Введение к работе
з
Актуальность исследования. При движении автомобиля на силовой агрегат действуют нагрузки от работающего двигателя, от неровностей дороги, нагрузки при трогании, разгоне и торможении автомобиля.
Рост скоростей движения автомобилей, мощности и быстроходности их двигателей увеличили вибронагруженность силового агрегата автомобиля. Вибрационные нагрузки стали в значительной степени определять долговечность автомобиля и его комфортабельность, в частности, уровень шума, снижение которого приобретает все большее значение. Кроме того, механические колебания, возникающие при движении автомобиля, являются причиной различного рода усталостных разрушений агрегатов и формируют акустическое поле значительной интенсивности.
Вместе с тем уровни шума и вибраций указывают на совершенство конструкции и степень отработки технологий производства. Таким образом, развитие автомобильной акустики диктуется необходимостью применения акустических методов, как для решения задач диагностики, так и для улучшения качества узлов, агрегатов и автомобиля в целом.
Разработка эффективных мер по снижению вибронагруженности и внутреннего шума легкового автомобиля относится к одной из важных научно-технических и практических проблем автомобилестроения. Поэтому тема диссертации, посвященная созданию методики снижения виброакустической нагруженности полноприводного легкового автомобиля путем оптимизации параметров силового агрегата и трансмиссии, является современной и актуальной.
Целью исследования является разработка метода снижения виброакустической нагруженности полноприводного легкового автомобиля путём оптимизации параметров силового агрегата и трансмиссии. Это позволит на этапе проектирования, доводки автомобиля выбрать необходимую систему подрессоривания силового агрегата и параметров частей трансмиссии, предварительно оценить его виброизоляцию при движении автомобиля по неровным дорогам и в перспективе создать полноприводной легковой автомобиль, отвечающий требованиям по виброакустическому комфорту «плавности хода» и снижению уровня внутреннего шума.
Данная цель предполагает решение следующих задач:
1. Создать динамическую модель колебаний силового агрегата и
крутильных колебаний в трансмиссии полноприводного легкового автомобиля с
учетом влияния реактивных звеньев и возмущающих воздействий на него со
стороны неровностей дороги.
2. Создать математические описания динамической модели колебаний
силового агрегата и крутильных колебаний в трансмиссии полноприводного
легкового автомобиля с учётом и без учёта упругой муфты.
-
Исследовать воздействия вертикальных и крутильных колебаний, а такж влияния сил инерции, крутящего момента двигателя и микропрофиля дорогі которые действуют на силовой агрегат и трансмиссию автомобиля.
-
Произвести расчёт колебаний силового агрегата и крутильных колебани в трансмиссии автомобиля и предложить оптимизацию параметров силовог агрегата и трансмиссии.
-
Разработать и провести экспериментальные исследования колебани силового агрегата и внутреннего шума автомобиля под определенный тип дорог и скоростной режим движения
-
Провести сравнительный анализ результатов экспериментальных теоретических исследований.
7. Разработать практические рекомендации по снижению уровне
виброакгавности силового агрегата, крутильных колебаний в трансмиссии
внутреннего шума автомобиля путём изменения характеристик их опор
жёсткостей.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Динамическая модель колебаний силового агрегата и крутильны колебаний в трансмиссии с учётом влияния реактивных звеньев и возмущающн воздействий на полноприводной легковой автомобиль со стороны неровносте дороги.
-
Математические описания (системы уравнения) динамической модел колебаний силового агрегата и крутильных колебаний в трансмисси полноприводного легкового автомобиля с учётом и без учёта упругой муфты.
3 Результаты расчета колебаний силового агрегата и крутильных колебани" в трансмиссии полноприводного легкового автомобиля, возникающих пр воздействии на него неровностей дороги и работающего двигателя
4. Результаты эксперимента с воздействиями вертикальных и крутильных колебаний, а также с влияниями сил инерции, крутящего момента двигателя и микропрофиля дороги, которые действуют на силовой агрегат и трансмиссию автомобиля.
-
Методика оптимизации колебаний силового агрегата полноприводного легкового автомобиля и выбора рациональных характеристик их опор.
-
Методика оптимизации крутильных колебаний в трансмиссии полноприводного легкового автомобиля и выбора рациональных характеристик параметров крутильных жёсткостей трансмиссии.
Объектом исследования являются изменения параметров, происходящие в опорах силового агрегата и частях трансмиссии полноприводного легкового автомобиля с учётом и без учёта упругой муфты.
Предмет исследования: полноприводный легковой автомобиль и его силовой агрегат с трансмиссией.
Теоретическую базу работы составили исследования следующих учёных: Чудаков Е. А., Ротенберг. Р. В., Тольский BE, Яценко Н. Н, Щуплякова В. С, Ломакин В В, Латышева Г В., Лукина ШХ, Нюнин Б. Н., Соломатин Н. С, Дементьев Ю. В. и др.
Методы исследования:
-
Системный анализ, моделирующий колебания силового агрегата и крутильные колебания в трансмиссии через твёрдые тела и централизованные массы
-
Численные методы решения систем дифференциальных уравнений с помощью пакета прикладных программ МАТЛАБ
-
Методы обобщения результатов расчета колебаний силового агрегата и крутильных колебаний в трансмиссии автомобиля.
Научная новизна исследования заключаются в том, что:
1. Создана математическая модель колебаний силового агрегата и
крутильных колебаний в трансмиссии полноприводного легкового автомобиля с
учетом влияния реактивных звеньев и возмущающие воздействия на него со
стороны неровностей дороги.
2. Разработан алгоритм расчета колебаний силового агрегата и крутильных
колебаний в трансмиссии полноприводного легкового автомобиля с учётом и без
учёта упругой муфты.
3 Представлены результаты расчёта собственных частот колебаний полноприводаого легкового автомобиля с учётом влияния реактивных звеньев трансмиссии.
4. Создана уточнённая методика выбора рациональных характеристик опор
силового агрегата полноприводного легкового автомобиля.
5. Создана уточнённая методика выбора рациональных характеристик
крутильных жёсткостей трансмиссии полноприводного легкового автомобиля.
Практическая значимость исследования. Полученные результаты исследования могут быть использованы на этапе проектирования полноприводных легковых автомобилей, в учебных дисциплинах технических вузов автомобильного профиля.
Апробация результатов исследования. Основные результаты исследования были доложены и обсуждены на заседаниях кафедры «Автомобили» им. Е. А. Чудакова МГТУ «МАМИ», на кафедре «Автомобили» технического университета им. Ле Куй Дона и в Научно-исследовательском автомобильном институте (НИАИ) во Вьетнаме.
Автор выступил с докладами:
1. на научном семинаре «Проектирование колёсных машин», посвященном
70-летню кафедры «Колесные машины» МГТУ им. Н. Э. Баумана (Москва, 2006).
2. на 58 международной научно-технической конференции ААИ
«Автомобиль и окружающая среда» (Дмитров, 2007).
Опубликованный по теме диссертации материал составляет 4 публикаций, в том числе: 1 тезис докладов и 3 статьи, в том числе 2 в издания ВАК.
Структура н объём диссертации состоит из 155 страниц* введения, четырёх глав, заключения, списка использованной литературы и приложения.
