Повышение тягово-скоростных свойств и топливной экономичности автомобиля с гидропередачей

Для улучшения тягово-скоростных свойств автомобилей с гид­ропередачей необходимо повысить КПДгидротрансформаторов, т. е. улучшить их преобразующие свойства.

С этой целью гидротрансформаторы, устанавливаемые на ав­томобилях, изготавливают комплексными, многоступенчатыми и блокируемыми.

Комплексный гидротрансформатор. При соответствующем пе­редаточном отношении комплексный гидротрансформатор пере­ходит на режим работы гидромуфты, вследствие чего улучшаются его преобразующие свойства.

На рис. 5.11 представлена характеристика комплексного гидро­трансформатора.

При коэффициенте трансформации k _гт> 1 муфта свободного хода комплексного гидротрансформатора заклинена и ротор не­подвижен. В этом случае изменение КПДгидротрансформатора характеризуется линией ОА кривой η_гт. При передаточном отноше­нии i _гт′, соответствующем коэффициенту трансформации k _гт > 1, муфта свободного хода расклинивается (точка А),и реактор враща­ется вместе с турбиной, не оказывая влияния на циркуляцию масла. Гидротрансформатор переходит на режим работы гидромуфты, и Изменение его КПДхарактеризуется отрезком АБ прямой η_гм.

Рис. 5.11. Характеристика комплекс­ного гидротрансформатора:

А — точка перехода гидротрансформато­ра на режим работы гидромуфты при пе­редаточном отношении i' _гт; Б — предель­ная точка характеристики

Таким образом, у комплексного гидротрансформатора зависи­мость КПД от передаточного отношения представляет собой ло­маную линию ОАБ. Вследствие этого при больших передаточных отношениях, т.е. при больших скоростях движения автомобиля, значение КПД комплексного гидротрансформатора не уменьша­ется.

Многоступенчатый гидротрансформатор. По сравнению с ком­плексным гидротрансформатором многоступенчатый гидротран­сформатор обладает еще лучшими преобразующими свойствами. В круге циркуляции масла гидротрансформатора (рис. 5.12) между насосом 2 и турбиной 1 на муфтах свободного хода 4 устанавлива­ют вместо одного два реактора — 3 и 5. Оба реактора при совмест­ной работе обеспечивают изменение КПД по линии ОА кривой η_гт ' (рис. 5.13).

Рис. 5.12. Схема многоступенча­того гидротрансформатора: 7 — турбина; 2 — насос; 3, 5 — реакторы; 4 — муфты свободного хода

Конструкция первого реактора 3 (см. рис. 5.12) выполнена та­ким образом (профиль лопаток), что при определенном передаточ­ном отношении i _гт′соответствую­щем точке А (см. рис. 5.13), нагруз­ка на этот реактор становится рав­ной нулю. Муфта свободного хода первого реактора при этом раскли­нивается, и реактор вращается вместе с турбиной, не оказывая влияния на поток масла. При более высоких передаточных отношени­ях работает только второй реактор. Изменение КПД гидротранс­форматора в этом случае характе­ризуется участком АБ кривой η_гт ''. При определенном передаточ­ном отношении i _гт '' (точка Б)муф­та свободного хода второго реак­тора также расклинивается, и мно-

Рис. 5.13. Характеристика многосту­пенчатого гидротрансформатора:

А — точка характеристики, соответствую­щая передаточному отношению i _гт ',в ко­торой нагрузка на реактор 3 становится равной нулю; Б — точка перехода гидро­трансформатора на режим работы гидро­муфты при передаточном отношении i _гт ''; В — предельная точка характеристики; η_гт ',η_гт '' — КПД гидротрансформатора при раз­личных передаточных отношениях

гоступенчатый гидротрансформатор переходит на режим работы гидромуфты (отрезок Б В прямой η_гм).

Таким образом, у многоступенчатого комплексного гидротранс­форматора изменение КПД характеризуется ломаной линией ОАБВ,вследствие чего расширяется область высоких значений КПД.

