Влияние трансмиссии на динамику автомобиля и его тягово-скоростную характеристику | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 1 июня, печатный экземпляр отправим 5 июня.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Халявка, С. В. Влияние трансмиссии на динамику автомобиля и его тягово-скоростную характеристику / С. В. Халявка, П. А. Борисенко, И. А. Варец, А. В. Корзун. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 30 (372). — С. 12-14. — URL: https://moluch.ru/archive/372/83326/ (дата обращения: 23.05.2024).



Коэффициент полезного действия трансмиссии играет важную роль в определении потери мощности в механизмах при передаче от двигателя к ведущим колесам автомобиля и является основной характеристикой эффективности её работы в целом. Цель работы — рассмотреть основные использующиеся трансмиссии и определить, где будет коэффициент полезного действия больше, а также рассмотреть зависимость тягово-скоростных характеристик от К. П. Д. трансмиссии автомобиля.

К. П. Д трансмиссии оценивает величину непроизводительных потерь энергии. Он зависит главным образом от потерь на трение и гидравлического сопротивления в картерах агрегатов трансмиссии, особенно при низких температурах. В результате снижения уменьшается и, как следствие, уменьшается утах и максимально преодолеваемое сопротивление дороги.

Совершенная конструкция предопределяет высокие значения Она достигается благодаря прогрессивной технологии изготовления деталей, применению карданных шарниров с высоким К. П. Д. Увеличение числа агрегатов трансмиссии на полноприводных автомобилях, применение самоблокирующихся дифференциалов повышенного трения вызывают снижение .

Повышение К. П. Д. трансмиссии ведет к улучшению эксплуатационных средств автомобиля в целом. Влияние трансмиссии на динамику автомобиля характеризуется её коэффициентом полезного действия (К. П. Д.) и передаточными числами. К. П. Д. трансмиссии, оценивающий потерю мощности при передаче её от двигателя к ведущим колёсам, определяется соотношением:

мощность на ведущих колесах автомобиля;

мощность двигателя;

мощность, потерянная в трансмиссии.

Мощности и или , а следовательно и К. П. Д. трансмиссии находят экспериментально — при стендовых или дорожных испытаниях. Мощность зависит от конструкции:

1. Механическая

2. Гидродинамическая

3. Гидрообъемная

4. Электрическая

5. Автоматическая

А также передаваемого крутящего момента и скорости вращения валов, от вязкости и количества масла в агрегатах трансмиссии.

Экспериментальные исследования показывают, что наиболее высокий К. П. Д. имеет механическая трансмиссия, в которой мощность затрачивается только на преодоления трения между зубьями шестерен, в подшипниках и сальниках, а также на преодоление гидравлических сопротивлений, обусловленных вращением деталей в масле или подачей масла к трущимся поверхностям.

При рабочих равных условиях К. П. Д. всей трансмиссии и отдельных её агрегатов повышается с увеличением передаваемого крутящего момента, так как гидравлические потери относительно снижаются, а при наличии преднатяга подшипников уменьшается и механические потери.

Гидравлические сопротивления существенно растут с увеличением скорости вращения, а также с повышением уровня и вязкости масла, зависящей от его качества и температуры. Поэтому, если с увеличением крутящего момента скорость автомобиля повышается, то К. П. Д. трансмиссии изменяется незначительно.

На рис. 1 показано изменение К. П. Д. коробки передач на прямой передаче в зависимости от крутящего момента при разных скоростях вращения первичного вала и температурах масла, характерное и для других агрегатов трансмиссии.

Изменение К. П. Д. коробки передач в зависимости от величины передаваемого крутящего момента при разных числах оборотов первичного вала и температурах масла

Рис. 1. Изменение К. П. Д. коробки передач в зависимости от величины передаваемого крутящего момента при разных числах оборотов первичного вала и температурах масла

Сплошной линией указано 1500 об/мин,

Штрихованной линией 2500 об/мин.

