vimjourСельскохозяйственные машины и технологииAgricultural Machinery and Technologies2073-7599Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»10.22314/2073-7599-2023-17-4-68-74VSCVNMvimjour-543Research ArticleИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕINNOVATIVE TECHNOLOGIES AND EQUIPMENTПараметрическая характеристика двигателя трактора по удельному расходу топливаParametric Characterization of a Tractor Engine by Specific Fuel ConsumptionДевянинС. Н.DevyaninS. N.

Сергей Николаевич Девянин, доктор технических наук, профессор 

Москва

Sergey N. Devyanin, Dr.Sс.(Eng.), professor

Moscow 

devta@rambler.ruБижаевА. В.BizhaevA. V.

Антон Владиславович Бижаев, канд. техн. наук, доцент 

Москва

Anton V. Bizhaev, Ph.D.(Eng.), associate professor 

Moscow 

a.bizhaev@mail.ruПавловЯ. Д.PavlovY. D.

Ярослав Дмитриевич Павлов, ассистент 

Москва

Yaroslav D. Pavlov, assistant 

Moscow 

ya.pavlov@rgau-msha.ruВетроваС. М.VetrovaS. M.

Софья Михайловна Ветрова, ассистент, аспирант 

Москва

Sofya M. Vetrova, assistant, graduate student 

Moscow 

s.vetrova@rgau-msha.ruБарчуковаА. С.BarchukovaA. S.

Алина Сергеевна Барчукова, ассистент, аспирант

Москва 

Alina S. Barchukova, assistant, graduate student 

Moscow 

barchukova@rgau-msha.ruРоссийский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. ТимирязеваРоссияRussian State Agrarian University – Timiryazev Agricultural AcademyRussian Federation2023191220231746874Copyright © Девянин С.Н., Бижаев А.В., Павлов Я.Д., Ветрова С.М., Барчукова А.С., 20232023Девянин С.Н., Бижаев А.В., Павлов Я.Д., Ветрова С.М., Барчукова А.С.Devyanin S.N., Bizhaev A.V., Pavlov Y.D., Vetrova S.M., Barchukova A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vimsmit.com/jour/article/view/543

Отметили, что оснащение сельскохозяйственных мобильных машин датчиками и электронным управлением позволяет удаленно получать в режиме реального времени информацию о техническом состоянии систем двигателя в процессе эксплуатации машины. (Цель исследования) Разработать методику определения многопараметровой характеристики удельного эффективного расхода топлива на примере двигателя Deutz BF 6M 2012 C трактора Terrion ATM 4200. (Материалы и методы) Проведен анализ данных системы электронного управления. С применением подключенного логического анализатора Logic Analyzer 8 получена многопараметровая характеристика двигателя по удельному расходу топлива с CAN-шины в процессе эксплуатации машины. Разработана методика статистической обработки данных с помощью программы Statistica 10. Составлены уравнения регрессии зависимости расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала и крутящего момента двигателя. Значения коэффициента детерминации и критерия Фишера подтвердили статистическую значимость связи расхода топлива во всей области рабочих режимов с выбранными параметрами. (Результаты и обсуждение) Данные многопараметровой характеристики, отражающей зависимость расхода топлива от частоты и момента вращения двигателя, совпадают с данными завода-производителя, что дополнительно подтверждает истинность полученных регрессионных уравнений. (Выводы) Предлагаемая последовательность действий для получения многопараметровой характеристики может быть реализована в отношении иных показателей работы двигателя. Контроль за показателями эксплуатации с целью анализа информация о техническом состоянии узлов и агрегатов машины необходимы для диагностики и своевременного технического обслуживания и ремонта.

