Файл: Гаспарянц, Г. А. Некоторые автоматические системы автомобиля учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 85
Скачиваний: 3
- 81-
АВТОМА'ГИЧЕСКОБ РЕГУЛИРОВАНИЕ СЦЕПЛЕНИЯ
Общие сведения
Справедливо полагают, что автоматизация работы сцепления является весьма эффективным средством упрощения и облегчения уп равления автомобилем. При этом степень автоматизации должна быть оптимальной, соответствующей типу, назначению и стоимости автомо биля - от применения усилителя до полной автоматизации. Пневмати ческим усилителем сцепления оснащены, в частности, отечественные грузовые автомобили МАЗ-500 и КамАЗ. Это позволило снизить усилие на п,едали сцепления до 10-15 кг.
Несмотря на значительное различие в конструкции и принципе работы существующих автоматических сцеплений функциональные тре бования, предъявляемые к ним, одинаковы, ибо вытекают из общего их назначения. Сцепление является головным звеном трансмисс"’ ,
связующим ее с двигателем. В соответствии с этим его конструкция должна обеспечивать:
а) быстрое ( менее, чем за 0,25 сек ) выключение при пере ключении передач и быотрое, но плавное включение посла переключе ния;
б) возможность длительной работы со скольжением, т .е . кинема тическим рассогласованием между ведущим и ведомым элементами, ко торое необходимо при начале движения для плавного трогания с ме ста и при м:шон]Ц1|Ч)натш для топкого регулирования скорости авто-
- 82 -
мобилп ;
в) выключение при падении скорости вращения коленчатого ва
ла двигателя до |
оборотов |
холостого хода с тем, чтобы в случае |
торможения автомобиля до |
полной остановки исключалась возмож |
|
ность остановки |
двигателя |
; |
г) передача крутящего момента в обратном направлении ( от ведущих колес к двигателю) при работающем или неработающем двига теле, Это необходимо для торможения автомобиля двигателем при движении и на стоянке, а также пуска двигателя буксированием ав томобиля;
д) предохранение деталей трансмиссии от перегрузок динами ческим крутящим моментом.
В зависимости от совершенства конструкции автоматического
сцепления перечисленные функции выполняются либо полностью авто матически, либо при частичном участии водителя.
Непосредственное отношение к процессу |
регулирования имеют |
|
требования, изложенные в п .п . a , (f, § |
. В |
особенности, изложен |
ные в п а и б . Ими обуславливается |
программа включения сцеп |
ления при различных случаях его применения. В существующих САР
сцепления |
эта программа, |
т |
.е . |
закон изменения передаваемого сцеп |
||||
лением момента Мс задается |
тремя различными способами: |
|
||||||
а) |
во |
времени ; |
|
|
|
|
|
|
б) |
в |
зависимости |
от |
утла |
сс |
открытия дроссельной |
заслонки; |
|
в) |
в |
зависимости |
от |
скорости |
вращения коленчатого |
вала дви |
гателя.
В первом случае с подачей сигнала к включению сцепления ве личина момента Мс за заданный отрезок времени t , зависящий от степени открытия дроссельной заслонки, плавно увеличивается от нуля до максимального значения
- 83 -
|
m ax ~ fi |
m ax > |
|
|
где |
уЗ - коэффициент |
запаса |
сцепления ; |
|
|
Л7е max- максимальное |
значение крутящего |
момента двигателя. |
|
|
Тагам образом, момент Мс , |
увеличиваясь |
медленно при малых |
углах открытия заслонки и быстро при больших углах, через неко
торое время достигает своего максимального значения. Вследствие
..чего работа сцепления со скольжением, необходимая для движения
автомобиля с малыми скоростями при маневрировании, невозможна.
Это является существенным недостатком рассмотренного опособа,
ограничившим его распространение.
______ Во втором случае момент Л7С увеличивается |
с увеличением уг |
||
ла d |
открытия дроссельной заслонки так, |
что: |
|
во-первых, каждому значению угла об |
соответствует опреде |
||
ленное, |
не зависящее от прочих обстоятельств, |
значение Л7С . |
Этим обеспечивается необходимая плавность и интенсивность,вклю чения, задаваемые изменением положения педали дросселя, а также быстрое выключение сцепления при броске этой педали;
во-вторых, при полностью открытой дроссельной заслонке
(d - °^тах) Мс —Р> М в max . |
Этим обеспечивается |
работа сцеп |
|||
ления без |
скольжения при больших нагрузках ; |
|
|||
в-третьих, с увеличением утла |
ос |
равновесие |
между момента |
||
ми Мс и |
Ме наступает при больших |
значениях Ме |
. Этим обеспе |
||
чивается устойчивое трогание с |
. места |
на подъемах разной крутиз |
|||
ны. |
|
|
|
|
|
Изменение возможной величины передаваемого сцеплением момен та Л7С в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки при менялось в ранних системах автоматического управления сцеплением.