К. П. Д. коробки передач в случае включения низких ступеней несколько меньше, чем на прямой передаче, ввиду увеличения механических потерь. Однако это почти не отражается на К. П. Д. всей трансмиссии автомобиля, так как одновременно увеличивается К. П. Д. главной передачи и других агрегатов вследствие уменьшения числа оборотов их валов и роста крутящего момента. Поэтому в обычных условиях движения автомобиля К. П. Д. механической трансмиссии, даже в диапазоне изменения скорости, крутящего момента и передач, остаётся практически постоянным.

При нормальных температурах, вязкости и уровне масла в агрегатах механической трансмиссии её К. П. Д. достигает 0,8–0.95, причём меньшие значения относятся к автомобилям с двойной или четверной главной передачей и к многоприводным автомобилям. Однако при низкой температуре масла К. П. Д. значительно меньше указанных величин вследствие более высокой вязкости.

Наибольшее влияние К. П. Д. трансмиссии оказывает на тягово-скоростные свойства.

Если увеличить его для легкового автомобиля, то это приведет к увеличению максимальной скорости движения примерно на 1,4–1,6 %. Время и путь разгона до 100 км/ч при этом уменьшится на 3,3–3,7 % соответственно. При этом зависимость изменений максимальной скорости движения, времени и пути разгона да 100 км/ч носят линейный характер.

При разгоне автомобиля до максимальной скорости движения такая зависимость от К. П. Д. имеет нелинейный характер. Это обусловлено ростом максимальной скорости движения при увеличении К. П. Д. трансмиссии. Несмотря на максимальный рост скорости, увеличение К. П. Д. трансмиссии до 0,97 приводит к уменьшению времени разгона на 0,4 %. Путь разгона при этом увеличивается на 1,3 %.

В результате проведённых исследований К. П. Д. гидромеханических трансмиссий меньше, чем у механических, вследствие больших потерь мощности в гидротрансформаторе или гидростатических устройствах. В электромеханической трансмиссии, преобразующей энергию двигателя сначала в электрическую, а затем обратно в механическую, К. П. Д. также ниже, чем у механической трансмиссии. Однако можно отметить положительный эффект от использования модификаторов трения в товарных трансмиссионных маслах и эксплуатационные средства в целом.

Литература:

  1. Янте А. Механика движения автомобиля.
  2. Энциклопедия по машиностроению XXL — Москва 2018.
  3. И. С. Сазонов, В. А. Ким, Ки Йонг Чой. Теория автомобиля. — Могилев 2017.
Основные термины (генерируются автоматически): крутящий момент, максимальная скорость движения, механическая трансмиссия, трансмиссия, коробок передач, передаваемый крутящий момент, потеря мощности, путь разгона, температура масла, первичный вал.


Похожие статьи

Общий анализ надежности автомобильных трансмиссий

коробку передачмеханическую, пятиступенчатую; – дифференциал — конический, шестеренный. Общий анализ, проведенный с использованием данных из сети Интернет [2], показывает, что все элементы трансмиссии испытывают почти одинаковые нагрузки.

Анализ тягово-скоростных характеристик двигателя автомобилей

На практике крутящий момент на валу двигателя приближенно можно измерять обычным ваттметром при одновременном измерении частоты вращения. Крутящий момент однозначно определяется мощностью и частотой вращения из известных зависимостей.

Современные альтернативы автоматической коробке...

Роботизированная коробка передач — это совмещение автоматической и механической трансмиссий.

Кроме большого КПД и возможности передавать высокий крутящий момент, роботизированная коробка позволяет разгоняться либо мягко и осторожно, например на...

Наследственная трансмиссия: понятие и сущность

Впервые наследственная трансмиссия была регламентирована ГК РСФСР. В ГК РФ этот институт был значительно обновлён, особенно в части четкого обособления отношений наследования при переходе права на наследство умершего наследника.

Оценка воздействия неравномерности крутящего момента...

После падения момент на скоростях движения до 5 м/с скачкообразно, а на скоростях свыше 5 м/с более плавно растет до величины 5000 – 6000 Н∙м. Эта наибольшая величина момента достигается при повороте колеса примерно на ползуба. При дальнейшем повороте колеса на...

