Оптимизация ряда передаточных чисел трансмиссии грузового автомобиля средней грузоподъемности при переоборудовании его на дизель Пилипчук, Михаил Михайлович

Введение к работе

Актуальность темы диссертации. Отечественный И зарубежный опыт показывает, что при дизелизации автомобилей достигается значительный экономический эффект.

В Украине после повышения цен на топливо резко повысился ин
терес к дизелю. Началась реконструкция серийных автомобилей раз
ных марок на дизель. . , '

Эта проблема крайне актуальна в связи с тем, что большая часть парка автомобилей-это грузовые автомобили малой и средней грузоподъемности с бензиновыми двигателями.

Поскольку реконструкции на дизель, нередко, производятся без строгого технического обоснования, в лучшем случае, на производственных мощностях авторемонтных заводов, то по причине того, что показатели дизеля имеют ряд существенных особенностей, переоборудованные модели значительно уступают серийным с бензиновыми двигателями почти по всем эксплуатационным показателям. . за исключением расхода топлива.

Одним из реальных путей улучшения тягово-скоростных качеств и топливной экономичности автомобилей, переоборудуемых на дизель, является реализация в конструкциях автомобилей оптимальных параметров трансмиссии (количества ступеней и передаточных чисел),и в частности, оптимизация параметров коробки передач при неизменной, дорогостоящей при реконструкции, главной передаче. Для этого необходимо разработать достоверный метод определения ряда передаточных чисел трансмиссии автомобиля, который учитывал бы показатели дизеля.

Можно предположить, что если конструкторам автомобильных и авторемонтных заводов, предоставить научно-обоснованную методику

- 2 -определения ряда передаточных чисел трансмиссии, то это даст возможность за короткое время произвести реконструкцию на дизели, и в том числе на отечественные, большей части автомобилей малой и средней грузоподъемности без больших капитальных затрат и тем самым достигнуть значительной экономии топлива и продлить ресурс парка.

Ііелью работы является: """

1. разработка методики определения ряда передаточных чисел трансмиссии грузового автомобиля средней грузоподъёмности при переоборудовании его на дизель;

2. определение ряда передаточных чисел коробки передач автомобиля ГАЗ-3307ДП, реконструируемого на дизель Д-243.

Объектом исследования являются грузовые автомобили средней грузоподъемности.

Научная гипотеза, принятая в работе, заключается в том, -что если передаточные числа базовой коробки передач изменить научно обосновано при замене карбюраторного двигателя дизелем, то показатели технико-эксплуатационных качеств реконструированного автомобиля могут быть на уровне показателей базовой модели.

Предметом исследования являются параметры механики движения автомобилей с карбюраторным двигателем и дизелем, показатели технико-эксплуатационных качеств автомобилей в зависимости от конструктивных параметров трансмиссии и методика определения ряда передаточных чисел трансмиссии.

Научно-методологические основы работы: метод системного подхода, теория механики и энергетики автомобиля, методы математической статистики и математического моделирования на ЭВМ.

Задачи исследования включают:

- исследование методов выбора количества ступеней и переда-

точних чисел трансмиссии автомобиля;

составление концепции определения ряда передаточных чисел трансмиссии грузового автомобиля средней грузоподъемности с дизелем;

составление корректных математических моделей прямолинейного движения автомобиля и расхода топлива и проверка их адекватности реальным процессам.

Научная новизна работы заключается в следующем:

3. математические модели движения автомобиля и расхода топлива уточнены путем учёта изменения эффективных показателей работы двигателя в неустановившемся режиме. Математическая модель движения- автомобиля учитывает случай работы двигателя по регуля-торной ветви внешней скоростной характеристики.

4. разработана методика определения ряда передаточных чисел трансмиссии, обеспечивающих высокие разгонные качества автомобиля на низких ступенях и высокие максимальную скорость и топливную экономичность на высоких ступенях. .

Практическая ценность: разработанная методика определения ряда передаточных чисел трансмиссии грузового автомобиля средней грузоподъемности с дизелем позволяет оценить рациональность конструктивных параметров существующих реконструированных трансмиссий и определить передаточные числа трансмиссий как подлежащих переоборудованию на дизель, так и новых проектируемых автомобилей.

