Величина предела регулирования тормоза по скорости  ;
Величина предела регулирования тормоза по моменту  ;
Температура рабочей жидкости, чаще всего воды, t°C.
Величины а и β характеризуют возможные пределы использования гидротормоза по скорости и по моменту.
Для определения размеров проточной части динамометров-гидротормозов пользуются расчетами по формулам подобия, основывающиеся на испытании геометрически подобной модели [1].
Теория размерностей позволяет получить выражение для определения размеров гидротормоза по формулам подобия:

 QUOTE   (1)

где M –момент поглощаемый динамометром-гидротормозом;
λ – коэффициент пропорциональности (момента), который принимается постоянным для геометрически подобных машин, работающих в режимах закритических Re;
ρ – плотность рабочей жидкости;
D – характерный размер гидротормоза (наибольший размер колеса гидротормоза – активный диаметр;
n – число оборотов гидротормоза.
Поскольку мощность N = Mn, то

 (2)

где А коэффициент мощности постоянный для геометрически подобных машин).
Расчет по формуле (1), а также по формуле (2) требует, чтобы для модели были известны величины, определяющие ее работу, т. е. М; ρ; п; D или λ и ρ.
Задавая значения перечисленным величинам, можно рассчитать гидротормоз.
Для штыревого гидротормоза величина  может быть заменена произведением , где S—статический момент проекции штыря на плоскость, проходящую через ось гидротормоза и штыря относительно оси гидротормоза.
Величина S может быть определена из:

 ^,

где L — длина погружаемой части штыря;
b — его ширина;
— радиус, на котором расположен центр тяжести штыря.
Подставляя это выражение в формулу (1), получим

 , (3)

где k — постоянная величина, зависящая от рода жидкости.
Из формулы (3) следует, что тормозной момент на валу гидротормоза зависит от длины штыря L, его ширины b и среднего радиуса  .
На рис. 1 представлена зависимость величины L от  для различных конструкций гидротормозов.

Рисунок 1 – Зависимость величин L и b от  .

Так как штырь выполняется постоянной ширины, то определение его предельной ширины следует производить на среднем радиусе r_цт, т. е.

Расчет динамометра-гидротормоза штыревой конструкции выполняется в два этапа – расчет первого приближения и расчет второго приближения [2].

Предварительно задают значения величин L и b в долях от r_цт и подставляют в формулу (3), после чего получают

. (4)

Здесь 0,87 — опытный коэффициент при L = 0,2rцт и b = 0,05 rцт.
Показатели степени при r и п также скорректированы на основании опытов.
Решая это выражение относительно r_цт, получим

 . (5)

В формуле (4) Ni — расчетная мощность, приходящаяся на один штыревой венец на роторе. 
После определения величины r_цт проводится проверка скорости, допустимой на радиусе r_цт:

где u_цт — скорость на радиусе r_цт;
где r_цт — [м]; п — [об/мин].

Зная r_цт, по графикам, представленным на рис.1, определяют длину и ширину штыря L , b. 
Вычисляют размер барабана гидротормоза:

Определяют приемлемость длины штыря на отсутствие резонанса:

 ,

где  момент инерции штыря ;
 — частота возмущающей силы;
; 
z_c — число штырей в одном ряду на статоре. 
При необходимости длина L штыря корректируется. Проверяется прочность штыря на разрыв центробежными силами.
Расчет второго приближения сводится к определению размеров, обеспечивающих прочности и жесткость элементов проточной части гидротормоза.
При необходимости размеры элементов изменяются и расчет повторяется вновь. Мощность вычисляется по формуле

 (6)

k=1 ÷ 0,75 — коэффициент пропорциональности между шагом штырей t и их длиной L; t = kL.

Рисунок 2 – Вид характеристики динамометра-гидротормоза штыревой конструкции

Для воспроизведения условий обкатки и испытания ДВС выбрана штыревая конструкция гидродинамического тормоза, как наиболее технологичная.

Основной задачей ИБС является постоянный контроль за действиями водителя, состоянием транспортного средства, помощь водителю эффективно и безопасно управлять автомобилем в сложных дорожных условиях.

В общем случае ИБС автомобиля можно представить структурно состоящую из: системы управления автомобилем, системы информации водителя и системы сбора и передачи информации.

В данной статье основное внимание уделяется одному из вопросов контроля работы двигателя автомобиля и информирования водителя.

Известно, что эффективная и долговечная работа двигателя внутреннего сгорания (ДВС) автомобиля зависит от состояния моторного масла. Однако в современных автомобилях в работающем ДВС ни один физико-химический параметр моторного масла не измеряется и не контролируется [1,2]. Поэтому учитывая важность функций, выполняемых моторным маслом в работающем ДВС, целесообразно осуществлять контроль состояния моторного масла и передавать эту информацию водителю [3,4,5,6,7].

В настоящее время ведутся работы по разработке устройства контроля качества моторного масла.

