Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекція № 2. Трансмісія. РОБОЧІ ПРОЦЕСИ..doc
Скачиваний:
5
Добавлен:
04.12.2018
Размер:
3.43 Mб
Скачать

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАІНИ

Національний Транспортний Університет

Кафедра "Автомобілі"

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

З ДИСЦИПЛІНИ “АВТОМОБІЛІ”

Частина 3

Робочі процеси та основи розрахунку.

Порівняльний аналіз конструкції та перспективи розвитку.

для студентів спеціальності

"Автомобілі та автомобільне господарство”

денної форми навчання

Завідувач кафедри “ Автомобілі “

Сахно В.П.

Старший викладач кафедри “Автомобілі”

Ковальчук Г.О.

Київ 2010 р.

ЛЕКЦІЯ

Тема: Трансмісія.

Мета :

  1. Пригадати призначення, вимоги, класифікацію, основні елементи

конструкції трансмісії та особливості конструкцій гідравлічних, електричних та комбінованих трансмісій.

2. Вивчити робочі процеси та основи розрахунку елементів конструкції

трансмісії.

3. Проаналізувати конструкцію трансмісії та зробити висновки.

4. Ознайомитися з перспективами розвитку конструкцій трансмісій.

Час - 10 годин.

Навчально – методичне забезпечення – Мультимедійний проектор, екран, ноутбук, зразки рекомендованої літератури.

Питання, що розглядаються:

1.

3. Класифікація трансмісій : 5

Схеми трансмісій 6

5. Аналіз конструкції трансмісії 12

Аналіз компонувальних схем 13

Порівняльний аналіз конструкції трансмісії 14

7. Перспективи розвитку конструкції трансмісії 16

Список рекомендованої та використаної літератури :

1.Автомобілі. Навчальний посібник. М.Ю. Основенко, В.П. Сахно.1992р.

2.Автомобілі . Основи конструкції, теорія. Навчальний посібник.

В.І. Сирота, В.П. Сахно. 2007 р.

3. Основи конструкції автомобілів. Навчальний посібник. В.І.Сирота.

4. Автомобиль. Анализ конструкции, елементы расчета. Учебник.

В.В. Осепчугов, А.К.Фрумкин.

5. Автомобиль. Основы конструкции. Учебник. Н.Н.Вишняков и другие.

6. Автомобілі. Тягово-швидкісні властивості та паливна економічність: Навч. посібник. Сахно В.П., Безбородова Г.Б., Маяк М.М., Шарай С.М – К.: В-во “КВІЦ”, 2004. – 174 с.

7. Краткий автомобильный справочник. – М.: Транспорт, 1985. – 220 с.

Тема: Трансмісія.

Рис 1. Схема трансмісії .

1. Призначення трансмісія - слугує для зміни величини та напряму передачі крутного моменту та обертів від двигуна до ведучих коліс автомобіля, довготривалого роз’єднання передачі крутного моменту від двигуна до коліс, під час стоянки або при руху по інерції, рух коліс на повороті та по нерівностях дороги з різною швидкістю, а також для найбільш ефективного використання транспортого засобу.

2. Вимоги до трансмісії – простота конструкції, технічного обслуговування та комфортність керування, дешевизна та технологічність виготовлення, довговічність, ефективність та надійність передачі крутного моменту, мала металоємність та експлуатаційні витрати, високий коефіцієнт корисної дії, наявність систем автоматизованого керування та контролю за роботою.

Складність конструкції трансмісії залежить від того наскільки змінювання вихідних характеристик двигуна відповідає зміні опорів, які автомобіль долає в процесі руху, призначення автомобіля та схеми конструкції. Одна з основних залежностей, що характеризують двигун – швидкісна зовнішня характеристика.

Рис 2. Швидкісна характеристика двигуна внутрішнього згорання.

- ефективна потужність.

- ефективний крутний момент.

- максимальний крутний момент.

- максимальна потужність.

- крутний момент що відповідає максимальній потужності.

- кутова швидкість колінчатого валу двигуна.

Характерними точками зовнішньої швидкісної характеристики є:

-максимальна потужність при відповідній частоті обертання ,

- максимальний крутний момент при відповідній частоті обертання .

- крутний момент при максимальній потужності і частоті обертання .

- мінімальні питомі витрати палива при відповідній частоті обертання .

- питомі витрати палива при иаксимальній потужності при відповідній частоті обертання .

Для оцінки характеру зміни кривих зовнішньої швидкісної характеристики двигуна велике значення має запас крутного моменту.

та коефіцієнт що характеризує робочий діапазон зміни частоти обертання.

Розглянемо, чи відповідають швидкісні можливості поршневого двигуна внутрішнього згорання потрібному змінюванню швидкісних властивостей автомобіля при найбільш характерних режимах руху – рушанні та русі з максимальною швидкістю.

Автомобіль починає рухатись при , . У зв’язку з тим, сила інерції нерухомого автомобіля велика, до ведучих коліс необхідно підводити крутний момент, що відповідає, при відповідній частоті обертання колінчатого вала двигуна . У сучасних автомобільних двигунів = 150……..300 с -1. Внаслідок значної різниці між та в момент рушання поршневий двигун внутрішнього згорання не забезпечує цей режим руху. Тому в трансмісію вводять зчеплення, котре дозволяє плавно збільшувати частоту обертання ведучих коліс від = 0 до частоти .