Реализация работы. Результаты исследований приняты к внедрению в отделе главного конструктора КАРЗ-1 при выполнении двух хоздоговорных работ: "Провести исследование автомобилей ГАЗ-52Д. ГАЗ-53Д и ГАЗ-3307Д с дизельными двигателями Д-243 для постановки их на серийное производство" и "Разработать рекомендации по повышению технических показателей трансмиссий автомобилей, переобору-

- 4 -цованных для работы на дизельных двигателях".

Апробация работы.-. Основные положения диссертации докладыва- * лись на международной научно-технической конференции "Новые тех-.нологии и организационные структуры на автомобильном транспорте" Винницкого государственного технического университета в 1994 г., научных конференциях Украинского транспортного университета (КАДИ) в 1.994-1996 гг., международных научно-технических конференциях "Проблемы транспорта и пути их решения" и "Проблемы автомобильного транспорта на современном этапе" УТУ в 1994. 1996 гг.

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в семи работах.

На защиту выносятся:

5. уравнение движения автомобиля при работе двигателя по ре-гуляторной ветви внешней скоростной характеристики;

6. методики проверки адекватности математической модели разгона автомобиля реальному процессу:

7. методика определения ряда передаточных чисел трансмиссии грузового автомобиля средней грузоподъемности с дизелем.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 'четырех глав, выводов, списка использованных источников количеством 105 наименований и приложений.

Работа изложена на 127 страницах машинописного текста, содержит. 48 иллюстраций и 23 таблицы. В приложениях. приводятся справка и акт внедрения.

- 5 -СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследований и.практическая ценность настоящей диссертационной работы.

Определению количества ступеней и передаточных чисел трансмиссий автомобилей посвящены работы Е.А. Чудакова, Б.С. Фалькевича, Н.А.Яковлева, Н.В.Ливанова, Н.К.Куликова, М.И.Лурье. А.А.Токарева, Г.Б.Безбородовой, В. Г. Галушко, И. К.Даценко, Л. Г. Анискина. Х.Д.Квитко, Э.И.Наркевича, Н.М.Филькина и других ученых.

В первой главе проведен обзор и критический анализ существующих методик расчета количества ступеней и передаточных чисел трансмиссий автомобилей.

Произведена классификация существующих методик. . Из анализа рассмотренных методик, работ по оптимизации конструктивных параметров трансмиссии автомобиля следует, что разные авторы используют различные комплексы критериев-показателей технико-эксплуатационных качеств автомобилей, но единого общепринятого комплекса нет. В работе составлен общий комплекс критериев оптимальности ряда передаточных чисел трансмиссии автомобиля.

Анализ существующих методик показал, что в них практически не учитываются предназначение и удельный вес использования разных ступеней. Учитывая то, что низкие ступени используются, в основном, для разгона автомобиля-процент использования их не велик, и основными рабочими ступенями являются высокие, можно сделать вывод о том, что в определении коэффициентов весомости частных критериев оптимальности передаточных чисел низких и высоких ступеней должен быть дифференциальный подход. Исходя из этого, сформулирована следующая концепция выбора ряда передаточных чисел трансмиссии грузового автомобиля средней грузоподъёмности. Передаточные *-7-/384

.-6-числа низких и высоких ступеней коробки передач необходимо определять с приоритетом различных критериев:

передаточные числа промежуточных низких ступеней коробки передач должны определяться по условию обеспечения автомобилю высоких разгонных качеств. Наряду с этим должна учитываться топливная экономичность автомобиля при разгоне;

определение передаточных "чисел высоких ступеней должно производиться по условию обеспечения высокой топливной экономичности и максимальной скорости автомобиля. Для достижения этого выбор оптимальных по топливной экономичности и максимальной скорости передаточных чисел высоких ступеней необходимо производить исходя из статистических характеристик предполагаемых дорожных условий эксплуатации и скоростного режима движения.

Для разработки методики определения ряда передаточных чисел трансмиссии автомобиля исходя из выдвинутой концепции частными целями исследований являлись:

1) разработка метода оптимизации передаточного числа главной передачи;

2)'разработка метода определения передаточных чисел низких ступеней в коробке передач, обеспечивающих автомобилю высокие разгонные качества;

3. разработка метода выбора оптимальных по расходу топлива и максимальной скорости передаточных чисел высоких ступеней в коробке передач;

4. проверка достоверности выдвинутой концепции и методики выбора оптимального ряда передаточных чисел трансмиссии автомобиля.

