Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7951
Title: Компоненти автоматизованих систем в об'єктах переміщення
Authors: Лукашенко, Валентина Максимівна
Романенко, Владислав Сергійович
Issue Date: Jun-2024
Abstract: В кваліфікаційній роботі бакалавра використано метод візуалізації для вибору сучасних базових параметрів об’єктів переміщення (автомобілів) різних виробників, їх вузлів – генераторів електричної енергії та акумуляторних батарей. Цей метод дозволяє швидко визначати серед них ті, що мають найкращі технічні параметри і ґрунтується на основі теорії неповної подібності та розмірностей та дозволяє за короткий час обирати напрямок удосконалення об’єктів переміщення за декількома параметрами одночасно. Для цього: 1. Обґрунтовано можливість використання теорії неповної подібності та розмірностей для дослідження об’єктів переміщення (автомобілів різних виробників). 2. Складено перелік існуючих сучасних автомобілів відомих виробників з їх технічними параметрами. Наведено опис загальних характеристик, переваг та недоліків досліджуваних автомобілів відомих світових виробників. 3. Встановлено наявність математичних залежностей між технічними параметрами вибраних об’єктів на основі фізичного моделювання. 4. Визначено багатопараметричні критерії подібності та їх фізичний сенс, використовуючи евристичний метод. 5. Складено критеріальні рівняння на основі визначених критеріїв подібності. Використано метод візуалізації, за допомогою якого можна швидко визначити сучасні об’єкти переміщення з найкращими характеристиками та обрати напрямок удосконалення об’єктів переміщення за декількома параметрами одночасно, на основі теорії неповної подібності та розмірностей. 6. Розраховано числові значення критеріїв подібності для 12-ти автомобілів за їх технічними параметрами. За розрахованими критеріями подібності побудована образно-знакова модель залежності 6-ти технічних параметрів в безрозмірних координатах для 12-ти автомобілів, що надає можливість швидкого вибору автомобіля та напрямку удосконалення. 7. Проведено аналіз технічних параметрів та визначено, що найкращі характеристики за критерієм, пропорційним ККД автомобіля, має об’єкт переміщення BMW 530i, за критерієм пропорційним коефіцієнту використання палива, має об’єкт переміщення №9 - автомобіль Peugeot 308. За обома критеріями - об’єкт переміщення №7- автомобіль Peugeot 108. 8. Використовуючи цей же метод було розраховано також критерії подібності для автомобільних генераторів різних виробників та для автомобільних акумуляторних батарей різних виробників. 9. Проведено розрахунки критеріїв подібності для генераторів 5-ти компаній-виробників. За цими критеріями побудовано образно-знакову модель. 10. Аналізуючи технічні параметри та використовуючи образно-знакові моделі, було визначено, що за критерієм К_І найкращими є генератори компанії ERA, за критерієм К_р – генератори компанії HC-PARTS. За обома критеріями – генератори компанії VALEO. 11. Для аналізу характеристик акумуляторних батарей різних виробників було розраховано критерії: К_С – критерій, що характеризує ємнісний параметр АКБ; К_V – критерій, що характеризує розміри та об’єм АКБ. Використовуючи ці критерії, було побудовано образно-знакову модель залежності основних технічних параметрів в безрозмірних координатах. Для акумуляторних батарей визначено, що за критерієм пропорційним об’єму К_V, найкращими є акумуляторні батареї фірми BOSCH, а за критерієм пропорційним ємності К_С - акумуляторні батареї компанії Force.
URI: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7951
Appears in Collections:174 Автоматизація, комп'ютерно-інтегровані технології та робототехніка (Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані системи та компоненти)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Б_174_2024_Романенко.pdf
  Restricted Access
1.87 MBAdobe PDFView/Open Request a copy


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ 
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 
ФАКУЛЬТЕТ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ І СИСТЕМ 
КАФЕДРА РОБОТОТЕХНІКИ ТА СПЕЦІАЛІЗОВАНИХ 
КОМП’ЮТЕРНИХ СИСТЕМ 
Пояснювальна записка 
до кваліфікаційної роботи 
освітнього ступеня «бакалавр» 
на тему: Компоненти автоматизованих систем в об'єктах 
переміщення 
 
 
 
 
 
 
 
Виконав: здобувач вищої освіти 4 курсу, 
групи АКІТ-2009 
 спеціальності 151 Автоматизація та 
комп’ютерно-інтегровані технології 
 Владислав РОМАНЕНКО 
 (ім’я та ПРІЗВИЩЕ) 
Керівник Валентина ЛУКАШЕНКО 
 (ім’я та ПРІЗВИЩЕ) 
Рецензент  
 (ім’я та ПРІЗВИЩЕ) 
 
 
 
 
 
 
Черкаси 2024 року 
 
ЗМІСТ 
ВСТУП ...........................................................................................................      3 
РОЗДІЛ 1. СТАН СУЧАСНИХ ОБ’ЄКТІВ ПЕРЕМІЩЕННЯ .................      6 
1.1 Застосування інформаційних технологій в сучасних автомобілях ....      6 
1.2 Застосування теорії подібності та розмірностей для дослідження 
машин і механізмів ........................................................................................     11 
1.3 Характеристики досліджуваних автомобілів (об’єктів 
переміщення) .................................................................................................     16 
1.4 Дослідження критеріїв подібності існуючих об’єктів переміщення .     32 
РОЗДІЛ 2. ДОСЛІДЖЕННЯ АКУМУЛЯТОРНИХ БАТАРЕЙ 
ОБ’ЄКТІВ ПЕРЕМІЩЕННЯ ........................................................................     39 
2.1 Дослідження параметрів існуючих акумуляторних батарей 
об’єктів переміщення ....................................................................................     39 
2.2 Дослідження  акумуляторних батарей об’єктів переміщення ............     41 
2.3 Побудова знакової моделі компонентів – акумуляторних батарей 
для об’єктів переміщення .............................................................................     44 
РОЗДІЛ 3. ДОСЛІДЖЕННЯ ГЕНЕРАТОРІВ ОБ’ЄКТІВ 
ПЕРЕМІЩЕННЯ ...........................................................................................     55 
3.1 Дослідження параметрів існуючих генераторів об’єктів 
переміщення ...................................................................................................     55 
3.2 Побудова знакової моделі компонентів – генераторів для об’єктів 
переміщення ...................................................................................................     61 
ВИСНОВКИ ...................................................................................................     68 
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ .....................................................     71 
  
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 
 Розроб. Романенко Компоненти автоматизованих Літ. Лист Листів 
 Перевір. Лукашенко систем в об'єктах переміщення 2 72 
 Реценз.   
 Н. Контр.  Пояснювальна записка ЧДТУ, АКІТ-2009 
 Затверд. Лукашенко 
 
ВСТУП 
 
Швидкий розвиток науки спричинив значне збільшення виробництва 
транспортних засобів, механізмів та машин, а також різноманітного 
обладнання для промисловості та побуту. 
Сучасні автомобілі представляють собою високотехнологічні засоби 
пересування, оснащені різноманітними електронними системами та 
бортовими комп'ютерами. Прогнозується, що в майбутньому використання 
комп'ютерів та мереж буде лише зростати. Багато інженерів, компаній та 
відомих виробників автомобілів у всьому світі працюють над цим 
напрямком. 
Наприклад, компанія Bosch, яка спеціалізується на електротехніці та 
машинобудуванні, разом з консалтинговою фірмою Prognos, провела 
дослідження під назвою "Connected Car Effect 2025" (вплив автомобілів з 
мережевими можливостями на 2025 рік), де аналізувалися тенденції 
розвитку автомобільної індустрії в контексті їх інтеграції в мережу. 
Дослідження охопило транспортні системи Німеччини, США та великих 
міст Китаю. 
Згідно з проведеним дослідженням, використання хмарних технологій 
та систем безпеки в автомобілях призведе до значного збільшення вільного 
часу для водіїв та зменшить кількість аварійних випадків на приблизно 260 
тисяч, а викиди CO2 зменшяться на 390 тисяч тонн. Це означає, що 
автомобілі, які з'єднані з мережею, споживатимуть менше пального, водії 
будуть менше відчувати стрес та зменшиться кількість дорожньо-
транспортних пригод. 
Внаслідок розвитку систем автоматизованого водіння водії 
почуватимуться значно спокійніше та впевненіше в різних ситуаціях, вже в 
найближчому десятилітті. Бо автомобілі підчас руху надаватимуть сигнали 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
3 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
тим автомобілям, що рухаються позаду них і швидкість їх буде завчасно 
знижуватись до безпечної. 
При завершенні поїздки, навігатор вкаже вільне місце для паркування 
та зможе також припаркувати автомобіль цілком самостійно, без допомоги 
водія. 
Основну роль в розвитку мережевих технологій в 
автомобілебудуванні відіграватимуть вже існуючі системи допомоги 
водіям. До 2025 року майже 90% від усіх автомобілів в досліджуваних 
країнах (СШФ, ФРН, КНР) будуть обладнані ESP (електронною системою 
курсової стійкості). На понад 40% автомобілів будуть встановлені системи 
автоматичного екстреного гальмування та попередження про 
нецілеспрямований перетин ліній дорожньої розмітки. До 2025 року 
мережеві можливості стануть доступними для більшості автомобілів. 
Використання датчиків ESP надасть можливість збору даних про 
ділянки дороги, що становлять небезпеку для руху, тобто ділянки з поганою 
видимістю через туман, чи слизькі через ожеледицю. 
Інформування в режимі реального часу допоможе в пошуку місця для 
паркування, у відслідковуванні параметрів руху автомобіля, в інформуванні 
та попередженні водія про виїзд на смугу зустрічного руху. 
Результатами дослідження “Connected Car Effect 2025” стали наступні 
модельні розрахунки для досліджуваних країн – Німеччини, Китаю та США: 
Зменшення кількості постраждалих у ДТП на 25 тис. у Китаї, на 37 
тис. у Німеччині, на 290 тис. у США. Для прикладу: це 12 років без травм у 
ДТП в Лос-Анджелесі. 
Буде врятовано приблизно 11 тис. життів внаслідок функціонування 
інтегрованих до мережі систем допомоги водієві – 300 у Німеччині, 4 тис. у 
США, 7 тис. у Китаї. 
Скоротяться виплати компенсацій матеріальних збитків на 4,3 млрд. 
євро – 380 млн. у Китаї, 450 млн. у Німеччині, №,: млрд. у США. Оскільки 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
4 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
виплати страхових компаній знизяться, то знизяться і витрати кожного 
власника автомобіля на страхування. 
Приблизно на 400 тис. тон знизяться викиди вуглекислого газу. 
Активне управління знаходженням місць для паркування призведе до 
скорочення пробігу автомобілів приблизно на 380 млн. км, а, разом з тим, 
технології автоматизованого водіння дозволять економити паливо. Для 
прикладу: таку кількість вуглекислого газу (400 тис. тон) у Німеччині 
поглинають ліси національного парку Шварцвальд на протязі трьох років. 
Пошук місця для паркування з допомогою інтернету призведе до 
зменшення часу, проведеного за кермом автомобілів на 70 млн. годин. Це, 
для прикладу, тривалість робочого часу 40 тис. працівників протягом року. 
Мережеві можливості, розвиток технологій автоматизованого водіння 
призведуть до  вивільнення майже 80% часу, проведеного за кермом, для 
іншого заняття – роботи з електронною поштою, телефонних та 
відеоконференцій, читання, огляду фільмів. 
Такі результати дослідження мережевих можливостей автомобілів 
2025 року, яке провели фірма Bosch та консалтингова компанія Prognos. При 
цьому ними було вивчено 11 сучасних технологій для легкових автомобілів 
та змодельовано швидкість впровадження нових технологій для оснащення 
легкових автомобілів мережевою технікою, використано міжнародні 
статистичні дані про кількість дорожньо-транспортних пригод та кількість 
транспортних засобів. 
Використовуючи ці обґрунтовані прогнози, експерти з різних міст – 
Берліна, Штутгарта, Мюнхена, Брюсселя, Бремена, Базеля напрацьовують 
стратегії розвитку та практичні рішення для бізнесменів і політиків, для 
міжнародних організацій, приватних фірм та державних служб.  
  
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
5 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
РОЗДІЛ 1 
СТАН СУЧАСНИХ ОБ’ЄКТІВ ПЕРЕМІЩЕННЯ 
 
1.1 Застосування інформаційних технологій в сучасних 
автомобілях 
Об’єкти переміщення, класифікація який представлена на рис.1.1), 
поділяються на наземні, водні та повітряні. Автомобілі відносяться до 
наземних об’єктів переміщення і є найчисельнішою та найпопулярнішою 
групою в цій класифікації. 
 
