-
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