Для достижения поставленных целей решены следующие задачи: 1) составлена математическая модель прямолинейного движения

автомобиля;

2. составлена математическая модель расхода топлива автомобилем в режимах разгона и установившегося движения;

3. проверена адекватность разработанных математических моделей движения автомобиля и расхода топлива реальным процессам. .

Постановка задач при составлении математических моделей и разработке метода оптимизации ряда передаточных чисел трансмиссии автомобиля из-за большого количества взаимосвязанных факторов произведена с использованием метода системного подхода. При разработке метода оптимизации передаточных чисел трансмиссии грузового автомобиля средней грузоподъемности с дизелем в системе "автомобиль-водитель-дорога " учтены:

1) со стороны водителя:

- скоростной режим движения;

2) в структурной единице "двигатель":

скоростной диапазон работы дизеля;

протекание внешней скоростной характеристики (коэффициент k_n приспособляемости двигателя по угловой скорости, коэффициент к_м приспособляемости двигателя по моменту);

характеристики расхода топлива;

характер регулирования дизеля;

3) в структурной единице "трансмиссия":

количество ступеней и передаточные числа трансмиссии;

время переключения передач в зависимости от конструкции коробки передач.

Вторая глава посвящена составлению математического аппарата для разработки метода оптимизации передаточных чисел трансмиссии автомобиля.

Анализ литературных источников показал, что в большей части

исследований по динамике автомобиля математический аппарат не отражает точно реальный процесс движения автомобиля с учётом неустановившихся режимов работы двигателя, работы регулятора двигателя и процесса переключения передач. Целью исследований в данной главе являлся анализ известного математического аппарата теории движения автомобиля и составление достаточного для разработки метода оптимизации передаточных чиСёл трансмиссии автомобиля с дизелем.

Математическая модель прямолинейного движения автомобиля, представляет комплекс дифференциальных и алгебраических уравнений движения автомобиля в режимах: разгона, движения с установившейся скоростью и по инерции.

Скорректированное дифференциальное уравнение . прямолинейного движения автомобиля при работе двигателя с полной подачей топлива, т. е. по внешней скоростной характеристике, имеет вид:

dV ' 1

(A-V* + B-V + С), (1)

dt М_а'б_вр

М_еМ-с-кр-и_к³-и₀³-Птр
ГДЄ А = Ma'g'Kf -cosct - k„-F,

_п Мен-Ь-кр-и^-и^-тітр

В * : ; .

_п ,М_еМ-а-к_р-и_К-и₀-ті_Тр

С= - - M_a-g-(f₀-cosa + sina),

г_д -

1
^б«р ^{= 1 +} 7, 7-[^uK²-«o²-n_TP-(Jm + X) + J_B1:

М_а - полная масса автомобиля;

М_є к - эффективный крутящий момент -двигателя при максимальной мощности; а,Ь. с - эмпирические коэффициенты, определяемые по графику

- 9 -внешней скоростной характеристики двигателя, получаемой при стендовых испытаниях; к_р - коэффициент коррекции мощности двигателя в условиях эксплуатации; u_K.u₀- передаточные числа коробки передач и главной передачи; Ti_Tp - КПД трансмиссии;

о>ек - угловая скорость коленчатого вала при максимальной мощности; г_д - динамический радиус колеса; g - ускорение свободного падения;

f₀ - коэффициент сопротивления качению при малой скорости; k_f - коэффициент, учитывающий влияние скорости на сопротивление качению; а - угол подъема дороги; к„ - коэффициент сопротивления воздуха; F - площадь проекции автомобиля-на плоскость, 'перпендикулярную его продольной оси; J_m - момент инерции вращающихся и связанных с ними деталей

двигателя и сцепления; X - коэффициент неустановившегося режима работы двигателя; ' J_K - сумма моментов инерции всех колёс. На основании данного уравнения:

- максимальное ускорение автомобиля на передаче —

"''max

(3V 1 Г В^г \

— = С ; (2)

dt_max М_а-б_вр І 4-АУ

- максимальная скорость V_max

-В - /в² - 4-А-С

V_max -— ; (3)

2-А і- Ї-Ш4

- время t_p и путь разгона S_p на передаче в интервале скоростей от Vj до V₂

2-A-V + В

(4)

2-A-V + В +

М_а-5„р
t_p = In

/^

S_P =—-|М_а-б_вр-Ш|А-У^г + B.-V + С|

-B-t_p .