Максимальні швидкості сучасних автомобілів знаходяться у межах 150…….200 км/год, що при динамічному радіусі ведучого колеса R g = 0,28….0,5 м відповідає частоті обертання ведучих коліс =80…….200 c-1 Максимальна ж частота обертання колінчатого вала сучасних автомобільних двигунів = 210……600 c-1.

Внаслідок різниці між та поршневий двигун внутрішнього згорання не забезпечує рух автомобіля з максимальною швидкістю. Для зменшення частоти обертання в процесі передачі крутного моменту від двигуна до ведучих коліс в трансмісію вводять головну передачу.

Розглянемо, чи відповідає зовнішня швидкісна характеристика двигуна внутрішнього згорання вимогам змінювання сили тяги в потрібному діапазоні.

Діапазон змінювання сил опору руху автомобіля оцінюють співвідношенням:

де

- сили опору руху. - сила тяги . G a – сила тяжіння автомобіля.

- коефіцієнт опору дороги руху автомобіля.

Залежно від дорожніх умов можна прийняти = 0,4…0,6 (пісок, грязь та інше ), = 0,02 ( горизонтальна дорога з асфальтобетонним покриттям у задовільному стані ). Тоді

Тобто сила тяги автомобіля в процесі руху може змінюватись в 20… 30 раз.

В той же час запас крутного моменту незначний ( для бензинових двигунів 12…30 % ,для дизельних 6….12% ).

Тому за рахунок зростання крутного моменту внаслідок зменшення частоти обертання колінчатого валу, обумовленого зростанням опору руху автомобіля, поршневий двигун внутрішнього згорання не забезпечує потрібного діапазону змінювання тягово-швидкісних властивостей автомобіля. Для усунення цього недоліку в трансмісію вводять коробку передач.

Найбільш повно таким вимогам відповідає двигун у якого крутний момент залежно від частоти обертання змінюється за гіперболою:

тобто двигун постійної потужності.

Характеристику близьку до гіперболічної, має паровий двигун.

Близькa до бажаної також характеристика електричного двигуна.( БелАЗ та ін.).

3. Класифікація трансмісій :

- За конструкцією: механічна, гідравлічна, електрична та комбінована.

- За способом керування: автоматична, напівавтоматична, неавтоматична, автоматична з розподілом крутного моменту.

- За схемою передачі крутного моменту: на задні колеса, на передні колеса, на всі колеса, на середні та задні колеса.

- За характером зміни величини та напряму передачі крутного моменту: ступінчаті та безступінчаті.

- За способом передачі крутного моменту в гібридних автомобілях: послідовна та паралельна.

Загальна будова трансмісії залежить від типу трансмісії.

4. Конструкції механічних трансмісій.

Загальна будова трансмісії залежить від типу трансмісії. Як правило включає – зчеплення, коробка передач, додаткова коробка передач, карданна передача, головна передача, диференціал та привідні вали. Конструкції гібридних, гідравлічних, електричних трансмісій та трансмісій з мотор-колесами мають свої особливості. Так конструкція гібридних автомобілів може передбачати послідовну або паралельну передачу крутного моменту.

Конструкція електричних трансмісій передбачає наявність джерела енергії (сонце, двигун внутрішнього згорання, акумулятори, конденсатори, паливні елементи, маховичних накопичувачів, генератора та електродвигуна (нів).

Гідравлічна трансмісія передбачає наявність насоса високого тиску, гідравлічного двигуна та систем охолодження.

Рис 3. Трансмісія Lаnd Rower.

Схеми трансмісій

Рис 4. Схеми трансмісій з переднім розташуванням

двигуна посередині та збоку передньої осі.

Рис 5. Схема трансмісій з розташуванням двигуна всередині.

Рис 6. Гідрооб’ємна трансмісія з приводом на задні колеса.

Рис 7. Схема електромеханічних трансмісій

з приводом на задні колеса.

Рис 8. Схеми трансмісій передньо приводних автомобілів.

Рис 9. Схеми трансмісій автобусів при задньому

розташуванні двигуна.

Рис 10. Схеми трансмісій неповно привідних автомобілів

з двома ведучими мостами.

Рис 11.Схеми трансмісій повно приводних автомобілів.

Рис 12.Трансмісія повно приводного автомобіля Ауді.

Рис 13. Схеми трансмісій повноприводних автомобілів.

1- роздавальна коробка, 2 – міжколісний диференціал,

3 – віскомуфта, 4 – міжосьовий диференціал.

Рис 14. Активна муфта Haldex, що входить в трансмісію автомобіля.

Рис 15. Трансмісія повно приводного автомобіля VW.

Рис 16. Шасі гібридного автомобіля Шероле Вольт.

5. Аналіз конструкції трансмісії

Мета аналізу конструкції трансмісії є визначення найбільш оптимальної конструкції трансмісії.

При проведенні аналізу необхідно дотримуватись виробничих, експлуатаційних, споживчих, економічних, технологічних вимог, та вимог стандартів, відповідності зразка призначенню та високому рівню працездатності, надійності та довговічності, простоти обслуговування, які пред’являються до трансмісії та враховувати результати розрахунків. Головна увага, при проведенні аналізу трансмісії, приділяється наявності автоматичних систем керування робочими процесами елементів трансмісії, які дозволяють покращити загальні характеристики автомобіля.