Добавил:

bagiwow Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

Автомобили

Файл:

Устройство / Конкретно по устройству и работе / Авто.doc

Скачиваний:

252

Добавлен:

12.12.2013

Размер:

1.43 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 22

2).Динамический ряд передаточных чисел.

Рисуем луч силы тяги.

a=b – это означает, что

После следующего переключения мы должны попасть в точку 5()

Определим момент этого переключения(опустились в точку 4 до пересечения с ). Момент переключения не совпадает с минимальными моментами.

Следующий луч

Замечание: переключение происходит при разных моментах( такой ряд коробки передач применяется для автомобилей, передвигающиеся на длинные расстояния(авто-поезда)).

3). Арифметический ряд передаточных чисел кп.

Одинаковые разности между повышенной и пониженной передачей.

Такая коробка передач подходит для тихоходной техники(бульдозеры, трактора). Диапазон изменения скоростей небольшой.

4). Гармонический ряд скоростей кп.

Замечание: в гармоническом ряде ряд скоростей арифметический.

На большинстве АТС устанавливаются коробки с геометрическим рядом передаточных чисел. Это позволяет конструировать сложные трансмиссии.

Мощностные характеристики АТС.

– мощность затрачиваемая на преодоление сил сопротивления качения.

- мощность затрачиваемая на преодоление подъема

– мощность, затрачиваемая на преодоление сил лобового сопротивления.

– мощность затрачиваемая на преодоление сил инерции.

– мощность  на прицеп.

– мощность  на буксование.

Равномерное движение

Лекция №8

Диаграмма мощностного баланса.

– расходуется на груз или пассажиров, на преодоление подъема, на разгон.

При проектировании необходимо обеспечивать больший запас эффективной мощности() за счет увеличения мощности двигателя, снижения сил сопротивления качения и аэродинамического сопротивления.

Влияние бесступенчатой трансмиссии на тягово-скоростные свойства АТС.

Рассмотрим гидравлические трансмиссии:

Гидродинамические трансмиссии.
Гидростатические трансмиссии (гидрообъемные)

Гидродинамические трансмиссии.

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

Гидромуфта.

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:

когда нет скольжения

при нормальной нагрузке

При перегрузке

Плюсы данной конструкции:

простота, плавная передача момента, возможность срезания пиковых нагрузок.

Минусы: ,узкий диапазон регулирования момента, низкий КПД перегрузок

Гидротрансформатор.

Н - насосное колесо

Т – турбинное колесо

Р – реакторное колесо

ОМ – обгонная муфта

где, коэффициент

трансформации,

для легковых автомобилей,

для грузовых автомобилей.

где, передаточное отношение,

передаточное число.

Плюсы данной конструкции: возможность организовать бесступенчатую трансмиссию при помощи регулирования момента на реакторном колесе; можно получать 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.

Гидростатическая трансмиссия.

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.

Динамичность АТС.

Отвечает за приспособленность АТС к дорожным условиям.

Д- динамический фактор

– касательная сила тяги на колесе

– сила аэродинамического сопротивления

– 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

– динамический фактор по сцеплению

Условие движения автомобиля в динамике:

– сопротивление дороги

– коэффициент нагрузки на ведущие колеса; чать массы

приходиться на ведущие колеса

у автомобилей повышенной проходимости выше

– коэффициент динамичности для установившегося движения по ровной дороге

Уравнение движения:

– коэффициент динамичности для общего случая движения

Диаграмма динамической характеристики при полной нагрузке

На этой диаграмме видна величина подъема α может преодолевать автомобиль двигаясь на данной передаче без изменения скорости

Динамический паспорт автомобиля

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

Этапы построения динамического паспорта автомобиля:

строиться динамическая характеристика автомобиля с полной нагрузкой
строится монограмма нагрузок
строиться графики контроля буксирования по коэффициенту сцепления колеса с дорогой

– коэффициент динамичности для полной загрузки автомобиля

– коэффициент динамичности снаряженного автомобиля

Ga – масса полностью загруженного автомобиля;

Go – масса снаряженного автомобиля

Для того чтобы получить линейную зависимость масштаб шкалы считают:

– масса приходящаяся на ведущую ось снаряженного автомобиля

- масса приходящаяса на ведущую ось загружаемого автомобиля

– коэффициент продольного сцепления с дорогой

Динамический паспорт автомобиля связывает 4 параметра:

скорость
загруска АТС
коэффициент сопротивления дороге
сцепление колес с дорогой

Лекция №9

… – кривые линии, тк зависит от скорости квадратично

Рассмотрим примеры решения задач:

Известны = и нагрузка (80%). Необходимо определить максимальное сопротивление дороги, преодолеваемое автомобилем и характеризуемое коэффициентами, а так же минимальный коэффициент сцепления , необходимый для движения без буксирования

Решение :

Отложим на оси точку; на оси отложим точку (80%) Из точек

и проводим вертикальные прямые;

Вертикаль пересекает 2 динамические кривые, значит, что автомобиль может двигаться на 3 и 4 передаче. Строим т1 и т2. Получается точка 2 соответствует неполным коэффициентам сопротивления дороги и . Если нет разгона, то

– характеризует максимальный подъем

– может преодолевать автомобиль загруженный на 80% двигающийся со скоростью v1 на 4 передаче

– коэффициент продольного сцепления с дорогой, необходимы для движения автомобиля, загруженного на 80%, двигающийся со скоростью на 4 передаче

Далее продлим вертикальную прямую до пересечения с динамической характеристикой автомобиля на 3ей передаче.

Из точки 3 строим горизонтальную прямую влево до пересечения с прямой в т4

= 0.23

Движение автомобиля со скоростью на 3 передаче может преодолевать уклон в 23%. Минимальный коэффициент сцепления с дорогой вырос, что означает при движении, на 3 передаче необходим больший коэффициент сцепления с дорогой (лучшее сцепление с дорогой)

Лекция №10

рhdsdfsf

У легковых автомобилей при максимальной скорости j = 0; у грузовых предусмотрен запас для компенсации мощности перевозку груза.

Легковой автомобиль – 2,0 …2,5

Грузовой автомобиль - 1,7 …2,0

Время путь разгона

Кривые ускорения разобьем на отрезки

высшие 2…3 км/ч
средние 5…10 км/ч
низкие 10…15 км/ч

Положим, что в каждом интервале скоростей разгон постоянен – jср :

– ускорение в начале отрезка разгона

– ускорение в конце

При этом предположении

Время разгона – это площадь:

– это время разгона на 1ой передаче от скорости v1 до v(i+1)

Для нахождения всего времени разгона надо сложить все t по всем выбранным интервалам:

График времени разгона

Пройденный путь за время это площадь между осью t и кривой разгона

Процесс разгона автомобиля зависит главным образом от его массы, дорожных условий и резерва мощности

Лекция №11

Торможение АТС

Оценочные критерии процесса торможения :

j уст – устанавливающая величина замедления
t – время торможения [c]
St – путь торможения [м]

t1 – время реакции водителя = 0.8

т.а – момент нажатия на педаль;

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

– путь пройденный автомобилем за время реакции водителя

– путь пройденный автомобилем за время срабатывания тормозной системы

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

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

Лекция №12

Тормозной путь:

автомобиль не двигаеться

Pw = 0

Pj – сила инерции автомобиля

– тормозная сила на передние колеса

Rz1 – реакция переднего колеса

– коэффициент сцепления, продольный

j – ускорение замедления

если уклона нет

- Движение с торможением по равнине

Если коэффициент сцепления с дорогой равен 0,8 то ускорение замедления равно 8 м/c

экстренное торможение с отключением двигателя без блокировки колеса

- сила со стороны автомобиля действующая на ось колеса

момент инерции колеса

расстояние, на которое точка приложения реакции Rz отстает от вертикальной оси колеса

-момент силы сопротивления качения

-сила инерции вращения колеса

Делим на радиус колеса все составляющие уравнения моментов

-условие непроскальзывания

Подставляем в уравнение моментов

Зависит от коэффициента сцепления с дорогой, коэффициента сопротивления качению, ускорения свободного падения и коэффициента учета вращающихся

Сравним это ускорение с ускорением при блокировке колес

При вращении колеса можно достичь большего ускорения замедления, это связано с учетом силы сопротивления качения.