(5)

если Д « 4-А-С - В^г < 0.

В работе рассмотрены особенности работы двигателя в неустановившемся режиме и методы определения коэффициента неустановившегося режима работы двигателя X.

Дифференциальное уравнение прямолинейного движения автомобиля при работе двигателя по регуляторной ветви внешней скоростной характеристики имеет вид: dV 1

(6)

- (Aper'V² + BpepV + C_per).

dt М_аб_вр где A_per= -M_a-g-k_f-cosoc - k, -F,

^per

М_ец-Кр'»к²-»о^г-Птр

гМ 'Кр ^-шехх 'Ц« ^-ио "Птр Гд-(Шехх - "єн) 1

- M_a-g- (f„-cosa + sifta).

М_а-Гд²

ш_ехх - максимальная угловая скорость коленчатого вала двига-

теля на холостом ходу; Х_рег - коэффициент неустановившегося режима работы двигателя

по регуляторной ветви характеристики. Решение данного уравнения приводит к следующим выражениям

- и -

максимальной скорости автомобиля V_max, времени t_pperH пути разгона Spp_er при работе двигателя по регуляторной ветви скоростной характеристики:

ф ег V "р ег - 4 Ар _ег' Ср _ег

2-А,

"per

(7)

"ррег

М_а 5_В р

'per

\Г-Ь

Ш

"per

(8)

(9)

er' »p p er|

-'pper

—— k-5_Bp-ln|A_per-V² + Bper-V + C_per|

^ ' "p ЄГ

если- Д_рег = 4-А_рег-Ср_ЄГ - Bp_ei? <0 (V_N-скорость автомобиля, соответствующая угловой скорости коленчатого вала двигателя (о_еМ, на которой вступает в работу регулятор угловой скорости, V₂-конечная скорость разгона).

Переход двигателя на работу по регуляторной ветви определяется наличием запаса силы тяги Pj (запаса мощности автомобиля N-,) при угловой скорости коленчатого вала со_е„. соответствующей данному положению рейки топливного насоса. В работе получены уравнения запаса силы тяги ?₃ и запаса мощности Nj автомобиля. Данные зависимости удобны для исследования потенциальных возможностей автомобиля разгоняться и преодолевать повышенное сопротивление дороги.

Уточненное уравнение для определения уменьшения скорости автомобиля ДУ за время переключения передачи t„ имеет вид:

'V,

/vtg

"Во

гк-

(10)

- 12 -где А₀ = -M_a-g-k_r -coscc - R,-F. B₀ = -к_тр.

Со = -Ртро ~ M_a-g-(f₀-cosa + slna), б_вро = 1 + -;

М_ат_д²

Р_тро - сила трения в трансмиссии при скорости, близкой к нулю; к_тр - коэффициент, учитывающий влияние скорости на силу трения в трансмиссии; ^' V_Ek - скорость автомобиля в начале процесса переключения передачи. Путь S_n, проходимый автомобилем за время переключения передачи t„:

^vi (k + i)

B₀-t„ . (И)

S„

M_a-6_Bp₀-ln|A₀-V² + B₀-V + C₀

Особенностью математической модели прямолинейного движения автомобиля является учет изменения эффективных показателей работы двигателя в неустановившемся режиме и моделирование движения автомобиля с учетом работы регулятора дизеля.

Установлено, что при корректировке математической модели ускорение автомобиля при разгоне на первой ступени при номинальной скорости, рассчитанное без учета увеличения показателей работы дизеля при разгоне, меньше на 8,1 % ускорения, рассчитанного с учетом изменения показателей работы дизеля в неустановившемся режиме.