Об’єкти 
переміщення 
Наземні Водні Повітряні 
Залізничні Морські Авіаційні 
Автомобільні Річкові 
 
 
Рисунок 1.1 - Класифікація об’єктів переміщення 
 
У світі існує багато виробників сучасних автомобілів, які є досить 
надійними та комфортабельними для користувачів – Volkswagen, BMW, 
Toyota, Renault, Peugeot, Nissan, Mercedes та інші. Виробництво легкових 
автомобілів у світі має зростаючу динаміку. Наприклад, світове 
виробництво автомобілів у 2017 році зросло на 84% порівняно з 1999 роком. 
Лише у 2008 році був зафіксований незначний і короткотривалий спад 
виробництва легкових автомобілів. на 9% - що було зумовлено світовою 
економічною кризою. 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
6 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Найбільшим виробником легкових автомобілів є Китай. де у 2017 році 
виробили понад 24млн. автомобілів. Японія виробила 8млн., а Німеччина 
5млн. Продаж автомобілів у світі з 2005р. по 2017р. зріс на 46% і досягнув 
97 млн. автомобілів на рік. Лише у 2009р. був спад продажу на 9% - це було 
наслідком економічної кризи 2008 року. 
Розвиток і зростання автомобілебудування має велике значення для 
інших галузей економіки – для виробництва нового устаткування. нових, 
сучасних матеріалів, нанотехнологій, електроніки. Це збільшує зайнятість в 
країнах-виробниках у кілька разів і стає важливим фактором зміцнення їхніх 
економік. 
В сучасних автомобілях широко використовуються комп’ютерні 
системи, які є досить надійними та зручними у використанні. Бортовий 
комп’ютер обробляє та виводить на екран різноманітну корисну 
інформацію, що допомагає користувачеві в експлуатації автомобіля – 
інформацію про несправності різних систем автомобіля, про температуру за 
бортом та в салоні, а також статистичну інформацію, таку як пройдена 
відстань, кількість витраченого палива, середня швидкість, інформацію про 
середню витрату палива, миттєву витрату палива та його залишок у 
паливному баку автомобіля з точністю до 1-го літра, що дає можливість 
планувати маршрут руху. 
Бортові комп’ютери можна використовувати не лише в нових 
автомобілях, але і в автомобілях вироблених раніше (інжекторних). 
Використовуючи бортовий комп’ютер користувач отримує інформацію про 
споживання автомобілем палива в холодному стані та інформацію про 
оптимальну швидкість руху до моменту повного прогрівання двигуна, про 
реальну витрату палива при випереджуванні. 
Крім того, бортовий комп’ютер аналізує дані про стан всіх вузлів 
автомобіля і в разі появи неполадок швидко виводить інформацію про них, 
одночасно ведеться журнал попереджень і голосове попередження з назвою 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
7 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
конкретного вузла. Можливості бортового комп’ютера – до 15-ти таких 
попереджень. А це дозволяє економити кошти на діагностиці та забезпечує 
надійність поїздок. Контроль якості палива з допомогою бортового 
комп’ютера дає можливості обрати надійні заправки і суттєво зменшити 
кількість ремонтів паливної апаратури автомобіля. 
Швидкість та підвищену точність роботи бортового комп’ютера 
забезпечує достатньо потужний 16-ти розрядний процесор. Такий процесор 
забезпечує і виконання інших функцій, таких як можливість перемикання 
швидкості виведення інформації на дисплей, подача миттєвих параметрів у 
вигляді графіків, функціонування 15-ти протоколів дизельних та 
інжекторних автомобілів (це ISO 15765 – 4CAN, ISO 9141/ISO 14230, SAE 
J1850 VPW), текстовий супровід з голосовим розшифровуванням 
несправностей, можливість роботи від датчика швидкості та від форсунки 
на всіх інжекторних машинах, ведення журналу поїздок, забезпечує 
можливість під’єднання парктроніків – заднього і переднього, самописець з 
функцією «Зворотній відлік», загалом понад 180 функцій та 100 установок. 
Встановлювати бортовий комп’ютер в салоні автомобіля можна в 
будь-якому зручному для водія місці, бо його універсальне кріплення 
дозволяє регулювання  і по вертикалі, і по горизонталі. 
Функціональність автомобільного комп’ютера об’єднує можливості 
персонального комп’ютера з можливостями інших пристроїв – 
автомагнітол, DVD та MP3 плеєрів, навігаторів, дозволяє використовувати 
як звичайні вже стандартні автомобільні функції GPS, DVD, телевізор, так і 
проведення відеозапису дорожніх ситуацій, діагностику електроніки 
автомобіля, користування електронною поштою та інтернетом в дорозі. 
Також дає можливість керувати режимами GPS, тобто змінювати 
оперативно і растрові, і векторні карти. Так само уможливлює слухання 
інтернет-радіо, відслідковування корок на дорогах, виконання функцій 
парктроніка та антирадара, дорожньої рації. 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
8 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Варто зазначити, що бортові автомобільні комп’ютери є двох типів – 
універсальні мультисистемні бортові комп’ютери та модельні бортові 
комп’ютери. 
Універсальні бортові комп’ютери можна використовувати практично 
на всіх моделях автомобілів, від звичайних інжекторних до автомобілів з 
дизельними двигунами та турбонаддувом. 
Модельні бортові комп’ютери мають протоколи лише для конкретних 
моделей автомобілів і навіть конструктивно не підійдуть для авто інших 
моделей. 
Комп’ютери використовуються також і для виявлення несправностей 
в вузлах і системах автомобіля, тобто для комп’ютерної діагностики. 
Використання комп’ютерів значно полегшує та пришвидшує знаходження 
несправностей, що загалом скорочує час технічного обслуговування та 
ремонту автомобіля. Комп’ютери стають незамінним елементом цього 
процесу. 
Для діагностики автомобіля можна використовувати звичайний 
стаціонарний комп’ютер (або ж ноутбук) з програмою діагностики, 
створеною спеціально для цього. Багато автомобілів мають спеціальні 
роз’єми для діагностування і через них відбувається обмін інформацією між 
блоками управління авто та діагностичним комп’ютером, який 
під’єднується до роз’єму для діагностування через діагностичний адаптер. 
Комп’ютерна діагностична програма, аналізуючи  інформацію 
отриману від систем і блоків автомобіля, виводить дані про несправності 
відповідного вузла (чи вузлів) автомобіля на екран. Без такої діагностики 
час для пошуку і виявлення несправності може набагато збільшуватися. 
Несправності автомобіля можуть бути як зовсім нескладними, 
простими (наприклад, обрив електричного кола датчика охолоджуючої 
рідини), так і складнішими (наприклад, несправність електронного блоку 
запалювання). 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
9 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Таку діагностику автомобіля може проводити не тільки професіонал 
на станції технічного обслуговування (СТО) автомобілів, а й звичайний 
зацікавлений користувач, який не хоче витрачати час і кошти на СТО. 
Проте, для цього треба бути ознайомленим з будовою автомобіля і його 
вузлами та системами, тобто мати певну компетенцію. Також треба бути 
ознайомленим з процедурами діагностики, з комп’ютерною програмою, з 
кодами помилок, які комп’ютер виводить на екран. 
Тобто, для того щоб провести діагностику автомобіля потрібно мати 
адаптер для діагностики ( наприклад, для діагностики автомобілів ЗАЗ це 
адаптер VAG – COM 409.1., для автомобілів марки OPEL – це OPCOM і т.д.), 
комп’ютер і програму діагностування та уміння це все використовувати. 
Можна використовувати і звичайний стаціонарний комп’ютер, але 
треба пам’ятати , що оптимальна довжина кабелю зв’язку має не 
перевищувати п’яти метрів, бо інакше може бути зв’язок поганої якості, 
можливі збої під час роботи чи навіть відсутність зв’язку. 
Щоправда стаціонарний комп’ютер не завжди для цього підходить, 
оскільки часто інформацію від блоків управління автомобіля потрібно 
отримувати підчас руху, в процесі повного навантаження двигуна, тобто при 
ввімкнутій третій передачі та максимальних обертах колінвалу двигуна. В 
цьому випадку слід скористатися ноутбуком. 
Однак для тестування основних параметрів та пошуку основних 
помилок динамічний режим не потрібен, це можна проводити і без повного 
навантаження двигуна. 
Для діагностики автомобіля існує багато комп’ютерних програм і 
діагностику автомобіля, різних його вузлів, блоків, систем можна проводити  
навіть самостійно, не користуючись послугами СТО та не витрачаючи на це 
фінанси і час. Зрозуміло, що діагностика автомобіля допомагає своєчасно 
виявити слабкі ланки і значно зменшує ризик раптової поломки підчас 
поїздок. 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
10 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
1.2 Застосування теорії подібності та розмірностей для 
дослідження машин і механізмів. 
Науковою основою фізичного моделювання є теорія подібності та 
розмірностей. Матеріали з теорії подібності та моделювання увійшли в 
літературу навчального та довідкового характеру. 
Моделювання - один з ефективних методів пізнання навколишнього 
світу - має величезне пізнавальне і практичне значення. Труднощі 
розрахунку і побудови конструкцій, які потребують в ряді випадків значних 
матеріальних витрат і потужностей, змушують інженера-дослідника 
вивчати явище в іншому масштабі на спрощеній моделі, іноді схемативуючи 
процес, виявляючи головні визначальні чинники. Під час експерименту 
здійснюється перевірка теорій, припущень, розрахунку, визначення деяких 
коефіцієнтів, вивчення різних режимів роботи машини, активне втручання 
експериментатора в спостережуваний процес, усунення виявлених 
недоліків досліджуваного об'єкта і його поліпшення. 
Теорії подібності та розмірностей при плануванні експерименту 
вказують, як потрібно ставити дослід, обробляти отримані дані і 
узагальнювати та поширювати отримані результати на інші об'єкти. 
Маючи розрахований та виготовлений зразок машини і приймаючи 
його за модель, на підставі теорії подібності з використанням існуючих 
рядів бажаних чисел легко (обчисленням) знайти значення параметрів для 
серії подібних машин. Так само, встановивши наявність динамічної 
подібності між різними конструкціями машин, виключають необхідність 
експериментального вивчення робочого процесу всіх цих машин. Достатньо 
ретельно вивчити роботу однієї машини, а для всіх інших робочі процеси 
подібні, і значення окремих параметрів можна отримати за формулами 
перетворення, які встановлюються за теорією подібності. 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
11 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Домовимось коефіцієнти подібності (перетворення) позначати тим 
самим символом, яким позначається по ГОСТу дана величина, але з 
індексом "с"; модель помічаємо індексом "1". 
а) При геометричній подібності  
l1
lc = , 
l
де під l розуміється будь-який лінійний розмір, lc при цьому одне і те ж. 
б) При часовій подібності однакове відношення часових процесів  
t1
tc = = ω−1 −1
t c = nc , 
де: �� - кутова швидкість, n - число обертів на хвилину. 
в) При кінематичній подібності: 
- відношення швидкостей 
v1 lc
vc = = = l ω
v t c c; 
c
- відношення прискорень 
α1 lc
αc = = = l 2
cωc . 
α t2
г) При динамічній подібності 
- відношення сил 
F1 lc
Fc = = m = ρ l2 2
c c c vc = ρcl4n2
F t c c  
c2
- відношення робіт 
A1
Ac = = mcv2
c = ρ l3
c c v2 5 2
A c = ρclc nc  
- відношення потужностей 
N1 Ac mclc2
N = = = = ρ l2v3 5 3
c N t t c c c = ρclc nc  
c c3
для однієї і тієї ж машини ρc = lc = 1, має F 2 3
c = AC = nc ; Nc = nc  
Сукупність коефіцієнтів подібності, що утворюють одиницю, 
називається індикатором подібності (позначається Ω); індикатору 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
12 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
відповідає безрозмірне вираження - критерій подібності (n); так при 
динамічній подібності 
Fc F
Ω = 1 = ;    П = = idem, 
ρ l2 2 2 2
c c vc ρl v
(idem - означає одне і те ж значення для моделі і натури, незалежно від 
вибору системи одиниць). 
Знаходження критеріїв подібності спрощується при наявності 
рівнянь, що описують систему. Так в разі вимушених коливань з 
демпфуванням 
d2x dx
m + b + c ∫ dx = Pcosωt 
dt2 dt
опустивши символи диференціювання та інтегрування і поділивши всі 
члени рівняння на один з них, отримуємо (разом з аргументом 
тригонометричної функції) критерії подібності. 
mx bx cx
П1 = ; П2 = ; П
pt2 tp 3 = ; П4 = ωt. 
p
З цих критеріїв подібності шляхом перемноження різних їх степенів 
можна утворити інші критерії подібності, які мають вигляд, більш 
відповідний до конкретного завдання. Так побудову амплітудно-частотної 
характеристики зручно робити в координатах 
ω α p
⁄ω ; ⁄x ; де ω2
0 = c⁄m ; x
1 cm cm = ⁄c ;  α − 
амплітуда при різних значеннях критерію подібності, що містить опір b. 
Критерії подібності можна знайти також за допомогою методу нульових 
розмірностей. 
Розглянемо ряд прикладів. 
πd4
1. Поршнева машина. Діюча на поршень сила F = p. 
4
При подібності:    F 2 2 2
c = lc pc = ρclc vc ; 
ρ v2 ρv2
звідки:  Ω = 1 = c c ; П =     (критерій Ейлера). 
pc p
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
13 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Якщо ρс = 1, то Pc = v2
c ; при однакових ступенях стиснення 
l2
2 c l l п
Pc = 1 = vc = 2 ;   звідки   v c
c = = lcп = 1 1
c = 1;   або 
tc tc l п
l1п1 = lп (одночасно це – умова рівноміцності моделі і натури, оскільки Pc =
Gc, де G – напруга). 
Потужність поршневої машини: 
πD2 п
N = pl  к. с. 
4 60,75
де D – діаметр, l – хід поршня; вага G = ρl3. З обох формул витікає, що при 
подібності (N⁄ ) = ρ п ; звідси NC c c c ⁄C = КРП - відношення потужності до 
1 1
ваги для подібних машин пропорційно тиску і числу обертів. Представляє 
інтерес вираз потужності поршневої машини (наприклад, молота) через тиск 
і вагу поршня (бабки молота). 
m l m
Fc = P l2
c c = c c        має        t = c
c √       тоді  
tc2 pclc
m l2
N = c c l
= c3
c √lcPc√Pc, звідки з точністю до постійної отримуємо 
tc3 √mc
структуру формули: 
K
N = D√lP√P. 
√G
2. Структура формули для тяги гвинта і сили опору тіла рухомому 
середовищу. Із співставлення формул для відношення сил і потужностей 
1⁄ 2 2
F 2 2 2 3 3 ⁄3 ⁄3
c = ρсlс vс , Nc = ρclc vc  знаходимо FC = ρc lc No  при ρc = 1, звідси 
2 2
виходить формула для тяги гвинта F = kD ⁄3N ⁄3. Із формули Fc = ρ 2 2
clc vc  
отримуємо вираз для сили опору F = kρD2v2, де D – діаметр («миделевого») 
перетину. 
3. Рівняння обертального руху зі змінним моментом інерції [1]: 
d 1 ω2 dI
M 2
kp = ( Iω ) = Iω + , 
dφ 2 2 dφ
Звідки: 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
14 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Mc ωc Mkp E
Ω1 = 1 = , Ω2 = 1 = , П1 = = idem, П = = idem 
I ω2 ω2 Iω2 2 2
c c c ω
mv2 (mv)2 S2 F
4. Енергія удару A = = = , де S = mv = ∫ Fdt = F i - 
2 2m 2m 0 cp
імпульс сили, звідки 
1 S2
Fcp = √2mA, Ac = c  якщо Ac = 1, то Sc = √m   [4]. 
T m c
c
m m
При повній передачі енергії ударом в системі трьох тіл √ 1 = 2
√  , 
m2 m3
звідки проміжна маса m2 = √m1m3 (теорема Гюйгенса). Можна оцінити 
к.к.д. передачі енергії ударом через пружну ланку 
S2
к.к.д = η = A c
c =  
mc
5. Покажемо, що великі деталі з одного і того ж матеріалу повинні 
бути більш ретельно врівноважені при однаковій рівноміцності (Gc = 1, 
ρс = 1) та однаковій кутовій швидкості (ωс = 1) [5]. 
F = m r ω2
c c c c = G 2 2 3 2
clc = lc , ρclc rc = lc , lcrc = 1 
1 k
Звідки lc =  або l = , де r – ексцентриситет. 
rc r
6. Подібність молотків однакової конструкції. 
Нехай маємо для дослідного зразка: хід ударника x1 = 450 мм, вага 
ударника G1 = 150 кг, число ударів на хвилину z = 180, енергія удару A1 =
300 кгм і к.к.д. η = 75%. Потрібно знайти параметри подібного молоту при 
заданих x = 680 мм, z = 120 уд⁄хв, A = 1500 кгм. 
Рішення: 
x 450 t 60⁄180
lc = 1 = = 0,66; tc = 1 = = 0,66 звідки v = 1; 
x 680 t 60⁄120 c
300 1 G
Ac = = = G 2
cvc = G = 1
c , звідки G = 5G1 = 750 кг; 
1500 5 G
A1z1 300·180 N1ef 9
Nef = = = 9 квт, N1 = = = 12 квт, 
60·102 60·102 η 0,75
N l2
1 c 1 v2
c N1 12
Nc = = Cc 3 = 2 = 0,3 звідки N = = = 40 квт. 
N tc 5 lc Nc 0,3
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
15 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
7. Витрата Q, кг⁄с, сипучого матеріалу з розміром частиць �� 
щільності ρ з отвору діаметром D в полі сили тяжіння має вигляд деякої 
функціональної залежності  
Q = f(D, d, ρ, g). 
Переходячи до нових основних одиниць D, ρ, g отримаємо 
Q d
П1 = Ф(П2), де П1 = , П = . 
ρD5⁄2g3⁄2 2 D
Постановка експерименту значно спрощується: потрібно встановити 
зв’язок між двома компонентами П1 і П2, а не між п’ятьма велиинами. 
8. Робочий процес вентилятора визначається залежністю  
f(D, n, ρ, Q, p, N)=0, 
де D – діаметр лопаток, 
n – кількість обертів за хвилин, 
ρ - щільність середовища, 
Q – витрата повітря, 
p – тиск, кг⁄см2, 
N- потужність. 
Приймаючи за основні одиниці D, n, �� отримаємо 
Ф(П1, П2, П3) = 0 
Q H N
П1 = , П2 = , П = . 
D3n ρD2n2 3 ρD3n3
 
