Файл: Гаспарянц, Г. А. Некоторые автоматические системы автомобиля учеб. пособие.pdf

_ _ 4 *

Гос. публичная научно-то;:'1.ч».:»9я

библиотек JGP

ЭКЗЕМПЛЯР

^ИТДЛЫ-'^ГО З АЛА

1 4 - U W

Настоящая работа основана на лекциях, читаемых автором для студентов вечернего отделения МАМИ, обу­ чающихся по специальности 0513 оо специализацией

"Автомобили".

При подготовив к изданию материал лекций был переработан и дополнен практическими сведения с тем,

чтобы пособие могло быть полезным как при изучении основных автоматических систем и устройств автомобиля,

так и для учебного проектирования,

Ввиду того, что по гидродинамическим и объемным гидропередачам были ранее изданы отдельные учебные по­ собия, составленные проф. Левиным И .А ., в настоящей работе эти механизмы рассмотрены вкратце..

При окончательном редактировании работы значительную помощь оказал аосиотент кафедры "Автомобили" М АШ

В.В.СЕЛИФОНОВ, которому автор принооит глубокую благодар­ ность

4

По-видимому, целесообразно стремиться к тому, чтобы все опе­ рации по управлению автомобилем, не требующие исключительно чело­ веческих сйособностей (анализа оперативных ситуаций, оценки теку­ щих вероятностей сложных событий, выработки гипотез и принятия на их основе определенных решений и т . д . ) , были бы автоматизированы.

Содержание, назначение и структура курса

Основными объектами регулирования на автомобиле являются:

трансмиссия, рулевое управление, тормозная система. Изучение осо ­ бенностей работы и характеристик этих объектов с точки зрения их автоматического регулирования, изучение используемых при этом тех­ нических средств автоматики составляет содержание настоящего кур­

са .

Важным объектом автоматизации является также и двигатель ав­ томобиля. Однако, этот вопрос является самостоятельным и здесь не

рассматривается.

Наш курс - дополнение к двум предыдущим курсам: "Конструиро­

вание и расчет автомобиля" и "Основы автоматики и автоматизация производственных процессов". Его назначение состоит в том, чтобы ознакомить студента с современным состоянием автоматического регу­ лирования конкретных механизмов автомобиля, научить его произво­ дить простейшие исследования и расчеты, необходимые при предвари­ тельном проектировании автоматических систем автомобиля, Сообщить

к те *е оредства автоматики используют в различных системах, све­ дения о принципах их действия, характеристиках и указания по их раочету выделены в самостоятельный раздел и приведены в начале кур­ са .

5

Термин "автоматизация" используется здесь в широком смысле:

им охватывается все, что не только полностью,но и частично осво­ бождает водителя от участия в процессе управления отдельными ме­ ханизмами автомобиля или значительно снижает затраты им физиче­ ской энергии на приведение в действие органов управления. Поэтому

в следующем разделе рассмотрены наиболее распространенные и отно-

простые

сительноТполуавтоматические системы, получившие название усилите­ лей.

Последующие части курса посвящены вопросам автоматизации основных объектов регулирования на автомобиле.

Требования, предъявляемые к свойствам и характеристикам ре­ гулятора, определяются прежде всего особенностями конструкции и протекания рабочего процесса объекта регулирования. Поэтому рас­ смотрение каждой конкретной системы автоматического регулирова­ ния автомобиля начинается с анализа объекта и формулирования не­ обходимой программы действия автоматического регулятора.

Общие сведения о автоматических системах автомобиля В общем случае система автоматического регулирования (САР)

состоит из объекта регулирования и автоматического регулятора.

Последний в с вою очередь состоит из различных технических средств автоматики, которые, будучи взаимосвязанными, образуют три сос­ тавные части регулятора: узел снабжения регулятора рабочим телом,

исполнительный и командный механизмы. »

согласования между заданными и действительными значениями регули­ руемой величины ( 3 на фиг.1 ) ;

- преобразую ^е, осуществляющие преобразование сигнала одного

мо питать ев энергией, подводимой от основного двигателя автомо­

7

трические,. вакуумные, пневматические, гидравлические и смешан­ ные.

Электрическая САР на автомобилях в настоящее время имеет ограниченное применение вследствие того, что исполнительные электрические механизмы громоздки, имеют значительный вес, тре­ буют применения дефицитной электротехнической меди, затрудни­ тельно обеспечение плавного их срабатывания и т .д . Электрические средства автоматики находят применение в комбинированных САР в качестве командных устройств или их элементов.

Вакуумная САР имеет одно единственное преимущество перед другими - не требует особого узла питания, ибо отбор вакуума производят от воасывающего коллектора двигателя. Существенный ее недостаток в том, что величина реализуемого избыточного давления не превышает 0 ,5 - 0 ,6 кг/см'Ч Вследствие этого исполнительные механизмы получаются громоздкими, а командные должны обладать высокой чувствительностью и точностью срабатывания.

Пневматическая САР проектируется обычно на давлении

5-8 кг/см ^, при котором все приборы оказываются достаточно ком­ пактными. Потребность в специальном узле питания сибтемы сжатым воздухом делает очевидным целесообразность применения пневматиче­ ской САР на автомобилях, оборудованных пневматическими тормоза­ ми.

Гидравлическая САР получила в настоящее время наибольшее распространение благодаря ряду существенных достоинств:

- быстроте и четкости срабатывания, а также простоте дости­ жения необходимого темпа срабатывания вследствие несжимаемости жидкости;

- малому весу и габаритам элементов автоматики вследствие значительных давлений, достигающих 50-80 кг/см^ ;

8

- простоте, малым габаритам и надежности насосов, применяе­ мых для создания рабочего давления, и т .д .

При компоновке гидравлической САР средства автоматики раз­ мещают таким образом, чтобы их рабочие полости всегда были за­ полнены рабочей жидкостью. Момент срабатывания определяется при этом не подводом жидкости, а повышением ее давления. Этим дости­ гается предельное быстродействие системы, так как отпадает необ­ ходимость предварительного заполнения ее рабочих объемов.

Исполнительные механизмы гидравлической САР работают по од­ ному из двух принципов: проточному или тупиковому. В первом слу­ чае жидкость непрерывно протекает через рабочую полость механиз­ ма, а последовательность его действий определяется соотношениями величин давления, которые регулируются командным механизмом.

Применение этого принципа ведет к некоторому увеличению необходи­ мой подачи насоса, но зато допускает снижение требований к точ­ ности и герметичности золотниковых устройств, обеспечивает более длительный срок их безотказной работы за счет того, что увеличе­ ние зазора при износе золотниковой пары сказывается на работе та­ кой системы незначительно.

При тупиковом принципе рабочая полость исполнительного ме­ ханизма в нужной последовательности соединяется либо с насосом,

либо со сливом. Поэтому расход масла не велик, но работоспособ­ ность системы оказывается в непосредственной зависимости от гер­ метичности ее элементов. Чтобы снизить требования к герметично­ сти , рабочую полость тупикового прибора постояннотобщают со сли­ вом через дросселирующее (компенсирующее) отверстие небольшого проходного сечения. Благодаря этому некоторое количество жидко­ сти , поступающее в данный прибор вследствие негерметйчности зо­ лотника, не вызывает его срабатывания. При рабочем ходе утечка