Методы формирования рационального распределения мощности в трансмиссии легкового полноприводного автомобиля (стр. 3 )

Обеспечение возможности движения в ситуации вывешенного колеса.

Известно, что при движении на местности со сложным рельефом ситуация вывешивания колеса является наиболее сложной. Установлена низкая эффективность рекомендуемых в некоторых источниках методов – таких как введение в состав дифференциала узла начального трения, использование раскручивания вывешенного колеса при высоком (в диапазоне 8-10) значении дифференциала.

Как альтернатива, предложен метод сочетания дифференциала повышенного трения (при умеренном значении ) с использованием метода притормаживания колеса.

Рассмотрим буксование колеса, находящегося в контакте с опорной поверхностью.

Крутящий момент на отстающей полуоси составит: = × + ×

- момент торможения забегающего колеса.

Целесообразно использовать относительные величины: параметр - необходимое

значение тормозного момента относительно реализуемого крутящего момента на буксующем колесе, и= - аналог коэффициента блокировки, относительный крутящий момент на отстающем колесе, обусловленный суммарным влиянием трения в дифференциале и притормаживания буксующего колеса.

С использованием относительных величин находим: =

Зависимость отношения от коэффициента удобно представить в виде графика безразмерных величин. Рис. 2 наглядно показывает существенное снижение необходимого момента притормаживания забегающего колеса для достижения заданного крутящего момента на отстающем колесе по мере роста коэффициента блокировки. Создается и запас по эффективности, необходимый в случае загрязнения тормозных механизмов. Для увеличения крутящего момента в кратности, соответствующей значению коэффициента блокировки, притормаживание забегающего колеса вообще не требуется.

 

Рис. 2. Зависимость относительных значений момента торможения забегающего колеса и крутящего момента на отстающем колесе

Ситуация притормаживания вывешенного колеса.

Используем более общий вариант анализа применительно к ситуации буксования колеса, не потерявшего контакт с опорной поверхностью, а ситуация вывешенного колеса будет представлять частный случай.

Введем суммарный крутящий момент двух колес -.

= = , тогда

=

Формула свидетельствует о возможности существенного снижения момента притормаживания буксующего колеса, находящегося на опорной поверхности, при использовании дифференциала повышенного трения. Для ситуации полностью вывешенного колеса (раскручивание этого колеса, с учетом ранее выполненного анализа, не учитываем) формула принимает вид:

Метод притормаживания колеса целесообразен при соблюдении ряда ограничительных условий, обеспечивающих его рациональное использование (таблица 1).

Таблица 1

Ограничительные условия целесообразного использования метода притормаживания колеса при дифференциалах с >1 и

	Притормаживание колеса, находящегося в контакте с опорной поверхностью	Притормаживание вывешенного колеса
	= < ³	= < ³
>1	= ()< > - ® min	= < > - ® min

- угловая скорость забегающего притормаживаемого колеса

- максимально возможный крутящий момент на отстающем колесе, обусловлен-

ный коэффициентом сцепления j.

Примечание: дифференциал с >1 может рассматриваться и как общий случай. Значение для “свободного” дифференциала, как известно, условно – момент трения, относительно невысокий, при взаимном скольжении звеньев имеется.

Таким образом, обоснованы следующие выводы:

Дифференциал повышенного трения с умеренным коэффициентом блокировки – в диапазоне 2…2,5, в сочетании с системой притормаживания буксующего колеса, находящегося в контакте с опорной поверхностью или в вывешенном состоянии, обеспечивает возможность реализации достаточного для движения крутящего момента – до суммы предельно возможных для каждого колеса по условиям сцепления значений, при существенно меньшем тормозном моменте, чем в сочетании притормаживания со «свободным» дифференциалом.

По совокупности возможностей сочетание межколесного дифференциала повышенного трения и системы притормаживания колеса практически является аналогом дифференциала с управляемым изменением коэффициента блокировки

Снижение энергетических потерь при использовани притормаживания забегающего колеса в сочетании с дифференциалом повышенного трения.

Исследование и оптимизация энергетических потерь для режимов работы, включающих притормаживание буксующего или вывешенного колеса, направлены на снижение нагруженности фрикционных механизмов – механизма торможения колеса и самого дифференциала повышенного трения.

Рассмотрим энергетические потери в ситуации буксования одного колеса, сохраняющего контакт с опорной поверхностью. Ситуация вывешенного колеса будет представлять частный случай.