В настоящее время оно распространения не имеет, вследствие серь езных недостатков. Основные из них следующие:
-84 -
1)не обеспечивает возможность торможения автомобиля двига
телем, так как при торможении педаль дросселя необходимо отпу стить, а это приводит к выключению сцепления, т .е . к разобщению
двигателя от трансмиссии;
2) не обеспечивает по той же причине запуск двигателя бук сированием автомобиля ;
3) не обеспечивает трогание с места на крутом подъеме, так
как при больших значениях угла открытия дроссельной заслонки |
|
|
равновесие мевду моментами Мс и Ме наступает |
при оборотах |
ва |
ла двигателя, близких к минимально устойчивым |
Пе min » что |
мо |
жет вызвать остановку двигателя.
Многолетний опыт развития автоматических сцеплений показал,
что наилучше результаты дает третий способ регулирования - в
зависимости от скорости |
вращения коленчатого вала двигателя. Он |
и будет рассматриваться |
в дальнейшем. |
Характеристика и основные виды автоматических сцеплений
Зависимость момента, передаваемого сцеплением, от числа оборотов коленчатого вала двигателя называют характеристикой
оцепления. Чтооы ососновать ее выбор рассмотрим в общих чертах работу автоматического сцепления при трогании автомобиля с ме
ста . Для этого используем динамическую модель |
системы |
двигателъ- |
|||
- сг'пление- |
автомобиль, которая приведена на фиг.34, а |
и графи |
|||
ческий анализ работы этой системы, приведенный |
на фиг.34; 5 |
, |
|||
где |
|
|
|
|
|
- |
крутящий момент двигателя ; |
|
|
|
|
Л'С - момент, |
передаваемый сцеплением и |
зависящий от |
ст е - |
||
|
Поки его |
включения ; |
|
|
|
|
|
|
|
- 85 - |
|
|
|
|
|
М у - |
момент сопротивления движению автомобиля, приведенный |
||||||
|
|
|
к ведомому элементу сцепления. При трогании с места |
|||||
|
|
|
средняя скорость автомобиля невелика, поэтому будем |
|||||
|
|
|
считать Л7у/' c o n f t , |
|
|
|
|
|
|
Уе - |
приведенный к ведущему элементу сцепления момент инер |
||||||
|
|
|
ции всех деталей, связанных с этим элементом ; |
|||||
|
Оа - |
приведенный к ведомому элементу сцепления момент инер |
||||||
|
|
|
ции всех деталей, связанных |
с этим элементом в сумме |
||||
|
|
|
с приведенной к этому же элементу инерционной массой |
|||||
|
|
|
автомобиля; |
|
|
|
|
|
£е |
и &аГ Угловые .ускорения соответственно |
ведущего |
и ведомого |
|||||
|
|
|
элементов сцепления ; |
|
|
|
|
|
OJe |
и и )а - углоьые скорости соответственно |
ведущего |
и ведомого |
|||||
|
|
|
элементов сцепления. Рассогласование между ними, име |
|||||
|
|
|
ющее место при частичном включении сцепления, называ |
|||||
|
|
|
ют скольжением (буксованием) |
и оценивают величиной |
||||
|
|
|
5 = |
CJe " Ci)а |
100% |
|
|
|
|
|
|
OJa |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Фиг.34} 5 построена |
в предположении, во-пзрвых, |
что момент |
|||||
Мс изменяется прямо пропорционально изменению оборотов, и во- |
||||||||
вторых, что при оборотах начала включения сцепления Пр дрос |
||||||||
сельную |
заслонку открыли |
на угол |
<Х^ |
и система разгоняется |
||||
при |
d 1 - |
const ■ |
|
|
|
|
|
|
|
Из фиг.34 очевидно следующее: |
|
|
|
||||
|
I) |
при оборотах коленчатого |
вала |
ПБ |
> П > Пв |
автомобиль |
||
еще неподвижен, так как |
М е < Му • Разгоняется толью левая |
|||||||
часть системы с угловым ускорением |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Ме - Мс |
|
|
|
|
~Je
- 86 -
Фиг.34 |
Динамическая модель системы двигатель-сцепление- |
||||||||||||
|
|
- автомобиль ( а ) |
и график |
ее разгона ( 5 ) |
|
||||||||
Поэтому оборота |
растут |
при |
S |
= |
100$ |
; |
|
|
|||||
2) |
трогание с |
места |
и разгон |
автомобиля |
начнется, |
когда |
|||||||
обороти |
станут п ‘ > |
ПБ |
и |
к правой |
части системы будет |
приложен |
|||||||
избыточный |
момент |
М с ~ М у |
, |
который |
сообщит ей ускорение |
||||||||
|
|
, |
|
Мс - Му . |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
За |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
3) |
при |
оборотах |
п'в |
наступает |
равенство |
Мс - М е и обе ча |
|||||||
сти системы начинают работать,как одно целое; |
|
|
|||||||||||
4) |
при оборотах |
п " > п > л'& |
продолжается |
совместный разгон |
|||||||||
обеих частей системы без |
скольжения |
с |
угловым ускорением |
||||||||||
|
|
|
£ |
= |
Ме - |
Му, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
За |
+ |
Зе |
|
|
|
|
|
|
||
А когда обороты достигнут величины |
п - Пг |
, наступит |
установив |
||||||||||
ши нсл режим д ы женил. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Т:'.к,1.м образом, |
|
для качества разгона автомобиля в процессе |
|||||||||||
его трога!;;;.-; с места |
имеет |
значение |
участок 5 3 * |
характеристики |