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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

- 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

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