Гидродинамические трансмиссии.

Гидромуфта, гидротрансформатор, комбинированная(ГТ + мех. трансмиссия)

Гидромуфта рисунок 14

Насосное колесо разгоняет частички масла, которые далее, попадая на турбинное колесо, преобразуют его энергию поступательного движения во вращательную энергию турбинного колеса.

Используемое масло: декстрон

Характеристики работы: Wн~Wт Мт<=Mн

КПД: hгм=Nпол/Nподв=Mн*Wн/Mт*Wт~0.97-0.98 при нормальной нагрузке.

При перегрузке КПД равно 0.

Плюсы данной конструкции: простота, плавная передача момента, возможность срезания пиковых нагрузок.

Минусы: Mт<=Мн, узкий диапазон регулирования момента, низкий КПД перегрузок

20 вопрос: тягово-скоростные свойства АТС с гидротрансформатором

Гидротрансформатор рисунок 15

Н - насосное колесо Т – турбинное колесо Р – реакторное колесо

ОМ – обгонная муфта

Мт=Мн+Мр => Мт>=Мн Hгт= Nпол/Nподв=Mт*Wт/Mн*Wн= Кт*iгт

Кт=(Мн+Мр)/Мн*Wн – коэффициент трансформации

~2..2.5 для легковых ~3..3.5 для грузовых

Iгт = Wт/Wн, i=1/U – передаточное отношение.

Диаграмма рисунок 16

Плюсы данной конструкции: возможность организовать бесступенчатую трансмиссию при помощи регулирования момента на реакторном колесе; можно получать Мт>Мн на достаточно широком диапазоне регулирования; возможность срезания пиковых нагрузок, благодаря чему увеличивается ресурс работы двигателя; можно автоматизировать работу трансмиссии; улучшение плавности хода; облегчение управления.

Минусы: невысокий КПД; сложность изготовления и высокая цена.

21 вопрос: тягово-скоростные свойства АТС с ГМП (комбинированная)

Комбинированная передача hгмп=hгтр*hмех

Гидростатическая трансмиссия рисунок 17

ГМ – гидромотор для каждого ведущего колеса.(Устанавливаеться на экскаваторах)

Плюсы конструкции: простота конструкции и управления

Минусы: вечные утечки рабочей жидкости, низкий КПД, влияние скоростного режима.

Электромеханические передачи используются на 4-х палубных кораблях.

22 вопрос: коэффициент динамичности АТС (динамичность АТС)

Отвечает за приспособленность АТС к дорожным условиям.

D- динамический фактор D=(Рк-Рw)/G

Pk – касательная сила тяги на колесе

Pw – сила аэродинамического сопротивления

G – вес автомобиля

Определяет разгонные характеристики АТС, чем он больше тем лучше тягово-скоростные свойства, ускорение, преодоление подъемов, проходимость, буксировка прицепа.

~0.3..0.45 – для легковых

~0.6..0.8 – для автомобилей повышенной проходимости

Dφ – динамический фактор по сцеплению

Условие движения автомобиля в динамике: Dφ ≥ D ≥ ψ

Ψ – сопротивление дороги

λi= mi / m – коэффициент нагрузки на ведущие колеса; чать массы приходиться на ведущие колеса

Dφ у автомобилей повышенной проходимости выше

D= Pk – Pw / G= 1/mg((Me*Иtp*ηtp/rk)-Kw*F*v^2) – коэффициент динамичности для установившегося движения по ровной дороге

Уравнение движения:

Pk = Pw + Pf - (+) Pj - (+) Pα ; Pk - Pw = Pf - (+) Pj - (+) Pα

D = Pf - (+) Pj - (+) Pα / G = f cosα – (+) sinα – (+) j/g δвр – коэффициент динамичности для общего случая движении

23 вопрос: динамический паспорт

Строиться для оценки тягово-динамических свойств автомобиля при изменении нагрузки на автомобиль

