Методика расчета тягово-скоростных и топливно-экономических характеристик автобуса с двухпоточной гидромеханической передачей (стр. 1 )

На правах рукописи

ВУ ТУАН АНЬ

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЯГОВО-СКОРОСТНЫХ И ТОПЛИВНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АВТОБУСА С ДВУХПОТОЧНОЙ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ

Специальность 05.05.03 – колесные и гусеничные машины

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

МОСКВА - 2008
Работа выполнена на кафедре «Автомобили» Московского государственного технического университета «МАМИ».

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: кандидат технических наук,

профессор

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор технических наук,

профессор ;

кандидат технических наук,

профессор

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: ФГУП ГНЦ РФ «НАМИ».

Защита диссертации состоится «25» сентября 2008 года в 1600 на заседании диссертационного Совета Д 212.140.01 при Московском государственном техническом университете «МАМИ» , МГТУ «МАМИ», ауд. Б-304.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке
Московского государственного технического университета «МАМИ» 8 и на сайте www. mami. ru.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью организации, просим направлять в адрес ученого секретаря диссертационного совета.

Автореферат разослан « » ____________ 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук, профессор / /

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время гидромеханические передачи (ГМП) получают всё более широкое распространение на ав­тобусах, где используются три типа ГМП: одно-, двух - и многопоточные, среди которых наиболее распространенными являются два первых типа.

В России в достаточно большом объеме выпускаются большие городские автобусы (ЛиАЗ-5256, ЛиАЗ-6212 и др.) с двухпо­точными гидромеханическими передачами «VOITH», производство которой организованно в г. Казани. В имеющейся технической литературе подробно рассмотрены методики расчета тягово-скоростных и топливно-экономиче­ских качеств автомобилей с полнопоточными гидромеханическими переда­чами. В то же время практически не встречаются работы, где была бы обос­нована и изложена методика расчета перечисленных качеств автомобилей с двухпоточными гидромеханическими передачами.

Актуальность темы диссертационного исследования определяется необходимостью проведения комплексных исследований топливно-экономических и динамических свойств автобуса с двухпоточной гидромеханической передачей в связи со значительным изменением конструкции современных гидромеханических передач, а также разработки кон­кретных рекомендаций для сравнительного анализа вышеотмеченных свойств автобусов с полнопоточной и двухпоточной ГМП.

Цель исследования. Целью диссертационной работы является проведе­ние ком­плексных исследований тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автобуса с двухпоточной ГМП, а также разработка научно-обоснованных реко­мендаций по сравнению вышеуказанных свойств автобуса с двухпоточной и полнопоточной ГМП.

Методы исследования. В диссертационной работе использованы методы теоретической механики, теории автомобиля, математического моделирования, программирования, численные методы математического анализа, расчетно-экспериментальные методы.

Объект исследования. Объектом исследования является большой город­ской автобус с полнопоточной и двухпоточной ГМП.

Научная новизна результатов проведенного исследования

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

- созданы планы скоростей, сил и моментов для стопового режима переднего и заднего дифференциала. На базе этих планов создана расчёт­ная схема двухпоточной передачи.

- разработана методика расчета тягово-скоростных и топливно-экономических качеств автомобиля с двухпоточной гидромеханической пе­редачей;

- разработан пакет программ расчета на ПЭВМ динамических и топливно-экономических свойств автобуса с полнопоточной и двухпоточной ГМП;

- разработаны научно-обоснованные рекомендации для сравнитель­ного ана­лиза динамических и топливно-экономических качеств автобуса с полнопоточной и двухпоточной ГМП.

Практическая значимость результатов диссертации. Предложенная методика позволяет провести сравнение тягово-скоростных и топливно-экономиче­ских качеств одного автомобиля с двухпоточной или полнопоточной гидро­механическими передачами, что даёт возможность конструкторам выбирать наиболее обоснованный вариант конструкции. Таким образом, диссертация имеет дос­таточно весомое практическое значение.

Предложенные методики позволят решить ряд вопросов, возникающих при различных условиях эксплуатации автобусов.

Реализация результатов диссертационной работы. Разработанная методика расчета тягово-скоростных и топливно-экономических качеств автомобиля с двухпоточной гидромеханической передачей будет полезна как инженерно - техническим работникам автозаводов и авто­предприятий, так и студентам высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Автомобиле-и тракторостроение».

