡𝑒𝑛𝑔𝑒𝑙𝑦 = 𝑟𝑘𝑒𝑟𝑒𝑘 ∗ (𝐹𝑔𝑦𝑜𝑟𝑠𝑖𝑡𝑜 + 𝐹𝑚𝑒𝑛𝑒𝑡𝑒𝑙𝑙𝑒𝑛𝑎𝑙𝑙𝑎𝑠)
𝑀𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑡𝑒𝑛𝑔𝑒𝑙𝑦 =𝑀𝑡𝑒𝑛𝑔𝑒𝑙𝑦
𝑖
Hajtáslánc eredeti áttételének meghatározása42
Mekkora hibát eredményez,
ha az átlagos áttétellel számoljuk a motornyomatékot?
Hibaforrás43
Kis hibát
eredményez!
A feladat megoldását gátló tényezők (féküzemek)44
Mekkora hibát eredményez,
ha nem szűrjük a gyorsulás és gázpedálállás adatokat?
Értelmezhetetlen diagram az eredmény!
Adatok szűrése45
Áttétel: 6.2846
Motornyomaték számítva: Ahol a gázpedálállás nagyobb, mint 98%
és a gyorsulás nagyobb, mint 0 m/s2!
Áttétel változtatása a motorgörbét tolja el a
munkatérben46
Probléma
vizualizálása
Jelölve:
Minimum
sebesség
Átlag sebesség
Maximum
sebesség
Motorteljesítmény
Helyes az áttétel
megválasztása?
Válasz nem! Túl
rövidnek tűnik!
Hosszabb áttétel
Feladat47 Probléma
vizualizálása
Megoldás:
Motor
összmunkáját
maximalizálom
Gyorsító munkát
maximalizálom
Azaz az idő
függvényében
integrálom a
motorteljesítményt
(vagy/is a gyorsító
munkát)
Megoldás Excel Solverrel48 Probléma
vizualizálása
Adatok szűrése
Csak a gyorsítási
szakaszokban
számolok
motorteljesítményt!
Optimalizálás eredménye49
Probléma vizualizálása
Motorfordulatszám
és motorteljesítmény
megváltozásának
vizsgálata más
áttételt alkalmazva
Köszönöm a figyelmet!
E-mail: [email protected]
Web: http://www.sze.hu/~korosp
50
mailto:[email protected]://rs1.sze.hu/~korosp