Лекция №13

Необходимость регулировки

b a

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

Управляемость АТС

- это способность автомобиля двигаться в заданном направлении

Увод шин. Влияние шин

- толкающая сила, приложенная к оси (ведомое колесо)

- пятно контакта колеса

- длина площади контакта

- ширина колеса ( при = 0)

За счет того, что точка приложения результирующей реакции смещена относительно оси на расстояние , а реакция дороги распределяется равномерно на всю площадь контакта, то в результате этого появляется момент0 который стремиться развернуть шину.

угол увода

ОА – увод за счет деформации резины

АВ – добавляется боковое скольжение

ВС – увод за счет скольжения

Коэффициент сопротивления увода

Уводы шины зависит от величины касательной силы тяги на колеса

Сила тяги вдоль Х небольшая

Pk(x)

PkФ

Pk(y)

Чем больше , тем меньше , те сила трения в поперечном направлении уменьшается, те все повороты надо проходить с минимальной тягой, (чем она больше тем больше вероятность перейти в отрезок BC).

Кинематика поворота автомобиля без увода шин.

AB – прямолинейный участок

ВС – участок входа в поворот

CD – установившийся поворот

DE – выход из поворота

- межшкворневое расстояние

- база автомобиля

В общем случае, центр поворота находиться на продолжении задней оси.

R – радиус поворота

Q – угол поворота

Q – угол поворота наружного колеса

Q – угол поворота внутреннего колеса

Замечание:

Для осуществления поворота необходимо повернуть управляемые колеса на разные углы. Чем меньше радиус поворота, тем больше разность в углах поворота управляемых колес.

Углы поворота управляемых колес зависят от базы автомобиля и межшкворневого расстояния.

Условие устойчивого поворота:

разность =
Радиус должен быть равен

Устойчивый поворот : не учитывается увод шин.

Условие устойчивого поворота при реализации разных колес достигается при помощи рулевой трапеции.

Неразрезная трапеция устанавливается на зависимой подвеске. Разрезная трапеция устанавливается на автомобилях с независимой подвеской управляемых колес.

Поворот автомобиля с уводом шин.

При повороте на автомобиль действует боковая сила , которая имеет компоненты и . Точка приложения силы – в центре тяжести автомобиля. Под действием боковой силы происходит процесс увода пневматических шин.

Угол поворота задней оси :

- угол увода задней оси

- угол увода передней оси

Автомобиль совершает поворот с радиусом вокруг центра, исходящего в т. ОМ’. Положение т. ОМ’ зависит от разности углов увода шин передней и задней оси.

т.А – перпендикуляр на продольную ось (может не совпадать с центром тяжести)

Рассмотрим треугольник :

Без учета увода:

При небольших углах увода:

Случаи увода:

; - на автомобилях с нормальной поворачиваемостью
; - с недостаточной поварачиваемостью
; - с избыточной поварачиваемостью

Икарус-260 – недостаточная поворачиваемость (реализуется при помощи сдвоенных колес на задней оси)

Для того, чтобы избежать излишней поворачиваемости(с точки зрения безопасности движения):

для легковых – нагрузить передние колеса
для грузовых – сдвоенные колеса сзади (чем больше деформация шины, тем больше увод шины)

С точки зрения безопасности самые опасные автомобили – внедорожники (у которых шины сильно деформируются). Наименее опасны – железнопрофильные шины.

Лекция №13

Критическая скорость автомобиля по уводу

- угол поворота управляемых колес

Введем коэффициент увода:

- бывает для передних и для задних колес

С учетом значения боковых сил:

,- вес приходящийся на передние и задние колеса

У автомобилей с излишней поворачиваемостью при увеличении скорости на повороте угол Q уменьшается. В какой-то момент может быть равен нулю:

при

Такое состояние называется критической скоростью по уводу. Это означает, что при движении с такой скоростью на автомобиле с избыточной поворачиваемостью любое возмущение со стороны дороги приведет к прогрессивному возрастанию увода. Даже двигающийся прямо автомобиль начинает прогрессивно изменять траекторию движения.