На защиту выносятся

1. Проведён анализ методик расчета тягово-скоростных и то­пливно-экономических качеств автомобиля с полнопоточной ГМП.

2. Разработанная методика расчета тягово-скоростных и то­пливно-экономических качеств автомобиля с двухпоточной ГМП.

3. Исследовано влияние количества полнопоточной и двухпоточной гидромеханической передачи на динамические и топливно-экономические качества автобуса.

4. Выработанная методика испытания автобусов с двухпоточной ГМП.

5. Разработанные научно-обоснованные рекомендации по сравнитель­ному анализу топливно-экономических и динамических свойств автобусов с полнопоточной и двух­поточной гидромеханической передачей.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 58 и 62-й международных научно - технических конференциях ААИ (г. Дмитров) и на заседании кафедры «Автомобили» им. Московского государственного технического университета «МАМИ».

Публикации. По теме диссертации опубликованы 5 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы (116 наименований) и двух приложений.

Диссертация изложена на 164 страницах машинописного текста, содержит 13 таблиц и 94 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность проблемы, обозначаются пути ее решения, формулируется цель исследования.

В первой главе приводится обзор конструкций ГМП и работ, касаю­щихся исследования тягово-скоростных и топливно-экономических качеств автобуса с ГМП и с механической передачей.

Основные вопросы топливной экономичности и динамических качеств автомобиля в целом рассмотрены в работах акад. , профессоров , , , -Лашкова, , , , -Новицкого, , H. J. Forster, R. A. Pershing, A. Seifried и др.

В последнее время конструкции ГМП для автобусов значительно изменились, до настоящего времени наиболее полного исследования динамических свойств и топливной экономичности автобуса с двухпоточной ГМП нет. В связи с этим существует необходимость в разработке конкретных рекомендаций для расчета тягово-скоростных и топливно-экономических качеств автобуса с двухпоточной ГМП, а также разработка научно-обоснованных рекомендаций по сравнению вышеуказанных свойств автобуса с двухпоточной и полнопоточной ГМП, для этого поставлены следующие задачи исследования:

1. Проанализировать конструкцию ГМП и её кинематическую схему.

2. Создать на базе плана скоростей для стопового и ходового режимов расчёт­ную схему двухпоточной ГМП.

3. Провести сравнительный расчёт тягово-скоростных и топливно-экономиче­ских характеристик большого городского автобуса с полнопоточной и двух­поточной ГМП.

4. Разработать пакет программ расчета на ПЭВМ динамических и топливно-экономических свойств автобуса с полнопоточной и двухпоточной ГМП.

5. Провести дорожные испытания автобуса с полнопоточной и двухпоточной ГМП.

6. Сравнить и проанализировать результаты экспериментальных и теоретиче­ских исследований.

Вторая глава посвящена теоретическим исследованиям тягово-скоростных и топливно-экономических качеств автобуса с двухпоточной гидромеханической передачей.

Проведён анализ методик расчета тягово-скоростных и топливно-экономических качеств автомобиля с полнопоточной гидромеханической передачей.

Известные методики расчета тягово-динамических и топливно-экономических качеств автомобиля для полнопоточной гидромеханической передачей оказываются некорректными при определении этих качеств в случае установки на автомобиль двухпоточной дифференциальной гидромеханической передачи с использованием в одном из звеньев дифференциала гидротрансформатора.

Дело в том, что дифференциальная передача с гидротрансформатором при изменении частоты вращения вала привода одного из колес гидротрансформатора одновременно меняет соотношение частот вращения и нагрузки на элементах дифференциального механизма.

Разработана методика расчета тягово-скоростных и топливно-экономических качеств автобуса с двухпоточной ГМП.

Расчётная схема дифференциальной передачи представлена на рис 1. Передача состоит из двух дифференциалов - переднего и заднего, и гидротрансформатора, насос которого связан со звеном переднего дифференциала, турбина - со звеном заднего дифференциала, а реактор постоянно остановлен.

Рис. 1. Расчётная схема дифференциальной передачи

План скоростей для стопового режима работа переднего и заднего дифференциала представлен на рис. 2.