Заказ работы

Заказать
Каталог тем

Заказ научной авторской работы

Анализ процессов переключения передач фрикционами

 

Увеличение производительности современных автотранспортных средств при одновременном улучшении их топливной экономичности и повышение безопасности эксплуатации неразрывно связано с решением проблем автоматизации управления агрегатами автомобилей и, в первую очередь, агрегатами трансмиссии

В настоящее время наиболее широкое распространение получили планетарные гидромеханические передачи (ГМП), позволяющие, во-первых, снизить динамические нагрузки в системе «двигатель-трансмиссия» за счет обеспечения плавности протекания переходных процессов, и, во-вторых, относительно простыми средствами автоматизировать процессы, связанные с управлением передачей мощности от двигателя к ведущим колесам.

Вопросам, связанным с исследованием процессов переключения, посвящено большое число работ. Для критериальных оценок качества этих процессов применяется уровень динамических нагрузок в элементах трансмиссии, плавность переключений и пр.

Плавность переключений передач является важным эксплуатационным фактором автомобиля, оборудованного автоматической коробкой передач. Она непосредственно определяет такие его качества, как комфортабельность и конкурентоспособность.

В работах [21; 4] плавность переключений передач ГМП оценивалась по продольным колебаниям кузова автомобиля. Для автомобилей малого класса отсутствие данных до плавности переключений ГМП привело к необходимости изучения продольных колебаний кузова при переключении передач и установлению предельных значений критерия плавности.

В работах [40; 2] был проведен корреляционный анализ субъективных оценок, полученных при нескольких заездах с различной интенсивностью процесса переключения. Так, на основании сопоставления 528 субъективных оценок плавности переключений АКП легковых автомобилей и объективных данных из трех критериев было показано, что наиболее доверительным критерием является максимальный размах колебаний производной продольного ускорения автомобиля, скорректированный по частоте колебания. Было установлено, что допустимым по плавности считается такое переключение, если размах колебаний производной по времени продольного ускорения кузова автомобиля J = da/dt («джер») меньше 3,4 g/c.

Известно, что одной из задач системы управления автоматической коробки передач является обеспечение необходимого «перекрытия» передач при переключении. Под «перекрытием» понимается временной отрезок между началом буксования выключаемого фрикционного элемента и началом буксования включаемого фрикционного элемента.

Переключение передач может быть организовано как с различной степенью «перекрытия» передач, так и с различной степенью разрыва потока мощности. Идеальным является случай нулевого «перекрытия» передач, однако в реальной эксплуатации такого трудно добиться в связи с тем, что различные элементы управления имеют сильно отличающиеся характеристики. Они обладают различными постоянными времени, при этом в системе присутствуют колебания рабочего давления, колебания частот вращения элементов коробки передач, переключения происходят при различных условиях движения, изменения значений вязкости жидкости в зависимости от температуры и т.д. Применение одинаковых законов изменения давления в исполнительных бустерах для всех случаев переключения может приводить к негативным результатам. Так, например, закон переключения, обеспечивающий хорошую плавность процесса при небольших углах открытия дроссельной заслонки может допускать большой разрыв потока мощности при переключении при большой подаче топлива. Будут появляться «выбеги» вала двигателя – увеличение угловой скорости вала двигателя без соответствующего увеличений угловой скорости выходного вала АКП, и, как следствие, увеличение работы буксования и появление ударов при переключении. Это связано с тем, что отпускаемый элемент начнет скользить гораздо раньше, чем зажимаемый.

При этом переключение с чрезмерным перекрытием передач приводит к чрезмерному увеличению работы буксования, вызванного циркуляцией мощности внутри планетарной АКП, обусловленной частичным включением одновременно двух передач.

Но для того, чтобы подойти к вопросу решения данных проблем необходимо сначала определиться с терминологией и понять, как работает фрикционная муфта. Рассматривается планетарная коробка передач с управлением при помощи индивидуальных дисковых фрикционных элементов, которые, в свою очередь, управляются давлением, формируемым соответствующими клапанами регулирования давления (PWM Solenoid).