1.3 Характеристики досліджуваних автомобілів (об’єктів 
переміщення) 
Об’єкт переміщення №1 - Renault Logan 
Renault Logan (рис.1.2) - комфортабельний автомобіль з економним 
бензиновим двигуном SCe 75 (Smart Control efficiency, ефективне 
інтелектуальне управління). Такі двигуни запущені у виробництво у 2016 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
16 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
році. Двигун розвиває достатньо сильну тягу на низьких обертах, а 
максимальна швидкість автомобіля з таким двигуном становить 161 км/год. 
Двигун має цілий ряд переваг: 
- непряме розподілене впорскування при відсутності турбонаддуву. 
Це значно полегшує встановлення газобалонного обладнання; 
-  ланцюговий привід валу газорозподільного механізму та 
використання звичайних свічок запалювання, а не іридієвих; 
- зниження витрат палива внаслідок використання масляного насоса 
змінної продуктивності; 
- в двигуні використовується технологія F1 Renault, покриття DLC 
(діамантоподібне). Це підвищує стійкість до стирання та зменшує втрати на 
тертя до 30%, тобто знижує витрати палива. 
 
 
 
Рисунок 1.2 - Renault Logan 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
17 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Модульоване компонування забезпечує зручність та комфорт. 
Сидіння водія та кермо мають можливість регулювання по висоті, а великий 
багажник, об’ємом 510л, дозволяє перевозити навіть габаритні речі. Задні 
сидіння, крім того, складаються у співвідношенні 60:40. 
Зберігати речі можна і на панелі приладів – там є замкнене відділення, 
та на задніх і передніх дверях. Також є і підстаканник 
Автомобіль обладнаний і бортовим комп’ютером, який надає 
інформацію про споживання палива, середню швидкість, передбачуваний 
пробіг, пройдену відстань, зовнішню температуру, графік технічного 
обслуговування. Елементи управління розташовані на кермі, сенсорний 
екран і система MTDIA NAV керують телефонними викликами, музикою, 
навігаційною системою. 
Автомобіль укомплектований CD-плеєром, сумісним з MP3, 
штекерними роз’ємами USB, радіо з великим екраном. Технологія Bluetooth 
дає можливість синхронізувати телефонну книгу, телефонувати, слухати 
музику, перевіряти історію дзвінків. 
 
Об’єкт переміщення № 2 - Renault Stepway 
Renault Stepway (рис. 1.3) - автомобіль з хорошим дизайном та 
комплектом надійного обладнання. Комфорт в салоні забезпечує система 
клімат-контролю, що працює в автоматичному режимі і з великою точністю 
підтримує задану температуру. 
Система круїз-контроль підтримує швидкість автомобіля, задану 
водієм. Тому підчас тривалих поїздок не потрібно постійно тиснути на 
педаль газу і тому стомлюваність водія мінімальна. 
Аудіосистема покращеного звучання з вдосконаленою обробкою 
звуку 4-х динаміків. Управління магнітолою здійснюється з допомогою 
підкермового джойстика. Підключаються пристрої: Jack, USB,AUX, 
Bluetooth, аудіопотік та телефон в режимі “вільні руки”.  
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
18 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Днище кузова покрите надійним антикорозійним матеріалом. 
Поздовжні рейлінги на даху дають можливість перевезення 
великогабаритного вантажу. Надійний навігатор швидко прокладає 
оптимальний маршрут. Передбачено два види карт – 2D I 3D для точнішого 
орієнтування в місті. Карти легко перемикаються одним дотиком. 
 
 
Рисунок 1.3 - Renault Stepway 
 
Для додаткового захисту пасажирів та водія використовуються 
фронтальні та бічні подушки безпеки. Спеціальне кріплення дозволяє 
встановити на задньому ряду два дитячих крісла. 
Автомобіль укомплектовано задніми датчиками паркування зі 
звуковими сигналами. Існує можливість відключення цієї функції за 
бажанням водія. Для цього на панелі приладів передбачено вимикач. 
 
Об’єкт переміщення № 3 - Renault Captur 
Renault Captur (рис. 1.4) – новий продукт компанії Renault. Автомобіль 
має відносно просторий салон, економічний двигун та цікавий зовнішній 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
19 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
вигляд. Довжина його становить 4,12м, але незважаючи на невелику 
довжину, автомобіль спроектований так, щоб всередині бути як 
найпросторішим. 
 
Рисунок 1.4 - Renault Captur 
 
Модель обладнана картою замість ключа запалювання, допоміжною 
системою рушання на підйомі та радаром зіткнення. Комплектується також 
задніми датчиками паркування, має вбудований мультимедійний Renault R-
link з 7-дюймовим сенсорним екраном, має навігатор та доступ до мереж 
інтернету. 
 
Об’єкт переміщення № 4 - BMW 318i 
Автомобіль BMW 318i (рис. 1.5) оснащений двигуном з 
турбонаддувом, який має об’єм 1,5л і з кількістю циліндрів – 3 та може 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
20 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
розігнати авто з 0 до 100км/год за 9,1секунди. Випускається ця модель вже 
понад 10 років, але останнім часом виробником внесено деякі зміни -  
підвищено рівень комфорту, світлодіодні задні та передні фари, 
встановлено нову підвіску з поліпшеним контролем. 
 
 
Рисунок 1.5 - BMW 318i 
 
В салоні автомобіля передбачено чимало місця для особистих речей, 
глибокі підстаканники. Сидіння регульовані, з вентиляцією, дуже 
комфортні. Однак на задніх сидіннях з комфортом можуть розміститися 
лише два пасажири. 
В комплект оснащення входять контролер iDrive, що управляє 
навігацією, 6,5-дюймовий сенсорний кольоровий екран, аудіосистема з 
якісним звучанням, але простим виглядом. Є також камера заднього виду, 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
21 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
система контролю смуги руху, сенсори сліпих зон, навігатор та 18-дюймові 
легкосплавні диски. Як додаткове обладнання – додатки Apps для 
користування соціальними мережами, додатковий захист пасажирів “Active 
Protection”, функція безконтактного відкривання дверей багажника. 
 
Об’єкт переміщення № 5 - BMW 420i 
BMW 420i (рис. 1.6) – автомобіль 4-ї серії, що замінив у 2013 році купе 
3-ї серії. Авто комплектується потужним двигуном, практичне у 
користуванні, має збалансоване управління і комфортні пасажирські задні 
сидіння. 
 