Известно устройство контроля состояния масла в двигателе внутреннего сгорания, в системе его контроля, в которой осуществляют непрерывный контроль качества масла по остаточному ресурсу с учетом числа оборотов, которые совершил двигатель после последней смены масла, запаху масла и времени работы масла. Сигналы датчиков обрабатывает электронная система и выводит на дисплей сигнал о необходимости замены масла [8].

Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает контроль уровня масла и наработки ДВС, не выполняется корректировка значений уровня масла по значению его качества, не обеспечивает расчет и вывод информации на дисплей отклонение значения качества масла относительно текущего нормированного его значения.

Известна система контроля качества масла в двигателе внутреннего сгорания, содержащая датчик уровня и качества масла, который состоит из двух вставленных одна в другую цилиндрических деталей, образующих конденсатор (емкостные датчики), датчик температуры масла и электронный блок (корректор), причем датчики уровня, качества и температуры подключены к электронному блоку (корректору) и имеют возможность контактировать с маслом двигателя [9].

Недостатком этой системы является то, что ошибка показания уровня масла во многом зависит от изменения проводимости масла, которое меняется в процессе использования масла.

Поэтому разработка более совершенных устройств контроля качества работающего моторного масла является актуальной задачей.

Структурная схема устройства контроля физико-химических параметров (ФХП) работающего моторного масла в ДВС предлагается на рисунке 1.

Для измерения контролируемых ФХП моторного масла  в состав схемы включены датчики, назначение которых является преобразование ФХП в соответствующие им электрические сигналы.

Для измерения загрязненности моторного масла целесообразно использовать фотометрический способ. При распространении оптического излучения в среде происходит его ослабление. Чем больше загрязненность среды, тем большее ослабление оптического излучения. 

Рисунок 1 – Структурная схема устройства контроля моторного масла в ДВС

Основными элементами, реализующими этот способ, являются: фотоприемник и источник излучения. Величина фототока зависит от величины падающего на него оптического излучения, проходящего через слой масла. Чем больше загрязненность моторного масла. Тем больше ослабление излучения, тем меньше величина фототока. По измеренному значению фототока можно определить загрязненность моторного масла.

Диэлектрическая проницаемость моторного масла так же, как и загрязненность, зависит от величины пробега автомобиля. Диэлектрическую проницаемость моторного масла можно определить, если в качестве датчика использовать емкостной датчик, основным элементом которого является конденсатор.

Емкость конденсатора зависит от размеров пластин и диэлектрических свойств среды между пластинами. Если емкостной датчик поместить в моторное масло, то по величине измеренной емкости можно определить диэлектрическую проницаемость среды, т.е. масла.

Если в качестве датчика использовать индуктивный датчик, то можно контролировать уровень моторного масла в картере двигателя. Индуктивный датчик формирует электрический сигнал, пропорциональный величине давления. При снижении уровня масла в картере уменьшается давление на индукционный датчик пропорционально уменьшению давления, следовательно уменьшается величина электрического сигнала на его выходе.

Для того, чтобы контролировать перечисленные выше параметры моторного масла датчики должны быть погружены в моторное масло.

Далее сигналы с датчиков поступают в электронный преобразователь, который преобразует поступающие сигналы с датчиков в виду, необходимому для дальнейшей обработки

В анализаторе сигналы наделяются отличительными признаками, соответствующими каждому контролируемому ФХП моторного масла.

С помощью передающего устройства происходит передача сигналов в приемник. Приемник может находиться в салоне автомобиля. На выходе приемника поступившая в него информация преобразуется в сигналы, величина которых пропорциональна значению измеряемого ФХП моторного масла и поступает на дисплей для информирования водителя.

В случае если значение контролируемого параметра достигло предельного значения, подается сигнал «Тревоги».

В соответствии с принципом работы устройства контроля ФХП моторного масла по структурной схеме предлагается его конструктивная разработка.

Схема конструкции устройства контроля приведено на рисунке 2.

Рисунок 2 – Устройство контроля масла в ДВС: 1 – корпус, 2 – колпачок, 3 – аккумуляторная батарея, 4 – контактная пружина, 5 – радиопередатчик, 6 – светодиод, 7 – фотоэлемент, 8 – датчики уровня, 9 – подпружиненная крышка, 10, 12 – фланцевые вставки, 11 – емкостной датчик, 13 – коммутационный узел, 14 – антенна

Таким образом, предлагаемая система контроля состояния масла в двигателе внутреннего сгорания позволяет производить:

- измерение уровня;

- измерение качества;

- измерение температуры;

- определение наработки двигателя внутреннего сгорания;

- корректировку значения качества масла по температуре;

- определение  значения уровня расхода масла за заданный интервал времени;

- определение отклонения расхода масла относительно нормированного расхода масла;

- отклонение качества масла относительно текущего значения нормированного качества масла;

- определение суммарного расхода масла за заданный промежуток времени.

На разработанное устройство получен патент [10].