Величина уменьшения скорости.ДУ автомобиля за время переключения передачи, рассчитанная по известному приближенному уравнению:

ДУ = -9,43-t_n-i|), меньше полученной по уточненному уравнению (10) при переключении с первой передачи на вторую (\|i = 0,015. t_nl_₂ = 2 с) на 11,2 %, и

- 13 -на 47,4 % при переключении с четвертой передачи на пятую (tn4-s = І-⁵ с), когда сила сопротивления воздуха Р„ оказывает значительно большее влияние. Общее время разгона автомобиля с места до максимальной скорости, в расчетные уравнения которого входит, вышеприведенное приближенное уравнение определения AV. меньше на 2,9 % времени разгона, рассчитанного с использованием полученного уравнения (10).

Математическая модель расхода топлива автомобилем в режимах разгона и установившегося движения, представляет комплекс дифференциального и алгебраических уравнений.

Расход топлива автомобилем при установившемся движении со скоростью V определяется по уравнению:

Qs = . (12)

36-V-p_TTi_Tpkp

где g_e - удельный расход топлива двигателем при данных скоростном и нагрузочном режимах работы; Н„ - мощность, подводимая от двигателя к ведущим колесам автомобиля; р_т - плотность топлива.

Уравнение абсолютного расхода топлива автомобилем за время разгона в интервале скоростей от Vj до V₂ имеет вид:

Qp = М_а-б_вр-ааг(- -—j-lnlA-V² + B-V + С|)

v₂

+

⁺ V|^c+ ГТг 1 + b_Q1 S_p. (13).

а_а1 -(В^г-2-А-С)і ~2-А^г

Уравнение расхода топлива автомобилем при разгоне скорректировано путем'уточнения входящих в него величин б_вр, t_p и S_p с учетом изменения эффективных показателей работы двигателя в неустановившемся режиме.

Третья глава посвящена экспериментальному исследованию тяго-во-скоростных и экономических качеств реконструированных автомобилей.

Целью экспериментальных исследований являлось:

1. определение показателей тягово-скоростных качеств и топливной экономичности автомобилей ГАЗ-53Д1 и ГАЗ-3307Д, реконструированных на тракторный дизель Д-243;

2. проверка адекватности математических моделей прямолинейного движения автомобиля и расхода топлива реальным прцессам.

Для достижения поставленной цели автомобили были испытаны по методам, регламентированным ГОСТ 22576-90 и ГОСТ 20306-90. Задачами экспериментов были:

1) разработка методики определения и определение:

.максимальной скорости движения автомобиля V_max;

времени t_B и пути выбега S_B;

времени разгона до скорости 60 км/ч t_p60;

скоростной характеристики разгона V = f(t);

топливной характеристики установившегося движения Q_s = f(V);

2. разработка методики проверки адекватности математической модели разгона автомобиля реальному процессу;

3. оценка адекватности математических моделей прямолинейного движения автомобиля и расхода топлива реальным процессам.

Время разгона автомобиля до скорости 60 км/ч t_p6() и скоростная характеристика разгона V = f(t) определялись с помощью "пятого колеса".

Для проверки адекватности математической модели разгона автомобиля реальному процессу разработаны две методики.

По первой методике проверка адекватности производится путем

- 15 -проверки результатов соответствующего уравнения математической модели в фазах разгона и в фазах движения по инерции во время переключения передач, по второй-по конечным значениям времени и пути разгона, являющимся результатами последовательных расчетов по уравнениям модели.

Анализ полученных экспериментальных и расчетных данных показал, что:

1. максимальная скорость автомобиля ГАЗ-53ДМ. на котором установлена модернизированная коробка передач (вариант КАРЗ-1) на 5 % больше, чем автомобиля ГАЗ-3307Д, оборудованного коробкой передач ЗИЛ-130. Следует отметить, что полная масса автомобиля ГАЗ-53ДМ на 9.3 % меньше, чем автомобиля ГАЗ-3307Д. Оборудование реконструируемых автомобилей коробкой передач автомобиля ЗИЛ-130 из-за низких разгонных и скоростных качеств нецелесообразно;

2. максимальная скорость автомобиля ГАЗ-53ДМ с модернизированной коробкой передач на 25,7 55 меньше максимальной скорости базовой модели ГАЗ-3307 с бензиновым двигателем;