 
 
Рисунок 1.6 - BMW 420i 
 
Центр ваги цього автомобіля розташований нижче, що сприяє більшій 
стійкості машини. Виглядає досить сучасно – з розширеними арка ми коліс 
та масивним кузовом. Автомобіль динамічний, зручний в управлінні. 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
22 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Оскільки BMW 420i має розміри більші ніж у попередніх моделях, то 
місця достатньо і для водія, і для пасажирів. Однак багажне відділення не 
таке просторе, його об’єм становить 445 літрів. А складання задніх сидінь 
передбачено не у всіх авто 4-ї серії. 
Стандартна інформаційна система має 6,5-дюймовий екран, iDrive з 
кнопками швидкого доступу (hot-key) і поворотним регулятором. Є опції 
безпеки, за бажанням водія: систеса стеження за дорожньою розміткою, 
адаптивний круїз-контроль, система попередження про можливе зіткнення і 
автоматичне гальмування у межах міста. 
 
Об’єкт переміщення № 6 - BMW 530i 
BMW 530i (рис. 1.7) - автомобіль 5-ї серії, є одним з найпопулярніших 
автомобілів, що забезпечує зручне високоякісне управління, добре 
прискорення і надійні гальма.  
 
Рисунок 1.7 - BMW 530i 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
23 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Система активної стабілізації поперечної стійкості та система 
активної стабілізації рульового управління впливають дуже позитивно на 
якість їзди. Певний дискомфорт викликає лише невисокий рівень 
шумоізоляції. Салон цього седану просторіший ніж у попередніх моделях, 
зручні передні сидіння для пасажира та водія, однак на задніх сидіннях 
простору менше. Сидіння мають шкіряну оббивку, а решта салону 
оздоблена найкращими матеріалами з невеликою кількістю якісного 
пластику високої зносостійкості. В панелі приладів розташований 
сенсорний екран на якому достатньо зручно відстежувати інформацію про 
систему нічного бачення чи про навігацію. Задня частина кузова автомобіля 
виготовлена зі сталі, а передня – з алюмінію, згідно нових стандартів. Задня 
та передня частини підвіски також виготовлені з алюмінію, для зменшення 
ваги. Дорожній просвіт і розміри автомобіля не змінилися порівняно з 
ранішніми серіями BMW/. Решітка радіатора, зі зменшеним числом ребер, 
має класичний вигляд, протитуманні фари круглої форми, колісні диски 
набули нового вигляду. 
Автомобіль BMW 530i комплектується центральним замком, 
саморегульованими дзеркалами, регульованою кермовою колонкою, 
гідропідсилювачем керма, ABS, легкосплавними дисками, обігрівом 
дзеркал, біксеноновими фарами та системою пасивного круїз-контролю. 
 
Об’єкт переміщення № 7 - Peugeot 108 
Peugeot 108 (рис. 1.8) являє собою компактний міський автомобіль, що 
є зручним при дефіциті місць для паркування, при вузьких та переповнених 
автомобілями вулицях та при підвищенні в ціні палива  Має сучасний 
вигляд, надійний захист і добре оснащений. 
В оснащення входять опційна камера заднього виду, контроль відстані 
до автомобіля, що рухається попереду, система стеження за смугами руху 
на дорозі, мультимедійний екран, шість подушок безпеки. 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
24 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Перевагами є те, що підвіска Peugeot 108 здатна витримувати і 
неідеальні дорожні умови, тобто нерівності на дорозі не так силь впливають 
на рух автомобіля. Мотор об’ємом 1,0л і обертами 6000об/хв також є не 
дуже чутливим до якості палива. 
 
Рисунок 1.8 - Peugeot 108 
 
Авто має і свої недоліки – це роботизована механічна коробка 
передач, яка має невдалий алгоритм роботи. Якщо автомобіль рухається в 
автоматичному режимі, то занадто рано коробка перемикається на вищу 
пере5дачу, а це призводить до перевантаження мотора і смикання авто. Тоді 
водій повинен перейти на ручний режим управління та вибрати необхідну 
передачу самостійно. 
 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
25 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Об’єкт переміщення № 8 - Peugeot 208 
Автомобіль Peugeot 208 (рис. 1.9) випускається у двох версіях – з 
механічною та автоматичною коробкою передач. Органи управління тут 
розташовані достатньо зручно для водія. Сидіння водія та кермова колонка 
регульовані, але кермо все-таки заступає частину табло на панелі приладів, 
хоча кермо тут дещо меншого діаметру. Широке лобове скло та тонкі стійки 
даху забезпечують хороший огляд дороги. 
 
Рисунок 1.9 - Peugeot 208 
 
На задніх сидіннях комфортно можуть розташуватися 2 пасажири, для 
3-х пасажирів відчутно тісно, незважаючи на те, що пасажирські сидіння 
теж регульовані. Виробником передбачена чимала кількість ніш та місць 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
26 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
для зберігання дрібних речей у салоні. Багажне відділення автомобіля 
невелике, його об’єм 285 літрів. Перевагою є прямокутна форма багажника 
і досить широке відкриття його дверей. 
Авто має дещо менші розміри ніж попередні моделі – коротше та 
нижче – проте аеродинамічні властивості у нього кращі. Це добре 
продуманий і один з найкращих автомобілів компанії Peugeot за останні 
роки. 
В оснащення входять: інформаційно-розважальна система, шість 
подушок безпеки, Bluetooth, кондиціонер. Комплектація Active передбачає 
15-дюймові литі диски, механізм складання задніх сидінь у співвідношенні 
60 : 40, радіо DAB, сенсорний екран інформаційної системи. 
 
Об’єкт переміщення № 9 - Peugeot 308 
Peugeot 308 (рис. 1.10) - хетчбек є досить простим і легким в 
управлінні і займає верхні рядки в рейтингу хетчбеків. Його салон має добре 
продумане приємне оздоблення. Нове кермо невеликого розміру вигідно 
відрізняється від попереднього варіанту. Інформаційно-розважальна 
система обладнана новим сенсорним екраном, з допомогою якого, можна 
керувати багатьма функціями автомобіля. Встановлений також 
повноколірний екран супутникової навігації.  
Peugeot 308 легший від своїх попередників на 140кг.Це покращило 
його продуктивність, кардинально підвищило рівень економії палива. 
Хетчбек з’явився в  2014 році, але вже здобув прихильників серед 
автолюбителів. 
Стилізований під сучасність, з обтічною формою, низькою посадкою 
здобув  європейське звання “Автомобіль року 2014”. Характеризується 
також м’якою і стійкою їздою та низьким рівнем шуму. 
Це довершений зовні і комфортабельний автомобіль з багажним 
відділенням об’ємом 470 літрів, а при складених задніх сидіннях – 1185 л. 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
27 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Практичний транспортний засіб. Панель приладів має кілька новацій – 
тахометр працює у реверсному режимі до спідометра. Циферблат 
підігрівача, усі елементи управління, стереокнопки розташовані на 
центральному сенсорному екрані. 
 
 
Рисунок 1.10 - Peugeot 308 
 
Peugeot 308 став дещо коротшим та вужчим, тому на задніх сидіннях 
не так багато простору, а довжина авто становить 4253мм. Задні двері, 
однак, достатнього розміру для забезпечення входу і виходу. Широкі стійки 
даху ускладнюють видимість крізь вузьке заднє вікно. 
 
Об’єкт переміщення № 10 - Nissan X-Trail 
Nissan X-Trail (рис. 1.11) укомплектований 1,6 літровим двигуном з 
хорошими тяговими властивостями та варіаторною коробкою передач, що 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
28 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
має 7 віртуальних ступенів. Двигун розвиває стійку тягу навіть на низьких 
обертах, а варіаторна коробка передач і при різкому зменшенні обертів, і 
при гальмуванні працює плавно, без ривків. 
Підвіска досить м’яка і на поворотах машина має помітний крен, а на 
дорожніх нерівностях ходова частина набирає підвищеного рівня шуму. 
Однак підвіска добре амортизує дорожні нерівності і для пасажирів вони 
майже не відчутні. Кліренс автомобіля становить 210мм. 
Салон Nissan X-Trail просторий, водій та пасажири мають для себе 
багато простору. На задніх сидіннях 3 пасажири почуваються вільно. 
Багажне відділення об’ємне – 550л, а зі складеними задніми сидіннями, то 
об’єм збільшиться до 1982л. Довжина автомобіля 4640мм, а ширина 
1820мм. Шумоізоляція авто посередня, найбільше шумить нижня частина – 
днище і колісні арки. Присутній також і аеродинамічний шум дзеркал, що 
відчутно на трасі і не дуже помітно в міському режимі руху. 
 
 
Рисунок 1.11 - Nissan X-Trail 
 
Оснащення: 5-дюймовий багатофункціональний дисплей з 
елементами керування на кермовому колесі, аудіосистема преміум-класу 
Bose з 8-ма динаміками, камера кругового огляду, що забезпечує 
можливість паркування та маневрування, подвійний роз’єм USB для 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
29 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
другого ряду, система HAS допомоги при рушанні на підйомі, чіп-ключ 
відкривання дверей багажника, інтелектуальна система гальмування 
двигуном, система автоматичного перемикання світла, система стеження за 
смугою руху. 
 
Об’єкт переміщення № 11 - Nissan Qashqai 
Nissan Qashqai (рис. 1.12) має кузов хетчбек і вважається сімейним 
автомобілем. Рівень аеродинамічного шуму при русі автомобіля низький, а 
показники економії палива достатньо високі. При дотриманні правильного 
режиму руху рівень споживання палива може становити 4,18л/100км. Дуже 
чутливе кермо з електропідсилювачем, тому керування автомобілем не 
стомлює водія. Крім того, система ”Active Engine Brake” дозволяє уникати 
нерівномірного руху, а система “Body Motion Control” регулює роботу 
гальм. Паркування автомобіля надійне і легке завдяки камері з оглядом на 
360 градусів. 
 
Рисунок 1.12 - Nissan Qashqai 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
30 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Автомобіль укомплектований бортовим комп’ютером із сенсорним 
екраном, системою автоматичного освітленням, Bluetooth, клімат-
контролем і панорамним люком на даху. Задні ліхтарі та передні фари – 
світлодіодні. В базовій комплектації сидіння в салоні з технологією ”ZERO 
GRAVITY”, це забезпечує максимальний комфорт підчас усієї поїздки, та 
нова мультимедійна система “Nissan Connect 2,0”.  
В опційній комплектації: клімат-контроль, круїз-контроль, дверні 
балки безпеки, система динамічної стабілізації “ESP”, підігрів передніх 
сидінь, кондиціонер, протитуманні фари. 
 
Об’єкт переміщення № 12 - Nissan Juke 
Nissan Juke (рис. 1.13) збудований на платформі Renault/Nissan і 
випускається з 2010 року.  
 
 
Рисунок 1.13 - Nissan Juke 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
31 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Він має довжину 4135мм і ширину – 1765мм при висоті 1565мм. 
Дорожній просвіт невеликий – 170-180мм. Колісна база – 2530мм. 
Виробляється в Японії, м. Оппама та в Англії, м. Сандерленд. 
Автомобіль має жорстку підвіску, механічну коробку передач, 
чутливе кермування (кермова колонка зі змінним нахилом) і являє собою 
досить енергійний хетчбек. Багажне відділення має об’єм лише 251л, а зі 
складеними сидіннями – 579л. Автомобіль зручний в маневруванні на 
міських вулицях, зручний при паркуванні. Однак він не дуже підходить для 
тривалих поїздок. Достатньо економний, однак виробники рекомендують 
використовувати неетилований бензин, а це дещо дорожче. За результатами 
краш-тестів Euro NCAP  визнаний як найбезпечніший, отримав найвищий 
рейтинг 5 зірок. 
Оснащений автомобіль системою стабілізаціїї ESP з можливістю 
відключення, системою Brake Assist і EBD, системою ABS, бічними і 
фронтальними подушками безпеки, передніми пасками безпеки з 
обмежувачами навантаження, регульованим люком на даху. Є кнопка 
“Start:, зв’язок Bluetooth, AM/FM/CD/USB-аудіосистема, 5-дюймовий 
кольоровий екран, камера заднього виду, клімат-контроль.  
В опційну комплектацію входять: аудіосистема “Rockford Fosgate”, 
дисплей заднього виду “AroundView”, автоматичні фари, 5,8-дюймовий 
дисплей з функцією розпізнавання голосу. 
 
