坦克发动机技术状况检测与评价方法研究

靳莹 乔新勇 顾程

摘 要：为克服目前依据摩托小时来判别装备技术状况存在的不易区分相同或相近摩托小时的发动机技术状况的缺点，提出利用发动机动力性、经济性和磨损可靠性指标进行坦克发动机技术状况多参数综合定量评价的方法。采用发动机瞬时转速检测方法提取动力性和磨损可靠性评价参数，通过试验测量燃油和机油消耗率作为经济性评价参数，构建发动机技术状况评价指标体系。利用模糊理论对评价参数进行模糊处理，采用变权综合法建立多参数综合评价模型，实现对坦克发动机技术狀况的模糊综合评价和分级评定。试验分析结果表明：该方法能准确有效地判别发动机的真实技术状况。

关键词：坦克；发动机；技术状况；模糊评价；变权综合法

文献标志码：A 文章编号：1674-5124（2016）09-0006-05

0 引 言

坦克发动机是坦克的动力源，其技术状况的优劣关系到坦克的机动性能和作战效能。因此，对发动机技术状况进行检测和分析评价，对于装备管理和使用具有重要的意义。

发动机的技术状况可由其性能参数，如有效功率、曲轴扭矩、机械损失功率、平均有效压力、转速等来评定[1-3]。通常，发动机功率、扭矩、平均有效压力等参数是在发动机台架试验中测取，而在坦克实车上则难于测量；相比之下，转速则易于测取，所以在使用过程中转速是可以评价发动机技术状况的重要运行参数[4-7]。此外，发动机的燃油、机油消耗率也是评价发动机技术状况的重要参数。

本文通过对某型坦克发动机瞬时转速的检测，对发动机动力性和磨损可靠性进行检测分析，综合利用百公里燃油、机油消耗率，实现对发动机技术状况的综合评价。

1 评价指标集构建

依据装备可测试条件下，确定以动力性、经济性、磨损可靠性等为基础的评价指标集，从多数据融合的角度对坦克发动机技术状况进行综合评价。构建评价指标层次结构如表1所示。

2 技术状况参数的测量方法

2.1 瞬时转速的测量方法

瞬时转速测量是以主离合器的主动毂齿轮作为测量介质。测量时在起动齿圈上方安装磁电传感器，实车安装位置如图1所示。

通过发动机加减速试验，测取此过程的瞬时转速信号。通过对发动机转速的分析，可以提取发动机加速时间、减速时间，分别表征发动机动力性和磨损可靠性。

发动机加减速过程是指在原位测试条件下，控制发动机由最低稳定转速迅速增速至最高空转转速以及由最高空转转速自然减速至零转速的过程。加速时间与发动机加速能力有关，而减速时间则与发动机磨损有关[8]。随着发动机使用期的增长，由于磨损导致运转阻力减小，减速时间将变长。因此，可以通过测量减速时间，间接反映发动机磨损状态。

在试验中，不挂挡，将发动机转速稳定在600 r/min，并使其水温、油温达到40 ℃，然后猛踩油门到底，稍有停顿，待转速升到最高空转转速后，迅速松开油门踏板，使发动机自然减速。试验测量的转速波形如图2所示。

在实际计算时，加速时间ti规定为发动机转速从600 r/min加速到2 000 r/min所需要的时间。图2中t1与t2之间的时间差值即为加速时间ti。减速时间td规定为发动机转速从2 000 r/min减速到600 r/min所需要的时间。图2中t3与t4之间的时间差值即为减速时间td。

2.2 燃油消耗率的测量方法

燃油消耗率是发动机重要的经济性指标，是又一个综合表征发动机技术状况的重要参数。实际检测过程中，受场地和时间限制，通常选择车辆沿一定的驾驶路线行驶一定距离后，检测其燃油消耗量，然后换算成百公里油耗。

本文试验时，先加满坦克外主油箱，原地启动，开始记录行驶公里，当再次回到出发点时，将外主油箱重新加满，记录此次的加油量，并通过仪表分别读取行驶的公里数。

2.3 机油消耗率的测量方法

机油消耗率是装备发动机综合性能中一个重要评价指标，直接关系到发动机的经济性、动力性与可靠性。在不解体检测中，通常是让车辆行驶一定里程后，测得机油实际消耗量。采用超声波液位计来测量机油液面高度在行驶前后的变化，然后通过机油箱建模分析的方法换算成实际的机油消耗量。图3为超声波液位传感器及其实车安装示意图。试验方法与燃油消耗率测量相同。

5 结束语

本文采用多参数综合评价模型对发动机技术状况进行评价，克服了目前依据摩托小时来判别装备技术状况存在的不易区分相同或相近摩托小时的发动机技术状况的缺点，能更准确有效地判别发动机的真实技术状况；运用变权综合法能够避免常权综合法在实际应用中违背决策中因素的不可替代性这一不合理现象，更有效地反映被评价对象的实际估值。

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（编辑：李刚）