Состояние муфты зависит от соотношений развиваемого момента трения и несущего момента на муфте. Первый зависит от конструктивных параметров муфты и нажимного усилия в данный момент, а второй – от нагрузки на валах трансмиссии, т.е. то значение момента, которое нагружает данный фрикционный элемент. Учет развиваемых и несущих моментов определяет состояние динамической системы в каждый момент времени. В процессе переключения несущий момент зависит также и от перераспределения крутящего момента между переключаемыми муфтами.

Уменьшение развиваемого момента на выключаемом фрикционе ниже значения несущего момента приводит к уменьшению момента на выходном валу коробки передач. Соответственно, чем интенсивнее уменьшается момент на выключаемом элементе, а также чем больше временной разрыв между выключением фрикциона предыдущей передачи и включением фрикциона следующей передачи, тем значительнее изменение момента на выходном валу коробки передач и, следовательно, тем интенсивнее изменяется ускорение автомобиля вплоть до изменения знака ускорения. Это проявляется в виде рывков при переключении, т.е. в виде появления больших значений размаха амплитуды колебания производной продольного ускорения – «джерк».

Т.к. в большинстве случаев управлять подведением поршня к пакету фрикционов во включаемом элементе управления сложно, а время подведения носит случайный характер, то на выключаемый элемент управления возлагается задача обеспечения оптимального перекрытия передач. Задача эта заключается в том, чтобы подготовить выключаемый элемент к выключению. Но до тех пор, пока включаемый элемент не начнет передавать необходимый крутящий момент, выключаемый элемент должен развивать момент, равный или немного меньший несущего момента. Другими словами, в выключаемом элементе необходимо сбросить давление до такого уровня, чтобы его хватало для поддержания расчетного передаточного числа выключаемой передачи.

Как правило, практически во всех планетарных коробках передач бустеры фрикционных элементов имеют сопоставимые размеры, следовательно, сброс давления в подготавливаемом к выключению бустере будет происходить значительно быстрее, чем увеличение давления в подготавливаемом к включению бустере. Это обусловлено тем, что для сброса давления выключаемому элементу нет необходимости выполнять поступательное движение от пакета сжатых дисков в исходное положение, предполагающее значительное изменение объема жидкости под поршнем, а, следовательно, и расход. В заполняемом бустере для выхода давления на максимальный или определенный рабочий уровень необходимо переместить поршень на расстояние зазора X2 между поршнем и пакетом дисков. До этого момента давление под поршнем будет определяться только характеристикой возвратной пружины, как показано на рис. 1. Следовательно, можно сделать вывод о целесообразности смещения точек выдачи команды начала заполнения бустера следующей передачи и команды начала уменьшения давления в выключаемом бустере. Определить уровень, до которого необходимо сбросить давление, можно, вычислив сначала значение, так называемого, несущего момента, который должен развивать выключаемый фрикционный элемент, для того, чтобы фактическое передаточное число выключаемой передачи равнялось расчетному, или, другими словами, чтобы фрикцион не начал буксовать.

 

 

     Ниже Вы можете заказать выполнение научной работы. Располагая значительным штатом авторов в технических и гуманитарных областях наук, мы подберем Вам профессионального специалиста, который выполнит работу грамотно и в срок.


* поля отмеченные звёздочкой, обязательны для заполнения!

Тема работы:*
Вид работы:
контрольная
реферат
отчет по практике
курсовая
диплом
магистерская диссертация
кандидатская диссертация
докторская диссертация
другое

Дата выполнения:*
Комментарии к заказу:
Ваше имя:*
Ваш Е-mail (указывайте очень внимательно):*
Ваш телефон (с кодом города):

Впишите проверочный код:*    
Заказ курсовой диплома или диссертации.

Горячая Линия


Вход для партнеров