3. время разгона автомобиля ГАЗ-53ДМ с модернизированной коробкой передач до скорости 60 км/ч на 50,5 % больше, чем базовой модели ГАЗ-3307;

4. время разгона автомобиля ГАЗ-53ДМ на пути 400 м практически одинаково (42.7 с)„ а на пути 1000 м на 6,4 % больше по сравнению с соответствующим показателем базовой модели ГАЗ-3307;

5. контрольный расход топлива автомобилем ГАЗ-53ДМ при скорости 60 км/ч на 16,8 % меньше, чем базой моделью ГАЗ-3307;

6. на топливной характеристике установившегося движения Q_s = f(V) на'блюдается следующее протекание кривых: перепады расхода топлива при номинальной (максимальной) и экономичной скоростях на передачах составляют: Qsmax^/QS3K ~ *^{05 на 1_и} передаче и

- 16 -Q_Smax/Q_sэк = 1.22-1,42 на высшей передаче.

7. анализ экспериментальных и расчетных данных дает основание заключить, что математическая модель прямолинейного движения автомобиля адекватна реальному процессу движения. Погрешность модели в пределах 10 %;

8. сравнение экспериментальных и расчётных данных свидетельствует об адекватности математической модели расхода топлива автомобилем при установившемся движении реальному процессу расхода топлива. Погрешность модели до 6,1 %.

Четвертая глава посвящена разработке методов оптимизации передаточных чисел главной передачи, низких и высоких ступеней коробки передач.

Передаточное число и₀ главной передачи предлагается определять наряду с критерием максимальной скорости автомобиля V_max по критерию его удельной транспортной производительности w.

Для этого используется графо-аналитический метод (рисунок 1). Использование в качестве критерия удельной транспортной производительности w. автомобиля характеризует подход с точки зрения обеспечения оптимальности процесса перевозки.

Передаточное число щ первой ступени предлагается выбирать наряду с известными условиями обеспечения преодоления автомобилем максимального сопротивления дороги, полного использования сцепного веса, минимальной устойчивой скорости движения по условию дос-

dV тижения автомобилем наибольшего максимального ускорения —

dtlmax'

Для этого используется графо-аналитический метод (рисунок 2). Такой подход позволяет выбрать передаточное число Uj первой ступени, учитывая снижение ускорения автомобиля из-за инерции вращающихся масс.

Чпаї

Ш ч

100 т-км^г л-ч

-15^J 40

4,5

3,5

⁵ Щ ⁵-⁵

Рисунок 1 - Изменение максимальной скорости V_max автомобиля и его удельной транспортной производительности w в зависимости от передаточного числа и₀ главной передачи

Ж. "

и.

^сг 1.6

1.5

1.4

Рисунок 2 - Изменение максимального ускорения автомобиля —

Звітах

на первой ступени в зависимости от ее передаточного числа щ

- 18 -Предложена формула минимального числа ступеней п в коробке передач, учитывающая скоростной диапазон работы двигателя:

n = tlog_nn d,] + 2. (14)

где d„ - диапазон передаточных чисел коробки передач;

П„ - максимально возможный перепад угловой скорости коленчатого вала двигателя. Данная формула получена в случае, когда u_B = 1. Если предполагается применение повышающей ступени, то число ступеней коробки передач увеличивается на 1.

Для определения передаточных чисел промежуточных низких ступеней разработан графо-аналитический (рисунок 3, на примере определения передаточного числа и₂ второй ступени) и аналитический методы определения передаточного числа u_k k-й ступени по условию

dV равенства ускорений в конце разгона на (к-1)-й ступени —

^2 (К-1)

dV и в начале разгона на k-й ступени — .

dt_1K

На рисунке 3 абсцисса точки пересечения кривой ускорений и

горизонтали.'проведённой от начала координат на расстоянии равном

dV величине ускорения автомобиля — в конце разгона на 1-й ступени,

dt₂₁

равна искомому передаточному числу.

Полученное в аналитическом методе уравнение имеет вид:

, I dV ч „ dV

G-u_k³ + Н + I— -u_k² + J'U_k + К— + L = 0, (15)

Л йЬгік-І)-' ^dt2(k-l)

M_ellc-k_p-u₀³-%p'V_lk

где G = — —- ,

^шеН²-Гд³

н ₌ ^мен-ь-кр-и₀^г-ц_тр-у_1к

I =

Ц>²Итр

(VU.