The paper highlights that equipping agricultural mobile machines with sensors and electronic controls enables the remote acquisition of real-time information regarding the technical condition of engine systems while operation. (Research purpose) The objective of this research is to formulate a methodology for determining the multi-parameter characteristics of specific effective fuel consumption. This is illustrated through an examination of the Deutz BF 6M 2012 C engine, installed in the of the Terrion ATM 4200 tractor. (Materials and methods) The electronic control system was examined through data analysis. Utilizing Logic Analyzer 8, a connected logic analyzer, facilitated the extraction of a multi-parameter characteristic related to the specific fuel consumption of the engine. This data was obtained from the CAN bus while the machine was in operation. A statistical data processing method was developed using the Statistica 10 program. Regression equations were formulated to illustrate the correlation between fuel consumption, crankshaft speed and engine torque. The statistical significance of the relationship between fuel consumption across the entire range of operating modes and the selected parameters was corroborated by the values of the coefficient of determination and Fisher’s criterion. (Results and discussion) The data from the multi-parameter characteristic, illustrating the correlation between fuel consumption, engine speed, and torque, aligns with the information provided by the manufacturing plant. This alignment further validates the accuracy of the derived regression equations. (Conclusions) The suggested sequence of steps for obtain a multi-parameter characteristic can be applied to other engine performance indicators. Monitoring operational performance to analyze information on the technical condition of machine components and assemblies is necessary for diagnostics and ensuring timely maintenance and repair.