1.4 Дослідження критеріїв подібності існуючих об’єктів 
переміщення 
Фізичне моделювання подібностей на основі аналізу розмірностей 
визначальних параметрів об’єктів переміщення та використання π-теореми 
дозволяє просто реалізувати складні задачі при проектуванні нової системи 
переміщення. Фізична модель відповідає 5-ти умовам подібності двох 
об’єктів (оригіналу та моделі ) завдяки її фізичної однорідності. 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
32 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Перелік визначених величин оригіналу та моделі, аналіз розмірностей 
цих величин дозволяють знайти критерії подібності. Критеріальні 
співвідношення допомагають встановити якісні та кількісні зв’язки 
оригіналу і моделі за допомогою яких можна отримати масштабні рівняння. 
В умовах, коли аналітичний вираз функціональної залежності між 
усіма параметрами не відомий, тоді для формування масштабних рівнянь 
використовують умови критерії подібності. 
Умовними критеріями подібності називаються прості безрозмірні 
степеневі комплекси, що формуються тільки із визначальних величин, без 
включення безрозмірного постійного визначального рівняння. 
Ефективний метод організації на основі теорії неповної подібності та 
розмірностей включає наступну послідовність: 
1) Створюється перелік існуючих сучасних однорідних об’єктів. 
2) Формується перелік визначальних величин, вплив яких на процес 
роботи об’єктів дослідження більш значний. 
3) Визначається набір визначальних величин із п.2, синтез яких має 
фізичне тлумачення, що характеризує ті чи інші узагальнені властивості 
дослідження об’єкта. 
4) Створюються математичні описи визначальних параметрів у 
вигляді функціональних залежностей. 
5) Визначаються умовні критерії подібності за результатами п.4. 
6) Створюються критеріальні рівняння. 
7) Будується знаково-образна модель у вигляді залежності між 
основними технічними параметрами об’єктів  дослідження у безрозмірних 
координатах. 
8) Формуються групи об’єктів дослідження, у яких значення 
безрозмірних координат незначно відрізняються один від одного. 
9) Визначається оптимальна група об’єктів дослідження, у якій 
величини параметрів найближчі до  вимог ТЗ. 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
33 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
10) Визначаються напрямки конструкторських робіт для 
проектування нової, або удосконалення визначеної з оптимальної групи 
моделей. 
Підтвердження вищесказаного показано нижче, де об’єктом 
дослідження є об’єкти переміщення - автомобілі різних марок (табл. 1.1) 
 
Таблиця 1.1 - Перелік сучасних автомобілів з основними технічними 
параметрами 
№ Марка q, N, p, V, n, , Кккд КП 
автомобіля літр/км к.c. кг км/год об/хв літр 
1 Renault Logan 5,5 73 1093 161 6300 1,0 41,5 7,1 
2 Renault Stepway 5,1 90 1098 172 5000 0,9 47,7 5,1 
3 Renault Captur 6,0 115 1344 192 4900 1,2 44,6 5,1 
4 BMW 318i 5,4 136 1475 210 4400 1,5 43,9 5,8 
5 BMW 420i 5,8 184 1615 236 5000 2,0 48,3 7,3 
6 BMW 530i 5,9 252 1615 250 6500 2,0 62,4 8,8 
7 Peugeot 108 4,2 68 860 157 6000 1,0 50,4 9,1 
8 Peugeot 208 4,7 82 975 175 5750 1,2 48,6 8,4 
9 Peugeot 308 3,7 92 1090 183 4000 1,6 46,1 9,5 
10 Nissan X-Trail 6,2 163 1405 200 5600 1,6 58 7,2 
11 Nissan Qashqai 4,9 130 1575 183 4000 1,6 45,1 7,1 
12 Nissan Juke 6,0 94 1187 168 5400 1,6 47,1 8,6 
 
Перелік та основні технічні параметри автомобілів різних марок 
зведені в таблицю 1.1, де визначальними величинами є: q – контрольні 
витрати пального; N – максимальна потужність двигуна; p – вага 
автомашини у спорядженому стані; V – максимальна швидкість руху; n – 
число обертів валу двигуна; υ – робочий об’єм паливної камери. 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
34 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Математичний опис означальних параметрів, що представлені в табл. 
1.1, має наступний вигляд:  
 
Ф(q, N, p, V, n, υ) = 0 
 
В якості основних незалежних одиниць вибирається υ, N, p. 
В цьому випадку рівняння в критеріальній формі (згідно ��- теореми) 
приймає вигляд: 
 
N υn
Ф1 ( ; ) = 0 
pV qV
 
де фізичне тлумачення критеріїв подібності можливо розглядати наступним 
чином:  
[(υn)/(qV)] = Кп – величина, пропорціональна коефіцієнт викориcтання 
палива;  
[(N/pV)] = Кккд – величина, пропорціональна ККД машини. 
Розрахунок критеріїв подібності для об’єктів переміщення 
1. Для об’єкту переміщення №1 (Renault Logan): 
��∙��  1,0∙6300
Кп =   =    =  7,1. 
��’�� 5,5∙161
�� 73
Кккд = = =  0,000415. 
��’�� 1093∙161
2. Для об’єкту переміщення №2 (Renault Stepway) : 
��∙��  0,9∙5000
Кп =   =    =  5,1. 
��’�� 5,1∙172
�� 90
Кккд = = =  0,000477. 
��’�� 1098∙172
3. Для об’єкту переміщення №3 (Renault Captur) : 
��∙��  1,2∙4900
Кп =   =    = 5,1. 
��’�� 6∙192
�� 115
Кккд = = = 0,000446. 
��’�� 1344∙192
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
35 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
4. Для об’єкту переміщення №4 (BMW 318i): 
��∙��  1,5∙4400
Кп =   =    =  5,8. 
��’�� 5,4∙210
�� 136
Кккд = =  = 0,000439. 
��’�� 1475∙210
5. Для об’єкту переміщення №5 (BMW 420i): 
��∙��  2,0∙5000
Кп =   =    =  7,3. 
��’�� 5,8∙236
�� 184
Кккд = = = 0,000483. 
��’�� 1615∙236
6. Для об’єкту переміщення №6 (BMW 530i): 
��∙��  2,0∙6500
Кп =   =    = 8,8. 
��’�� 5,9∙250
�� 252
Кккд = = = 0,000624. 
��’�� 1615∙250
7. Для об’єкту переміщення №7 (Peugeot 108) : 
��∙��  1,0∙6000
Кп =   =    =  9,1. 
��’�� 4,2∙157
�� 68
Кккд = = = 0,000504. 
��’�� 860∙157
8. Дляоб’єктупереміщення№8 (Peugeot208): 
��∙��  1,2∙5750
 Кп =   =    = 8,4. 
��’�� 4,7∙175
�� 82
Кккд = = = 0,000486. 
��’�� 975∙175
9. Для об’єкту переміщення №9 (Peugeot 308) : 
��∙��  1,6∙4000
Кп =   =    =  9,5. 
��’�� 3,7∙183
�� 92
Кккд = = = 0,000461. 
��’�� 1090∙183
10. Для об’єкту переміщення №10 (Nissan X-Trail): 
��∙��  1,6∙5600
Кп =   =    =  7,2. 
��’�� 6,2∙200
�� 163
Кккд = = =  0,00058. 
��’�� 1405∙200
11. Для об’єкту переміщення №11 (Nissan Qashqai) : 
��∙��  1,6·4000
Кп =   =    =  7,1. 
��’�� 4,9∙183
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
36 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
�� 130
Кккд = = = 0,000451. 
��’�� 1575∙183
12. Для об’єкту переміщення №12 (Nissan Juke): 
��∙��  1,6∙5400
Кп =   =    =  8,6. 
��’�� 6,0∙168
�� 94
Кккд = = =  0,000471. 
��’�� 1187∙168
Графік формування в групи об’єктів переміщення за технічними 
параметрами у безрозмірних координатах представлений на рис. 1.14. 
 
 
 
Рисунок 1.14 - Знакова модель для вибору автомобіля за багатьма 
параметрами в безрозмірних координатах 
 
Примітка: 1, 2, 3, …, 12 відповідають порядковому номеру 
автомобіля в таблиці 1.1. 
Отже, на основі теорії неповної подібності та розмірностей, при 
відсутності аналітичного опису залежності визначального переліку 
параметрів об’єктів переміщення, запропонована методологія формування 
оптимальних груп об’єктів переміщення за відповідними технічними 
параметрами. Відмінною особливостю є простота, універсальність та 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
37 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
наочність. Це дозволяє приcкорити процес оптимізації деяких параметрів 
об’єктів переміщення при їх проектуванні, або спростити вибір відповідної 
марки об’єктів переміщення на ринку збуту. Завдяки значному зменшенню 
кількості об’єктів в групі, зменшується час на вибір моделі, на визначення 
резерву за необхідними параметрами та з’являється можливість 
застосовувати режим автомоделювання, цим скорочується час процесу 
проектування, збільшується якість та зменшується вартість оригіналу, що 
проектується. Робота для удосконалення деяких параметрів проводиться з 
базою даних, що отримані у цій групі. 
 
  
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
38 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
РОЗДІЛ 2 
ДОСЛІДЖЕННЯ АКУМУЛЯТОРНИХ БАТАРЕЙ ОБ’ЄКТІВ 
ПЕРЕМІЩЕННЯ 
 
2.1 Дослідження параметрів існуючих акумуляторних батарей 
об’єктів переміщення 
Автомобільна акумуляторна батарея призначена для забезпечення 
постійним електричним струмом споживачів в автомобілі при 
непрацюючому двигуні, чи при роботі його на невисоких обертах, а 
найголовніше – для пуску двигуна автомобіля стартером. Стартер є 
основним і найпотужнішим споживачем електроенергії в автомобілі. 
За конструкцією акумуляторні батареї поділяються так: 
- обслуговувані; 
- малообслуговувані; 
- необслуговувані; 
- монолітні. 
Обслуговувані АКБ мають конструкцію, що дозволяє перевіряти 
густину електроліту в них, вимірювати струм розрядки на кожному 
акумуляторі з допомогою контрольної вилки та існує можливість заміни 
будь-якого акумулятора батареї при необхідності. 
Недоліками цих АКБ  є здатність електроліту випаровуватися  через 
отвори в корках та саморозряджатися, великий внутрішній опір, велика вага 
і чималі габарити.    
Малообслуговувані АКБ поміщені в один моноблок з герметичною 
кришкою. Це зменшує вагу і габарити, внутрішній опір, відсутній 
саморозряд. Але відсутня можливість  заміни будь-якого акумулятора 
батареї. 
Необслуговувані АКБ – це нове покоління батарей. Тут батарея 
акумуляторів повністю герметична, має підвищену стартову потужність 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
39 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
завдяки невеликому внутрішньому опорові та підвищеній провідності. 
Випаровування води відбувається значно повільніше внаслідок 
герметичності, а внаслідок ближчого розташування пластин одна до одної 
зменшуються габарити. За допомогою вентиляційного клапана 
здійснюється сполучення батареї з атмосферою. Завдяки індикатору, тобто 
оптичному визначенню зарядженості, можна визначити стан батареї за 
кольором вічка. Якщо колір вічка чорний – то потребує зарядження, зелений 
– батарея заряджена, а жовтий – акумулятор необхідно замінити.  
Виробники постійно працюють над вдосконаленням акумуляторних 
батарей, вдосконалюючи переважно електролітні технології, бо велику 
пускову потужність потрібну для запуску двигуна внутрішнього згорання, 
при допустимій вартості АКБ, можна досягнути тільки використовуючи 
свинцево-кислотні технології. Якщо виготовити АКБ з такою ж пусковою 
потужністю, використовуючи нікель-металогідридну, абож, тим більше, 
літій-іонну технологію, то вартість АКБ  виросте до непрйнятної величини. 
Саме тому прийнятним є шлях удосконалення свинцево-кислотних 
технологій. 
Вже зараз компанія BOSCH, наприклад, починає виготовляти 
автомобільні АКБ, що мають параметри, які ще до нещодавно вважалися 
недосяжними. Вони мають великий термін служби за рахунок мінімальної 
корозії решіток в акумуляторі та скороченої витрати води внаслідок 
рівномірного розподілу зарядного струму по пластині. 
При цьому немає точок закипання електроліту, навіть при підвищеній 
зарядній напрузі. До того ж, ці пластини є вібростійкими, отже дорожні 
нерівності менше впливають на їх тривалу надійну роботу, що і потрібно 
для сучасних автомобілів. Бо для постійної нормальної роботи 
автомобільної електроніки, бортових комп’ютерів, для збереження даних 
потрібно тривале, безперебійне електроживлення. 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
40 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Якісні автомобільні АКБ виготовляються також і в Україні. Це 
акумулятори ATM battery,  виробництва  ЗАТ  “Веста-Дніпро” та ТОВ 
“Веста-Індастріал”. Вони мають збільшений термін служби, підвищену 
морозостійкість. 
Техніко-експлуатаційні характеристики акумуляторних батарей ATM 
battery відповідають вимогам європейського стандарту EN 50342 та 
національному стандарту України ДСТУ ГОСТ 959:2006. 
За швидкістю саморозряду та витратою води мають найкращі 
показники серед європейських виробників. 
 