Этапы построения динамического паспорта автомобиля:

1. строиться динамическая характеристика автомобиля с полной нагрузкой

2. строится монограмма нагрузок

3. строиться графики контроля буксирования по коэфециенту сцепления колеса с дорогой

Da – коэффициент динамичности для полной загрузки автомобиля

Do – коэффициент динамичности снаряженного автомобиля

Рисунок 18

Ga – масса полностью загруженного автомобиля;

Go – масса снаряженного автомобиля

Масштаб на Do получается меньше

Dφ0 = Go1/Go*φx --> φx= 0,1 …0,8 Dφa = Ga2/Ga*φx

Go2 – масса приходящаяся на ведущую ось снаряженного автомобиля

Ga2 - масса приходящаяса на ведущую ось загружаемого автомобиля

φx – коэффициент продольного сцепления с дорогой

Динамический паспорт автомобиля связывает 4 параметра:

1. скорость

2. загруска АТС

3. коэффициент сопротивления дороге

4. сцепление колес с дорогой

24 вопрос: разгонные св-ва АТС

Величина ускорения

(при )

Автомобиль может обеспечить ускоренное движение, если есть запас мощности

Рисунок 19

Время разгона

Рисунок 20

Путь разгона

Рисунок 21

25 вопрос: тормозные св-ва АТС

Оценочные критерии процесса торможения :

1. j уст – устанавливающая величина замедления

2. t – время торможения [c]

3. St – путь торможения [м]

t1 – время реакции водителя = 0.8т.а – момент нажатия на педаль;

Рисунок 22

t2 - время срабатывания тормозного привода

т.в – момент появления трения в тормозных механизмах

t2 зависит от конструкции привода

t3 – время нарастания замедления

t4 – время эффективного торможения

S = v*t S1 = v0*t1 – путь пройденный автомобилем за время реакции водителя

S2 = v0*t2 – путь пройденный автомобилем за время срабатывания тормозной системы

Тормозной путь автомобиля – время [t2 – t3 – t4 ]

Рисунок 23

Силы способствующие торможению:

• Сила сопротивления качению

• Сила аэродинамического сопротивления

• Сила тяжести при подъеме

Силы препятствующие торможению

• Силы инерции поступательного движения

• Сила инерции вращ. масс автомобиля

• Сила тяжести при спуске

Различают 2 вида торможения

• С блокировкой колес

• Без блокировки колес

26 вопрос: время и путь торможения

- ускорения замедления где время торможения путь торможения

Рисунок 22

V1-начало эффективного торможения

V2-конец торможения

t4-время эффективного торможения

время срабатывания тормозной системы

; ; ;

учитывая, что ,

27 вопрос: торможение с блокировкой

Рисунок 23

Для сухого асфальта:

Величина замедления зависит от типа дороги и состояния покрытия

28 вопрос: торможение без блокировки

Рисунок 24

момент инерции от вращающихся масс

момент торможения

(1)

(2)

(3)

коэффициент тормозной силы;

коэффициент сопротивления качению;

коэффициент учитывающий влияние вращающихся масс;

- коэффициент сцепления колес с дорогой.

-уравнение процесса торможения

Вывод: если торможение осуществляется без блокировки колес, то эффективность торможения возрастает.

29 вопрос: необходимость регулирования тормозных сил

Рисунок 25

Последние два соотношения запишем в виде отношения тормозных сил

Числители и знаменатели – составляющие инерционных сил с разными знаками. Это означает, что чем больше инерционная сила, тем сильнее отличаются тормозные силы передней и задней оси.

- сила инерции поступательного движения

(на горизонтальной поверхности при отсутствии других сил)

- установившееся замедление

Подставим в верхнюю дробь

• соотношение сил не зависит от массы

• соотношение тормозных сил не зависит от ускорения замедления

соотношение тормозных сил зависит от коэффициента сцепления

Рисунок 26 Грузовой автомобиль