интеллектуальная системаконтроль технического состояниямониторинг системы двигателяэксплуатационные показателитехническая диагностикаintelligent systemtechnical condition monitoringengine system monitoringperformance indicatorstechnical diagnosticsReferencesГрадов Е.А. Бесконтактная диагностика определения технического состояния двигателей внутреннего сгорания энергонасыщенной сельскохозяйственной техники// Технический сервис машин. 2023. N2. С. 32-39. DOI: 10.22314/2618-8287-2023-61-2-32-39. EDN: CCWBKW.Gradov E.A. Beskontaktnaya diagnostika opredeleniya tekhnicheskogo sostoyaniya dvigateley vnutrennego sgoraniya energonasyshchennoy sel’skokhozyaystvennoy tekhniki [The contactless diagnostics to determine the technical condition of internal combustion engines of high-energy agricultural machinery]. Tekhnicheskiy servis mashin. 2023. N2. 32-39 (In Russian). DOI: 10.22314/2618-8287-2023-61-2-32-39. EDN: CCWBKW.Катаев Ю.В., Костомахин М.Н., Пестряков Е.В. и др. Дистанционный контроль частоты вращения коленчатого вала двигателя трактора с использованием алгоритма машинного обучения // Агроинженерия. 2023. N25(5). С. 34-39. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2023-5-34-39.Kataev Yu.V., Kostomakhin M.N., Pestryakov E.V., et al. Distantsionnyy kontrol’ chastity vrashcheniya kolenchatogo vala dvigatelya traktora s ispol’zovaniem algoritma mashinnogo obucheniya [Remote control of the crankshaft speed of a tractor engine using a machine learning algorithm]. Agroinzheneriya. 2023. N25(5). 34-39 (In Russian). https://doi.org/10.26897/2687-1149-2023-5-34-39.Валиев А.Р., Абдразаков Ф.Г., Сосницкий В.В. Организация диагностирования подвижного состава в режиме реального времени. Journal of Advanced Researching Technical Science. 2019. N14-2. С. 200-204. DOI: 10.26160/2474-5901-2019-14-200-204. EDN: BRRELI.Valiev A.R., Abdrazakov F.G., Sosnitskiy V.V. Organiza tsiya diagnostirovaniya podvizhnogo sostava v rezhime real’nogo vremeni [Organization of rolling stock diagnostics in real time]. Journal of Advanced Researching Technical Science. 2019. N14-2. 200-204 (In Russian). DOI: 10.26160/2474-5901-2019-14-200-204. EDN: BRRELI.Abediasl H., Ansari A., Hosseini V., Koch C.R., Shahbakhti M. Real-time vehicular fuel consumption estimation using machine learning and on-board diagnostics data. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part D: Journal of Automobile Engineering. 2023. DOI: 10.1177/095-44070231185609.Abediasl H., Ansari A., Hosseini V., et al. Real-time vehicular fuel consumption estimation using machine learning and on-board diagnostics data. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part D: Journal of Automobile Engineering. 2023 (In English). DOI:10.11-77/09 544070231185609.Qiu Z., Shi G., Zhao B., Jin X., Zhou L. Combine harvester remote monitoring system based on multi-source information fusion. Computers and Electronics in Agriculture. 2022. Vol. 194. 106771. DOI: 10.1016/j.compag.2022.106771.Qiu Z., Shi G., Zhao B., et al. Combine harvester remote monitoring system based on multi-source information fusion. Computers and Electronics in Agriculture. 2022. Vol. 194. 106771 (In English). DOI: 10.1016/j.compag.2022.106771.Катаев Ю.В. Диагностирование технического состояния мобильных энергетических средств с использованием цифровых технологий // Технический сервис машин. 2023. N1. С. 21-28. DOI: 10.22314/2618-8287-2023-61-1-21-28.Kataev Yu.V. Diagnostirovanie tekhnicheskogo sostoyaniya mobil’nykh energeticheskikh sredstv s ispol’zovaniem tsifrovykh tekhnologiy [Diagnosing the technical condition of mobile power equipment using digital technologies]. Tekhnicheskiy servis mashin. 2023. N1. 21-28 (In Russian). DOI: 10.22314/2618-8287-2023-61-1-21-28.Торопов Е.И., Трусов Ю.П., Вашурин А.С., Мошков П.С. Оценка точности измерения расхода топлива на основе данных из бортовой can-шины. Справочник. Инженерный журнал. 2021. N12 (297). С. 32-38. DOI: 10.14489/hb.2021.12.pp.032-038. EDN: ZNGHQX.Toropov E.I., Trusov Yu.P., Vashurin A.S., Moshkov P.S. Otsenka tochnosti izmereniya raskhoda topliva na osnove dannykh iz bortovoy can-shiny [Estimation of the accuracy of fuel consumption measurement based on data from the on-board can-bus]. Spravochnik. Inzhenernyy zhurnal. 2021. N12(297). 32-38 (In Russian). DOI: 10.14489/hb.2021.12.pp.032-038. EDN: ZNGHQX.Девянин С.Н., Щукина В.Н. Оценка технического состояния двигателя по расходу топлива в режиме холостого хода. Техника и оборудование для села. 2019. N1. С. 34-38. EDN: YZCLFB.Devyanin S.N., Shchukina V.N. Otsenka tekhnicheskogo sostoyaniya dvigatelya po raskhodu topliva v rezhime kholostogo khoda [Evaluation of the technical state of an engine based on the fuel consumption when idling]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2019. N1. 34-38 (In Russian). EDN: YZCLFB.Бижаев А.В., Симеон А.А. Применение пальмового масла в качестве присадки к топливу тракторных дизельных двигателей // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2017. N6. С. 41-46. EDN: YLSVMV.Bizhaev A.V., Simeon A.A. Primenenie pal’movogo masla v kachestve prisadki k toplivu traktornykh dizel’nykh dvigateley [Palm oil use as additive to fuel for tractor diesels]. Sel’skokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. 2017. N6. 41-46 (In Russian). EDN: YLSVMV.Назаров Н.Н., Некрасова И.В. Оценка и выбор машинно-тракторных агрегатов при культивации по энергетическим затратам // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2022. N52(1). C. 70-80. https://doi.org/10.26898/0370-8799-2022-1-8.Nazarov N.N., Nekrasova I.V. Otsenka i vybor mashinno-traktornykh agregatov pri kul’tivatsii po energeticheskim zatratam [Evaluation and selection of machine-tractor units during cultivation by energy costs]. Sibirskiy vestnik sel’skokhozyaystvennoy nauki. 2022. 52(1). 70-80 (In Russian). https://doi.org/10.26898/0370-8799-2022-1-8.Катаев Ю.В., Тишанинов И.А., Градов Е.А. Бесконтактная диагностика двигателя трактора через can-интерфейс // Техника и оборудование для села. 2023. N8. С. 36-39. EDN: SZBRRI.Kataev Yu.V., Tishaninov I.A., Gradov E.A. Beskontaktnaya diagnostika dvigatelya traktora cherez can-interfeys [Contactless diagnostics of the tractor engine via the can-interface]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2023. N8. 36-39 (In Russian). EDN: SZBRRI.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.