2.2 Дослідження  акумуляторних батарей об’єктів переміщення 
В роботі досліджуються акумуляторні батареї відомих світових 
виробників – італійської компанії Fiamm, тайванської компанії Force,  
німецької компанії Bosch, чеської компанії Varta, південнокорейської фірми 
Hankook. 
Автомобільні акумулятори FIAMM 
Виробництво акумуляторів під ТМ Фиам було налагоджено 
компанією FIAMM S. p.A., заснованою на початку 40-х років минулого 
століття. За більш ніж 70-річний термін існування вона досягла 
приголомшливих успіхів у сфері виробництва потужних і якісних 
акумуляторних батарей для легкового та вантажного автотранспорту. 
В даний момент заводи Fiamm по виробництву АКБ розташовані в 
Австрії, Німеччині, Франції, Італії, США. Асортимент акумуляторів Fiamm 
(рис. 2.1) – це моделі самого різного призначення, що виготовляються за 
інноваційними технологіями: Ni/NaCl, GEL, AGM. 
Можна виділити 3 найбільш популярні серії акумуляторних батарей 
FIAMM – Diamond, Titanium, Titanium PRO. 
Diamond – повністю обслуговуються, не вимагають періодичного 
доливання дистильованої води. Виробляються з свинцево-кальцієвої 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
41 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
технології, а тому навіть після тривалого простою акумулятор цієї серії 
легко запускається. Наявність антивібраційної системи дозволяє 
збільшувати термін експлуатації моделей. 
Titanium – малообслуговувані, використовуються для 99% моделей 
легкових і вантажних автомобілів. Корпус виготовляється з якісного 
поліпропілену, є вбудований полум'ягасник, кришка з системою дегазації 
володіє підвищеною герметичністю. 
Titanium PRO – необслуговувані акумулятори Fiamm, як для легкових, 
так і для вантажних автомобілів. Володіють збільшеною (на 30%) пусковою 
потужністю, виробляються з використанням технології Expanded Metal, що 
забезпечує поліпшену корозійну стійкість. 
 
 
 
Рисунок 2.1 - Зовнішній вигляд акумуляторної батареї FIAMM 
 
Автомобільний акумулятор Varta Blue Dynamic 6СТ-80АЗ Є 580406 
80 Аг (рис. 2.2). 
Коли потрібні абсолютна надійність і впевненість, лінійка Blue 
Dynamic забезпечує більш високу пускову потужність і справляється з 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
42 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
вашим напруженим ритмом життя. Ці акумулятори забезпечують стабільно 
високу продуктивність протягом більш тривалого часу. Вибирайте 
акумулятори VARTA® Blue Dynamic для будь-яких автомобілів зі 
стандартним обладнанням, без системи Start-Stop, і приготуйтеся вибратися 
в дорогу без проблем. 
Виробник: VARTA 
Ємність: 80Ah 
Пусковий струм: 740A 
Полярність: Плюс праворуч (R+) 
Розміри (ДхШхВ) мм: 315x175x175 
Обслуговування: Не обслуговується 
Тип клем: Стандарт 
Запуск: від -45° С до +45° С 
Напруга: 12 V 
Країна виробник: Чехія 
 
Рисунок 2.2 - Акумуляторна батарея  VARTA 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
43 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Автомобільний акумулятор Hankook Power Control SMF 60038 100 
Аг (рис. 2.3) 
Основна перевага акумулятора - технологія виготовлення решіток. 
Решітки акумулятора виготовляються методом холодного кування з 
подальшою розтяжкою. Метал піддається 50-кратного стиску, в результаті 
чого кристалічна структура лінійно впорядковується, збільшуючи фізичну 
міцність, розмір зерен (основне вогнище корозії) зменшується у сотні разів 
порівняно з гратами, виготовленими звичайним литтям. 50-кратне 
стиснення в даний час використовується тільки на заводах DELKOR 
Corporation. 
 
Рисунок 2.3 - Акумуляторна батарея HANKOOK 
 
2.3 Побудова знакової моделі компонентів – акумуляторних 
батарей для об’єктів переміщення 
Для побудови знакової моделі компонентів основні параметри 
проаналізованих акумуляторів були об’єднані у таблицю (табл. 2.1). 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
44 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
 
Таблиця 2.1 - Перелік сучасних акумуляторних батарей та їх основних 
технічних параметрів 
Ємність, Ah Потужність, W Вартість 
№ Марка 
Cmax Cmin Wmax Wmin Qmax Qmin 
1 Fiamm 
1 54 50 6882,8 6339,4 1449 1237 
2 Fiamm 
3 Forse 
2 65 60 7980 7350 1687 1604 
4 Forse 
5 Bosch 
3 74 70 10048,5 9077,3 2857 2829 
6 Bosch 
7 Varta 
4 85 80 10473,8 9646,9 5940 2950 
8 Varta 
9 Hankook 
5 100 95 11637,5 11475 3109 2884 
10 Hankook 
 
Розрахуємо критерій подібності по відповідним параметрам батарей. 
Критерій подібності по ємності акумуляторних батарей розраховуємо 
за формулою:  
Cmax − Cmin
KC = , 
Cmax
 
де: KC - критерій подібності за параметром ємність; 
Cmax - максимальна ємність акумуляторної батареї; 
Cmin - мінімальна ємність акумуляторної батареї. 
1. Для акумуляторів Fiamm (№1, №2 з таблиці 2.1) 
 
Cmax2 − Cmin1 54 − 50
KC1 = = = 0,074. 
Cmax2 54
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
45 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
2. Для акумуляторів Forse (№3, №4 з таблиці 2.1) 
 
Cmax4 − Cmin3 65 − 60
KC2 = = = 0,077. 
Cmax4 65
 
3. Для акумуляторів Bosch (№5, №6 з таблиці 2.1) 
 
Cmax6 − Cmin5 74 − 70
KC3 = = = 0,054. 
Cmax6 74
 
4. Для акумуляторів Varta (№7, №8 з таблиці 2.1) 
 
Cmax8 − Cmin7 85 − 80
KC4 = = = 0,059. 
Cmax8 85
 
5. Для акумуляторів Hankook (№9, №10 з таблиці 2.1) 
 
Cmax10 − Cmin9 100 − 95
KC5 = = = 0,05. 
Cmax10 100
 
Критерій подібності по потужності акумуляторних батарей 
розраховуємо за формулою:  
��max − Wmin
KV =  
Wmax
 
де KW - критерій подібності за параметром об’єм; 
Wmax - максимальний об’єм акумуляторної батареї; 
Wmin - мінімальний об’єм акумуляторної батареї. 
1. Для акумуляторів Fiamm (№1, №2 з таблиці 2.1) 
 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
46 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Wmax2 − Wmin1 6882,8 − 6339,4
KW1 = = = 0,072. 
Wmax2 6882,8
 
2. Для акумуляторів Forse (№3, №4 з таблиці 2.1) 
 
Wmax4 − Wmin3 7980 − 7350
KW2 = = = 0,075. 
Wmax4 7980
 
3. Для акумуляторів Bosch (№5, №6 з таблиці 2.1) 
 
Wmax5 − Wmin6 10048,5 − 9077,3
KW3 = = = 0,097. 
Wmax5 10048,5
 
4. Для акумуляторів Varta (№7, №8 з таблиці 2.1) 
 
Wmax7 − Wmin8 10473,8 − 9646,9
KW4 = = = 0,079. 
Wmax7 10473,8
 
5. Для акумуляторів Hankook (№9, №10 з таблиці 2.1) 
 
Vmax10 − Vmin9 11637,5 − 11475
KW5 = = = 0,014. 
Vmax10 11637,5
 
Критерій подібності по вартості акумуляторних батарей розраховуємо 
за формулою: 
Qmax − Qmin
KQ = , 
Qmax
 
де KQ - критерій подібності за параметром ціна; 
Qmax – максимальна ціна акумуляторної батареї; 
Qmin - мінімальна ціна акумуляторної батареї. 
1. Для акумуляторів Fiamm (№1, №2 з таблиці 2.1) 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
47 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
 
Qmax2 − Qmin1 1449 − 1237
KQ1 = = = 0,146 
Qmax2 1449
 
2. Для акумуляторів Forse (№3, №4 з таблиці 2.1) 
 
Qmax4 − Qmin3 1687 − 1604
KQ2 = = = 0,049 
Qmax4 1687
 
3. Для акумуляторів Bosch (№5, №6 з таблиці 2.1) 
 
Qmax6 − Qmin5 2857 − 2829
KQ3 = = = 0,0098 
Qmax6 2857
 
4. Для акумуляторів Varta (№7, №8 з таблиці 2.1) 
 
Qmax7 − Qmin8 5940 − 2950
KQ4 = = = 0,503 
Qmax7 5940
 
5. Для акумуляторів Hankook (№9, №10 з таблиці 2.1) 
 
Qmax9 − Qmin10 3109 − 2884
KQ5 = = = 0,072. 
Qmax9 3109
 
Таким чином, використовуючи отримані критерії подібності, 
побудуємо знакові моделі залежності основних технічних параметрів для 
акумуляторів різних виробників в безрозмірних координатах (KW; KC) – рис. 
2.4, (KW; KQ) – рис. 2.5, (KC; KQ) – рис. 2.6, (KV; KQ; KC) – рис. 2.7. 
Примітка: цифри 1, 2, …, 5 на рисунках відповідають порядковому 
номеру акумуляторної батареї в таблиці 2.1. 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
48 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
KC 
9 
2 
8 1 
7 
4 
6 3 
5 
5 
���� 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
 
Рисунок 2.4 - Знакова модель залежності основних технічних параметрів 
для акумуляторів різних виробників в безрозмірних координатах (KW; KC) 
 
KQ 
60 
4 
50 
40 
30 
20 1 
5 
10 2 
3 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 K�� 
 
Рисунок 2.5 - Знакова модель залежності основних технічних параметрів 
для акумуляторів різних виробників в безрозмірних координатах (KW; KQ). 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
49 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
���� 
60 
4 
50 
40 
30 
20 1 
5 
10 
3 2 
5 6 7 8 9 10 11 ���� 
 
Рисунок 2.6 - Знакова модель залежності основних технічних параметрів 
для акумуляторів різних виробників в безрозмірних координатах (KC; KQ) 
KQ 
60 
4 4 
50 
40 
30 
1 20 1 
5 5 
2 10 2 
3 3 
KC 9 8 7 6 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 KV 
 
Рисунок 2.7 - Двоквадрантна знакова модель залежності основних 
технічних параметрів для акумуляторів різних виробників в безрозмірних 
координатах (KV; KQ; KC). 
 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
50 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Для оцінки проаналізованих акумуляторів різних виробників 
побудуємо гістограми порівняння їх характеристик. 
Побудова гістограм для порівняння акумуляторів проведемо за 
співвідношенням: 
�� W Q
ємностей n , потужностей n , цін n  
Cmax Wmax Qmax
де Cn, Wn, Qn - показники ємності, об’єму та ціни n – го генератора; 
Cmax, Wmax, Qmax – показник акумулятора з найвищою ємністю, об’ємом 
і ціною 
C
Розрахунок співвідношення n : 
Cmax
1. Для акумулятора Fiamm №1 
C1 50
= = 0,5. 
Cmax 100
2. Для акумулятора Fiamm №2 
C2 54
= = 0,54. 
Cmax 100
3. Для акумулятора Forse №3 
C3 60
= = 0,6. 
Cmax 100
4. Для акумулятора Forse №4 
C4 65
= = 0,65. 
Cmax 100
5. Для акумулятора Bosch №5 
C5 70
= = 0,7. 
Cmax 100
6. Для акумулятора Bosch №6 
C6 74
= = 0,74. 
Cmax 100
7. Для акумулятора Varta №7 
C7 80
= = 0,8. 
Cmax 100
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
51 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
8. Для акумулятора Varta №8 
C8 85
= = 0,85. 
Cmax 100
9. Для акумулятора Hankook №9 
C9 95
= = 0,95. 
Cmax 100
10. Для акумулятора Hankook №10 
C10 100
= = 1. 
Cmax 100
W
Розрахунок співвідношення n : 
Wmax
1. Для акумулятора Fiamm №1 
W1 6339,4
= = 0,55. 
Wmax 11637,5
2. Для акумулятора Fiamm №2 
W2 6882,8
= = 0,59. 
Wmax 11637,5
3. Для акумулятора Forse №3 
W3 7350
= = 0,63. 
Wmax 11637,5
4. Для акумулятора Forse №4 
W4 7980
= = 0,69. 
Wmax 11637,5
5. Для акумулятора Bosch №5 
W5 10048,5
= = 0,86. 
Wmax 11637,5
6. Для акумулятора Bosch №6 
W6 9077,3
= = 0,78. 
Wmax 11637,5
7. Для акумулятора Varta №7 
W7 10473,8
= = 0,9. 
Wmax 11637,5
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
52 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
8. Для акумулятора Varta №8 
W8 9646,9
= = 0,83. 
Wmax 11637,5
9. Для акумулятора Hankook №9 
W9 11475
= = 0,99. 
Wmax 11637,5
10. Для акумулятора Hankook №10 
W10 11637,5
= = 1. 
Wmax 11637,5
Q
Розрахунок співвідношення n : 
Qmax
1. Для акумулятора Fiamm №1 
Q1 1237
= = 0,21. 
Qmax 5940
2. Для акумулятора Fiamm №2 
Q2 1449
= = 0,24. 
Qmax 5940
3. Для акумулятора Forse №3 
Q3 1604
= = 0,27. 
Qmax 5940
4. Для акумулятора Forse №4 
Q4 1687
= = 0,28. 
Qmax 5940
5. Для акумулятора Bosch №5 
Q5 2829
= = 0,47. 
Qmax 5940
6. Для акумулятора Bosch №6 
Q6 2857
= = 0,48. 
Qmax 5940
7. Для акумулятора Varta №7 
Q7 5940
= = 1. 
Qmax 5940
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
53 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
8. Для акумулятора Varta №8 
Q8 2950
= = 0,5. 
Qmax 5940
9. Для акумулятора Hankook №9 
Q9 3109
= = 0,52. 
Qmax 5940
10. Для акумулятора Hankook №10 
Q10 2884
= = 0,49. 
Qmax 5940
Відповідно до отриманих даних побудуємо гістограму порівняння 
характеристик (C, V, Q) акумуляторів різних виробників (рис. 2.8). 
 