Блокируемый гидротрансформатор. Аналогично комплексному и многоступенчатому гидротрансформаторам блокируемый гид­ротрансформатор позволяет улучшить тягово-скоростные свойства и повысить топливную экономичность автомобиля.

На рис. 5.14 приведена характеристика блокируемого гидротранс­форматора.

Рис. 5.14. Характеристика блокируе­мого гидротрансформатора:

А, Б — точки, определяющие диапазон изменения КПД гидротрансформатора после блокирования валов насоса и тур­бины при передаточном отношении i' _гт; В — предельная точка характеристики

При определенном передаточном отношении i' _гт , соответству­ющем коэффициенту трансформации k _гт = 1,валы насоса и тур­бины гидротрансформатора блокируются (жестко соединяются) с помощью специальной фрикционной муфты, что отвечает точ­ке А на рис. 5.14.

После блокирования валов КПД гидротрансформатора возрас­тает до η_гт = 1. Изменение КПД блокируемого гидротрансформа­тора в этом случае определяется ломаной линией ОАБВ, благода­ря чему расширяется диапазон высоких значений КПД.

Контрольные вопросы

1. Гидропередачи какого типа находят наиболее широкое применение
на автомобилях?

2. Назовите основной недостаток гидропередач, используемых на ав­томобилях.

3. Как влияет гидропередача на тягово-скоростные свойства автомо­биля?

4. Какое влияние оказывает гидропередача на проходимость автомо­биля?

5. Как влияет гидропередача на топливную экономичность автомоби­ля?

6. Какими способами можно повысить тягово-скоростные свойства и
топливную экономичность автомобиля с гидропередачей?

ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ

Тяговый расчет устанавливает связь основных конструктивных параметров автомобиля, его агрегатов и механизмов с тягово-ско-ростными свойствами автомобиля.

С помощью тягового расчета может быть решен также ряд во­просов, возникающих при эксплуатации автомобиля и строитель­стве автомобильных дорог. Так, например, при эксплуатации ав­томобиля необходимо определить среднюю скорость движения, время пробега, допустимую нагрузку на автомобиль при данных дорожных условиях, возможность его работы с прицепом или полуприцепом и т. п. В дорожном строительстве нужно выбрать про­филь дорог, величину и характер уклонов в соответствии с тяго-во-скоростными свойствами автомобилей и т.д.

Тяговый расчет автомобиля может быть поверочным и проек­тировочным. При выполнении тягового расчета используются урав­нения для показателей тягово-скоростных свойств автомобиля, которые приведены в разд. 3.

Поверочный тяговый расчет

Расчет выполняется для существующих автомобилей, основ­ные конструктивные параметры которых известны.

Цель поверочного расчета состоит в определении показателей тягово-скоростных свойств и возможностей автомобиля.

Исходными данными для такого расчета являются полная мас­са автомобиля, масса автомобиля в снаряженном состоянии (без груза, пассажиров), полная масса прицепов или полуприцепа, колесная формула, радиусы колес автомобиля, внешняя скорост­ная характеристика двигателя, передаточные числа трансмиссии (коробка передач, главная передача, дополнительные коробки пе­редач), коэффициенты учета вращающихся масс, аэродинамичес­кие параметры автомобиля и дорожные условия.

В том случае, если отдельные исходные данные отсутствуют, их можно выбрать по аналогии с другими автомобилями того же типа и назначения.

Основные задачи поверочного тягового расчета связаны с оп­ределением возможных значений скорости движения автомобиля

в заданных дорожных условиях, максимального преодолеваемого сопротивления движению, запаса силы по тяге, который может быть использован для разгона, преодоления подъемов и других препятствий, а также буксировки прицепов и полуприцепов, по­казателей приемистости автомобиля (ускорение, время и путь раз­гона).

Результатом поверочного тягового расчета, оценивающим тя-гово-скоростные свойства автомобиля, являются графики тяго­вой и динамической характеристик, ускорений, времени и пути разгона автомобиля. Следует отметить, что характеристики, кото­рые определяются поверочным тяговым расчетом, могут быть также получены экспериментально при проведении испытаний автомо­биля.