Эквивалентная расчетная схема трансмиссии хлопковой машины

Моменты инерции вращающихся деталей коробки передач, главной передачи, дифференциала, полуосей значительно меньше

где — передаточное отношение трансмиссии хлопковой машины. Приведенный момент сопротивления разложим на постоянную и...

Обеспечение работы мобильных машин в условиях отрицательных...

В смазочной системе механических трансмиссий температурный и нагрузочно-скоростной режимы работы находятся в сложной взаимосвязи. Тепловые процессы в такой трансмиссии оказывают существенное влияние на потери мощности в этих агрегатах [1].

Методика испытаний вариаторной трансмиссии современного...

мощность и крутящий момент на двигателе; — мощность потерь в трансмиссии; — скорость движения автомобиля; — частоту оборотов двигателя автомобиля

Максимальная скорость испытаний 2х260км/ч. Допустимая нагрузка на ось а/м до 3,5т.

Сравнительный анализ роботизированной коробки переключения...

 Коробка передач (коробка переключения передач, КП, КПП, англ. Gearbox) — агрегат (как правило, шестерёнчатый) различных промышленных механизмов и трансмиссий механических транспортных средств. Автомобили нашего времени могут оборудоваться одним из четырех...

Похожие статьи

Общий анализ надежности автомобильных трансмиссий

коробку передачмеханическую, пятиступенчатую; – дифференциал — конический, шестеренный. Общий анализ, проведенный с использованием данных из сети Интернет [2], показывает, что все элементы трансмиссии испытывают почти одинаковые нагрузки.

Анализ тягово-скоростных характеристик двигателя автомобилей

На практике крутящий момент на валу двигателя приближенно можно измерять обычным ваттметром при одновременном измерении частоты вращения. Крутящий момент однозначно определяется мощностью и частотой вращения из известных зависимостей.

Современные альтернативы автоматической коробке...

Роботизированная коробка передач — это совмещение автоматической и механической трансмиссий.

Кроме большого КПД и возможности передавать высокий крутящий момент, роботизированная коробка позволяет разгоняться либо мягко и осторожно, например на...

Наследственная трансмиссия: понятие и сущность

Впервые наследственная трансмиссия была регламентирована ГК РСФСР. В ГК РФ этот институт был значительно обновлён, особенно в части четкого обособления отношений наследования при переходе права на наследство умершего наследника.

Оценка воздействия неравномерности крутящего момента...

После падения момент на скоростях движения до 5 м/с скачкообразно, а на скоростях свыше 5 м/с более плавно растет до величины 5000 – 6000 Н∙м. Эта наибольшая величина момента достигается при повороте колеса примерно на ползуба. При дальнейшем повороте колеса на...

Эквивалентная расчетная схема трансмиссии хлопковой машины

Моменты инерции вращающихся деталей коробки передач, главной передачи, дифференциала, полуосей значительно меньше

где — передаточное отношение трансмиссии хлопковой машины. Приведенный момент сопротивления разложим на постоянную и...

Обеспечение работы мобильных машин в условиях отрицательных...

В смазочной системе механических трансмиссий температурный и нагрузочно-скоростной режимы работы находятся в сложной взаимосвязи. Тепловые процессы в такой трансмиссии оказывают существенное влияние на потери мощности в этих агрегатах [1].

Методика испытаний вариаторной трансмиссии современного...

мощность и крутящий момент на двигателе; — мощность потерь в трансмиссии; — скорость движения автомобиля; — частоту оборотов двигателя автомобиля

Максимальная скорость испытаний 2х260км/ч. Допустимая нагрузка на ось а/м до 3,5т.

Сравнительный анализ роботизированной коробки переключения...

 Коробка передач (коробка переключения передач, КП, КПП, англ. Gearbox) — агрегат (как правило, шестерёнчатый) различных промышленных механизмов и трансмиссий механических транспортных средств. Автомобили нашего времени могут оборудоваться одним из четырех...

Задать вопрос