M_eH-a-K_p-u₀-Tiip

К - -VL

I = - M_a-g-[(f₀ + k_f-v_lk^z)cosa + sina] - k_w-F-Vi_k².

12 '

1.2

1.0

0.8—І і і ri і і і і і | і і і "і і і і n I 1 і і і і і і і і
2 3 . 4 _U2 5

dV Рисунок 3 - Изменение ускорения автомобиля — в начале разгона

на второй ступени в зависимости от ее передаточного числа и_г

В общем случае данное уравнение может быть использовано для определения' передаточного числа последующей ступени по заданному-ускорению в начале разгона на этой ступени.

Передаточные числа промежуточных высоких ступеней коробки передач выбираются по условию минимизации эксплуатационного расхода топлива. Суть разработанного для этого метода заключается в

- 20 .-

том, что, рассматривая в уравнении расхода топлива в качестве независимых переменных передаточные числа промежуточных высоких ступеней и варьируя их значениями, определяются те из них, при которых расход топлива наименьший. Особенность метода в том. что он учитывает распределение скоростей на передаче.

Для определения оптимального по максимальной скорости передаточного числа повышающей ступени разработан графо-аналитический метод (рисунок 4). Особенностью метода является определение максимальной скорости автомо'биля с учетом работы регулятора двигателя.

1 - автомобиль без груза, 2 - автомобиль с грузом Рисунок 4 - Изменение максимальной скорости автомобиля V_ffiax в зависимости от передаточного числа и_в повышающей ступени

С использованием разработанных методов оптимизации передаточных чисел главной передачи, низких и высоких ступеней в коробке передач составлена методика определения ряда передаточных чисел трансмиссии автомобиля.

По составленной методике определён ряд передаточных чисел коробки передач автомобиля ГАЗ-3307ДП. реконструируемого на дизель Д-243.

Сравнительный анализ технико-эксплуатационных качеств базо-

- 21 -вого автомобиля ГАЗ-3307 с бензиновым двигателем и реконструируемых- модификаций с двумя вариантами ряда передаточных чисел коробки передач (вариант ряда КАРЗ-1 и рекомендуемый ряд) произведен по динамическому фактору автомобиля, графику его ускорений, скоростной характеристике разгона, топливной характеристике установившегося движения и показателям движения автомобиля на маршруте (V_cp, Q_s. Q_w. w).

Похожие диссертации на Оптимизация ряда передаточных чисел трансмиссии грузового автомобиля средней грузоподъемности при переоборудовании его на дизель

Улучшение топливно-экономических и энергетических показателей дизеля оптимизацией температурного режима Агапов Дмитрий Станиславович

Улучшение эксплуатационных показателей компрессоров турбонаддува транспортных дизелей оптимизацией газодинамических, геометрических и режимных параметровБоровиков Александр Владимирович

Улучшение показателей работы тракторных дизелей путем оптимизации параметров топливоподачи при выполнении ремонтно-обслуживающих работБацежев Хажби Хажумарович

Исследование динамики механизма газораспределения судовых высокооборотных дизелей и оптимизация конструкции его элементовСултанова Людмила Магомедовна

Повышение послерементной надежности тракторных дизелей путем оптимизации регулировочных параметров топливной аппаратуры и оперативного контроля отказов форсунок Шишов Александр Васильевич

Улучшение экологических показателей дизелей путем оптимизации параметров топливоподачи : На примере двигателя КАМАЗЖиздюк Андрей Анатольевич

Оптимизация характеристик дизель - электрической силовой установки с целью повышения эксплуатационной топливной экономичности Абдель Мунем Музхер Хашем

Мониторинг изнашивания деталей дизеля как средство оптимизации системы технического обслуживанияГоловин Сергей Иванович

Оптимизация рабочих процессов дизелей и нетрадиционных ДВСЖмудяк, Леонид Моисеевич

Оптимизация работы дизель-электрической трансмиссии автосамосвала БЕЛАЗ-7519 на переходных режимахПинский, Тимур Феликсович