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
 
Рисунок 2.8 - Гістограма порівняння характеристик (C, V, Q) акумуляторів 
різних виробників 
Примітка: цифри 1, 2, …, 10 відповідають номеру акумуляторної 
батареї в таблиці 2.1. 
  
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
54 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
РОЗДІЛ 3. 
ДОСЛІДЖЕННЯ ГЕНЕРАТОРІВ ОБ’ЄКТІВ ПЕРЕМІЩЕННЯ 
 
3.1 Дослідження параметрів існуючих генераторів об’єктів 
переміщення 
Система електрообладнання автомобіля складається з ряду підсистем: 
запалювання, пуску, освітлення, електропостачання, сигналізації, системи 
автоматичного керування двигуном і трансмісією, системи інформації та 
діагностики. 
Генератори та акумуляторні батареї, разом з контролюючими та 
регулюючими пристроями, входять до системи енергопостачання 
автомобіля. Генератор – це головне джерело електричної енергії автомобіля, 
він призначений для забезпечення електроенергією всіх електроспоживачів, 
що входять в систему електрообладнання, електронних пристроїв, а також 
для підзарядки акумуляторної батареї підчас роботи двигуна автомобіля. 
Для цього використовується генератор змінного струму з випрямлячем. 
Шків генератора, через пасову передачу, з’єднаний з колінвалом 
основного двигуна і ротор генератора починає обертатися разом з 
колінвалом при пуску двигуна. Оскільки генератор виробляє 
електроенергію змінного струму, а споживачі потребують електроенергію 
постійного струму, то використовується випрямляч, тобто перетворювач 
змінного струму в постійний. 
Випрямляч є складовою частиною генератора, що розширює діапазон 
кількості обертів ротора та дозволяє підвищити потужність і надійність 
генератора. Сучасні генератори мають робочий ресурс, що сягає до 300 
тис.км пробігу автомобіля. 
Генератор повинен працювати так, щоб при всіх режимах роботи 
двигуна вихідні параметри генератора не виходили за мінімальний та 
максимальний допустимі рівні, потрібні для заряджання акумуляторної 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
55 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
батареї та для роботи всіх електронних пристроїв автомобіля, в тім числі і 
бортового комп’ютера. 
В момент запуску двигуна автомобіля найбільшим споживачем 
електричної енергії  є стартер, величина струму в цей момент досягає сотень 
ампер, а це викликає падіння напруги на вихідних клемах акумулятора. В 
режимі пуску всі споживачі електроенергії автомобіля отримують живлення 
лише від акумулятора, який в цей час інтенсивно розряджається. Після 
запуску двигуна основним джерелом електроенергії відразу ж стає 
генератор, який забезпечує потрібний рівень зарядного струму для 
акумулятора і роботу всієї системи електрообладнання автомобіля. Після 
зарядки акумулятора різниця напруги на його клемах і клемах генератора 
стає невеликою і струм зарядки знижується. 
При тривалій роботі двигуна автомобіля джерелом електроживлення 
є генератор, а акумулятор вирівнює пульсації напруги генератора. При 
ввімкненні потужних споживачів, наприклад , вентилятора системи 
опалення, світла фар, обігрівача заднього скла, сумарний струм споживання 
може бути вищим, ніж надає генератор. В такій ситуації навантаження 
підхоплює акумулятор і він почне розряджатися. Такі цикли зарядки-
розрядки повторюються постійно при русі автомобіля. 
Саме тому генератор повинен мати достатню потужність для 
живлення електроспоживачів та зарядки акумуляторної батареї безперервно 
при роботі двигуна автомобіля. Також генератор повинен мати великий 
ресурс, невисокий рівень шуму та радіоперешкод, достатню міцність, 
невелику масу та габарити. 
В бортовій мережі автомобіля, що живиться від генератора, напруга 
має бути стабільною при різних режимах роботи двигуна. Тому генератор 
працює обов’язково зі стабілізатором напруги, який є складовою частиною 
генератора. 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
56 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Потужність автомобільних генераторів постійно зростає, оскільки з 
кожним роком автомобілі оснащуються все зростаючою кількістю 
споживачів електроенергії – це і різні електронні системи, і кондиціонери, і 
освітлення. В сучасних легкових автомобілях використовуються генератори 
з максимальною потужністю близько 1500 Вт, а витрати палива на 
вироблення електроенергії генератором, становлять біля 6% від усіх витрат. 
На різних моделях автомобілів встановлюються різні генератори 
електричної енергії, вони відрізняються лише якістю виготовлення і 
деякими незначними схемними відмінностями. Будова і принципи 
функціонування генераторів на всіх автомобілях аналогічні. В генераторах 
різних виробників може лише дещо відрізнятися схема, габаритні розміри 
та вихідні клеми. 
Для впевненої і надійної роботи генератора негативний полюс «-» 
акумуляторної батареї повинен бути приєднаним до маси, бо без такого 
приєднання в момент вимикання споживачів, особливо при вимиканні 
потужних споживачів, на вихідних клемах генератора виникають 
перенапруги, зумовлені великою індуктивністю обмотки збудження 
генератора. Перенапруга може вивести з ладу транзистори регулятора 
напрукги чи випрямний блок генератора. Також є небезпечною робота 
генератора з відімкнутою його клемою «+», бо це призведе до глибокої 
розрядки акумуляторної батареї. Дуже важливо  не переплутати полярність 
під’єднання АКБ, бо в цьому випадку наступить повна розрядка АКБ, а 
ізоляція обмотки статора, випрямний блок будуть зруйновані, генератор 
повністю вийде з ладу. 
Від правильної і надійної роботи генератора залежить термін 
експлуатації акумуляторної батареї, тому це один із найважливіших вузлів 
автомобіля. При збоях в роботі генератора необхідно дуже оперативно 
провести його діагностику, виявити і ліквідувати неполадки. Генератор 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
57 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
потребує постійної пильної уваги та своєчасного технічного 
обслуговування. 
У світі існує багато фірм-виробників автомобільних генераторів. 
Найвідоміші – це французька компанія VALEO, німецька фірма BOSCH, 
японська машинобудівна корпорація DENSO, датська компанія HC-PARTS, 
італійська компанія ERA та багато інших. 
В роботі було проведено аналіз автомобільних генераторів 
виробництва фірм BOSCH, VALEO, DENSO, HC-PARTS, ERA. Їхні технічні 
характеристики наведені в таблиці 3.1. 
 
Таблиця 3.1 - Перелік сучасних генераторів та їх основних технічних 
параметрів 
Струм Потужність Провідність 
№ Марка 
Imax Imin Pmax Pmin qmax qmin 
Valeo 
1 70 65 994 910 4,929 4,643 
Valeo 
HC-Parts 
2 80 75 1176 930 6,048 5,442 
HC-Parts 
Era 
3 100 90 1305 1220 8,197 6,207 
Era 
Denso 
4 130 120 1625 1536 10,4 9,375 
Denso 
Bosch 
5 150 140 2220 2016 10,135 9,722 
Bosch 
 
Розрахунок критеріїв подібності для агрегатів об’єктів переміщення. 
Критерій подібності генераторів розраховуємо за формулою: 
 
Imax − Imin
KI =  
Imax
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
58 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
де KI - критерій подібності за параметром струм; 
Imax - максимальний струм генератора; 
Imin - мінімальний струм генератора. 
 
1.  Для генераторів Valeo (№1, №2 з табл. 3.1) 
Imax2 − Imin1 70 − 65
KI1 = = = 0,071. 
Imax2 70
2.  Для генераторів HC-Parts (№3, №4 з табл. 3.1) 
Imax4 − Imin3 80 − 75
KI2 = = = 0,063. 
Imax4 80
3.  Для генераторів Era (№5, №6 з табл. 3.1) 
Imax6 − Imin5 100 − 90
KI3 = = = 0,1. 
Imax6 100
4.  Для генераторів Denso (№7, №8 з табл. 3.1) 
Imax8 − Imin7 130 − 120
KI4 = = = 0,077. 
Imax8 130
5.  Для генераторів Bosch (№9, №10 з табл. 3.1) 
Imax10 − Imin9 150 − 140
KI5 = = = 0,067. 
Imax10 150
Критерій подібності генераторів розраховуємо за формулою: 
 
Pmax − Pmin
KP =  
Pmax
 
де KP - критерій подібності за параметром потужність; 
Pmax - максимальна потужність генератора; 
Pmin - мінімальна потужність генератора. 
1. Для генераторів Valeo (№1, №2 з табл. 3.1) 
Pmax2 − Pmin1 994 − 910
KP1 = = = 0,085. 
Pmax2 994
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
59 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
2. Для генераторів HC-Parts (№3, №4 з табл. 3.1) 
Pmax4 − Pmin3 1176 − 930
KP2 = = = 0,209. 
Pmax4 1176
3. Для генераторів Era (№5, №6 з табл. 3.1) 
Pmax5 − Pmin6 1305 − 1220
KP3 = = = 0,065. 
Pmax5 1305
4. Для генераторів Denso (№7, №8 з табл. 3.1) 
Pmax8 − Pmin7 1625 − 1536
KP4 = = = 0,055. 
Pmax8 1625
5. Для генераторів Bosch (№9, №10 з табл. 3.1) 
Pmax10 − Pmin9 2220 − 2016
KP5 = = = 0,092. 
Pmax10 2220
Критерій подібності генераторів розраховуємо за формулою: 
 
qmax − qmin
Kq =  
qmax
 
де Kq - критерій подібності за параметром провідність; 
qmax - максимальна провідність генератора; 
qmin - мінімальна провідність генератора. 
1. Для генераторів Valeo (№1, №2 з табл. 3.1) 
qmax2 − qmin1 4,929 − 4,643
Kq1 = = = 0,058. 
qmax2 4,929
2. Для генераторів HC-Parts (№3, №4 з табл. 3.1) 
qmax3 − qmin4 6,048 − 5,442
Kq2 = = = 0,1. 
qmax3 6,048
3. Для генераторів Era (№5, №6 з табл. 3.1) 
qmax6 − qmin5 8,197 − 6,207
Kq3 = = = 0,243. 
Imax6 8,197
4. Для генераторів Denso (№7, №8 з табл. 3.1) 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
60 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
qmax8 − qmin7 10,4 − 9,375
Kq4 = = = 0,098. 
qmax8 10,4
5. Для генераторів Bosch (№9, №10 з табл. 3.1) 
qmax10 − qmin9 10,135 − 9,722
Kq5 = = = 0,041. 
qmax10 10,135
 
3.2 Побудова знакової моделі компонентів – генераторів  для 
об’єктів переміщення 
Знакова модель залежності основних технічних параметрів для 
генераторів різних виробників в безрозмірних координатах (KP; KI) – рис. 
3.1, (Kp; Kq) – рис. 3.2, (KI; Kq) – рис. 3.3, (Kp; Kq; KI) – рис. 3.4. 
Примітка: цифри 1, 2, …, 5 відповідають порядковому номеру 
генераторів в таблиці 3.1. 
KI 
11 
3 
10 
9 
4 
8 
1 
7 
5 2 
6 
KP 
5 7 9 11 13 15 17 19 21 
 
Рисунок 3.1 - Знакова модель залежності основних технічних параметрів 
для генераторів різних виробників в безрозмірних координатах (KP; KI) 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
61 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
 
Kq 
25 3 
23 
21 
19 
17 
15 
13 
2 
4 
11 
9 
1 
7 
5 5 
5 7 9 11 13 15 17 19 21 KP 
 
Рисунок 3.2 - Знакова модель залежності основних технічних параметрів 
для генераторів різних виробників в безрозмірних координатах (Kp; Kq) 
 
Kq 
3 
25 
23 
21 
19 
17 
15 
13 
2 4 
11 
9 
7 
5 1 
5 
6 7 8 9 10 KI 
 
Рисунок 3.3 - Знакова модель залежності основних технічних параметрів 
для генераторів різних виробників в безрозмірних координатах (KI; Kq) 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
62 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
 
Kq 
3 3 
25 
23 
21 
19 
17 
15 
13 
2 2 
4 11 4 
9 
1 1 
7 
5 
5 
5 
KI K  
10 9 8 7 6 0 5 7 9 11 13 15 17 19 21 P
 
Рисунок 3.4 - Двоквадрантна знакова модель залежності основних 
технічних параметрів для генераторів різних виробників в безрозмірних 
координатах (Kp; Kq; KI) 
 
Побудова гістограм для порівняння генераторів за співвідношенням 
I P q
струмів n , потужностей n , провідностей n . 
Imax Pmax qmax
де In, qn, Pn - показники струму, провідності та потужності n – го генератора; 
Imax, qmax, Pmax – показник генератора з найвищим струмом, 
провідністю і потужністю. 
Данні для розрахунків та побудови гістограми візьмемо з 
узагальнюючої таблиці 3.2. 
I
Розрахунок співвідношення n : 
Imax
1. Для генератора Valeo №1 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
63 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
I1 65
= = 0,433. 
Imax 150
Таблиця 3.2 - Перелік сучасних генераторів та їх основних технічних 
параметрів 
№ Марка I P q 
1 Valeo 65 910 4,643 
2 Valeo 70 994 4,929 
3 HC-Parts 75 930 6,048 
4 HC-Parts 80 1176 5,442 
5 Era 90 1305 6,207 
6 Era 100 1220 8,197 
7 Denso 120 1536 9,375 
8 Denso 130 1625 10,4 
9 Bosch 140 2016 9,722 
10 Bosch 150 2220 10,135 
 
2. Для генератора Valeo №2 
I2 70
= = 0,467. 
Imax 150
3. Для генератора HC-Parts №3 
I3 75
= = 0,5. 
Imax 150
4. Для генератора HC-Parts №4 
I4 80
= = 0,533. 
Imax 150
5. Для генератора Era №5 
I5 90
= = 0,6. 
Imax 150
6. Для генератора Era №6 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
64 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
I6 100
= = 0,667. 
Imax 150
7. Для генератора Denso №7 
I7 120
= = 0,8. 
Imax 150
8. Для генератора Denso №8 
I8 130
= = 0,867. 
Imax 150
9. Для генератора Bosch №9 
I9 140
= = 0,933. 
Imax 150
10. Для генератора Bosch №10 
I10 150
= = 1. 
Imax 150
P
Розрахунок співвідношення n : 
Pmax
1. Для генератора Valeo №1 
P1 910
= = 0,409. 
Pmax 2220
2. Для генератора Valeo №2 
P2 994
= = 0,448. 
Pmax 2220
3. Для генератора HC-Parts №3 
P3 930
= = 0,419. 
Pmax 2220
4. Для генератора HC-Parts №4 
P4 1176
= = 0,529. 
Pmax 2220
5. Для генератора Era №5 
P5 1305
= = 0,588. 
Pmax 2220
6. Для генератора Era №6 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
65 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
P6 1220
= = 0,549. 
Pmax 2220
7. Для генератора Denso №7 
P7 1536
= = 0,692. 
Pmax 2220
8. Для генератора Denso №8 
P8 1625
= = 0,732. 
Pmax 2220
9. Для генератора Bosch №9 
P9 2016
= = 0,908. 
Pmax 2220
10. Для генератора Bosch №10 
P10 2220
= = 1. 
Pmax 2220
q
Розрахунок співвідношення n : 
qmax
1. Для генератора Valeo №1 
q1 4,643
= = 0,446. 
qmax 10,4
2. Для генератора Valeo №2 
q2 4,929
= = 0,474. 
qmax 10,4
3. Для генератора HC-Parts №3 
q3 6,048
= = 0,582. 
qmax 10,4
4. Для генератора HC-Parts №4 
q4 5,442
= = 0,523. 
qmax 10,4
5. Для генератора Era №5 
q5 6,207
= = 0,597. 
qmax 10,4
6. Для генератора Era №6 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
66 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
q6 8,197
= = 0,788. 
qmax 10,4
7. Для генератора Denso №7 
q7 9,375
= = 0,901. 
qmax 10,4
8. Для генератора Denso №8 
q8 10,4
= = 1. 
qmax 10,4
9. Для генератора Bosch №9 
q9 9,722
= = 0,935. 
qmax 10,4
10. Для генератора Bosch №10 
q10 10,135
= = 0,975. 
qmax 10,4
Відповідно до отриманих даних побудуємо гістограму порівняння 
характеристик (I, P, q) генераторів різних виробників (рис. 3.5). 
 
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
 
Рисунок 3.5 - Гістограма порівняння характеристик (I, P, q) генераторів 
різних виробників.  
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
67 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
ВИСНОВКИ 
 
В роботі використано метод візуалізації для вибору сучасних базових 
параметрів об’єктів переміщення (автомобілів) різних виробників, їх вузлів 
– генераторів електричної енергії та акумуляторних батарей, Цей метод 
дозволяє швидко визначати серед них ті, що мають найкращі технічні 
параметри і ґрунтується на основі теорії неповної подібності та 
розмірностей та дозволяє за короткий час обирати напрямок удосконалення 
об’єктів переміщення за декількома параметрами одночасно. Для цього: 
1. Обгрунтовано можливість використання теорії неповної подібності 
та розмірностей для дослідження об’єктів переміщення (автомобілів різних 
виробників). 
2. Складено перелік існуючих сучасних автомобілів відомих 
виробників з їхніми технічними параметрами. Наведено опис загальних 
характеристик, переваг та недоліків досліджуваних автомобілів відомих 
світових виробників. 
3. Встановлено наявність математичних залежностей між технічними 
параметрами вибраних об’єктів на основі фізичного моделювання. 
4. Визначено багатопараметричні критерії подібності та їх фізичний 
сенс, використовуючи евристичний метод. 
5. Складено критеріальні рівняння на основі визначених критеріїв 
подібності. Використано метод візуалізації з допомогою якого можна 
швидко визначити сучасні об’єкти переміщення з найкращими 
характеристиками та обрати напрямок удосконалення об’єктів переміщення 
за кількома параметрами одночасно, на основі теорії неповної подібності та 
розмірностей. 
6. Розраховано числові значення критеріїв подібності для 12-ти 
N
автомобілів за їх технічними параметрами, - критерій КП =  , 
p∙V
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
68 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
v∙n
пропорційний коефіцієнту використання палива та критерій КККД =   , що 
q∙V
пропорційний коефіцієнту корисної дії.  
За розрахованими критеріями подібності збудована образно-знакова 
модель залежності 6-ти технічних параметрів в безрозмірних координатах 
для 12-ти автомобілів, що надає можливість швидкого вибору автомобіля та 
напрямку удосконалення. 
7. Проведено аналіз технічних параметрів та визначено, що найкращі 
характеристики за критерієм, пропорційним ККД автомобіля, має об’єкт 
переміщення BMW 530i, за критерієм пропорційним коефіцієнту 
використання палива, має об’єкт переміщення №9 - автомобіль Peugeot 308. 
За обома критеріями - об’єкт переміщення №7-  автомобіль Peugeot 
108. 
8. Використовуючи цей же метод було розраховано також критерії 
подібності для автомобільних генераторів різних виробників та для 
автомобільних акумуляторних батарей різних виробників. 
9. Проведено розрахунки критеріїв подібності для генераторів 5-ти 
компаній-виробників.  Критерій  Кр характеризує потужнісний параметр 
генератора, КІ характеризує струмовий параметр генератора. За цими 
критеріями збудовано образно-знакову модель. 
10. Аналізуючи технічні параметри та використовуючи образно-
знакові моделі, було визначено, що за критерієм КІ найкращими є 
генератори компанії ERA, за критерієм Кр – генератори компанії HC-
PARTS. За обома критеріями – генератори компанії VALEO. 
11. Для аналізу характеристик акумуляторних батарей різних 
виробників було розраховано критерії: КС – критерій, що характеризує 
ємнісний параметр АКБ; К�� – критерій, що характеризує розміри та об’єм 
АКБ. 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
69 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
Використовуючи ці критерії, було збудовано образно-знакову модель 
залежності основних технічних параметрів в безрозмірних координатах. 
Для акумуляторних батарей визначено, що за критерієм 
пропорційним об’єму К��, найкращими є акумуляторні батареї фірми 
BOSCH, а за критерієм пропорційним ємності КС  - акумуляторні батареї 
компанії Force. 
 
  
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
70 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 
 
1. Кепич Т.Ю., Куценко О.Г. Основи теорії подібності та аналізу 
розмірностей в механіці, Київ, 2004 р. – 130 с. 
2. Лазарєв Ю.Ф. Моделювання на ЕОМ, Київ, Політехніка, 2007 р. 
–  290 с. 
3. ВВ.А. Сажко. Електричне та електронне обладнання автомобілів 
Навч. посібник для вищих навч. закладів. К. : Каравела, 2004 р. – 304 с. 
4. Мазепа С.С., Куцик А.С. Електрообладнання автомобілів. - Львів: 
Львівська політехніка, 2004 р. –  168 с. 
5. Теорія подібності. Wikipedia : вебсайт. URL: https://uk.wikipedia.org 
6. Сажко В.А., Січко О.Є., Клименко Ю.М., Савін Ю.Х., Волков О.Ф., 
Акумуляторні батареї, К., Іван Федоров, 1998 р. – 208 с. 
7. Лукашенко В.М., Уткіна Т.Ю., Чичужко М.В., Лукашенко Д.А., 
Лукашенко В.А., Хоменко Є.А., Кривобок Д.В., Метод візуалізації для 
вибору сучасних базових компонентів мікропроцесорних систем 
керування, ЧДТУ. – 12 с. 
8. Лукашенко В. А., Співак В. М., Лукашенко А. Г., Чичужко М. В., 
Лукашенко В. М., Малахов В. П. Знакова модель визначення 
найпридатнішого мікроконтролера для проблемно-орієнтованих 
систем. Київ : Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН 
України, НТУУ «КПІ», ЧДТУ. 
9. Автомобільний генератор. Wikiwand : вебсайт. URL: 
https://www.wikiwand.com 
10. Connected Car Effect 2025. Bosch Media Service : вебсайт. URL: 
https://boschmediaservice.hu 
11. Комп’ютерна діагностика автомобілів. VAGCOM : вебсайт. 
URL: https://vagcom.com.ua/ua 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
71 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата 
 
12. Автомобільні генератори на ринку України. Avtorai : вебсайт. URL: 
https://avtorai.com.ua ; UkrParts : вебсайт. URL: https://ukrparts.com.ua 
13. Автомобільні акумуляторні батареї на ринку України. AutoCentre : 
вебсайт. URL: https://autocentre.ua/ua 
14. Альтернативні джерела енергії на автомобільному транспорті. 
Львівський автомобільно-дорожній коледж : вебсайт. URL: 
https://ladk.lviv.ua 
15. Автомобілі марки Renault. Renault Україна : вебсайт. URL: 
https://renault.ua 
16. Автомобілі марки Peugeot. Автоцентр : вебсайт. URL: 
https://avtocentr.com.ua ; Peugeot ВіДі : вебсайт. URL: https://peugeot-
vidi.com.ua 
17. Автомобілі марки BMW. BMW Україна : вебсайт. URL: https://bmw.ua 
18. Автомобілі марки Nissan. Nissan Україна : вебсайт. URL: 
https://nissan.ua ; Nissan Auto Kharkiv : вебсайт. URL: https://nissan-
auto.kh.ua ; Nissan ASK : вебсайт. URL: https://nissan-ask.com.ua 
 
Лист 
ЧДТУ.242201.001 ПЗ 
72 
Змн. Лист № докум. Підпис Дата