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: 91
Скачиваний: 3
выключателя Г размыкаются и вакуумный клапан 5 под действием
пружины 6 возвращается в левое положение. При этом силовая каме
ра Я оказывается соединенной с атмосферой через воздушную по лость 7 регулятора б . Это приводит к включению сцепления, ко
торое происходит в два этапа. Сначала разрежение из силовой ка меры распространяется в воздушную полость регулятора и, возник шее при этом избыточное давление, преодолев усилие пружины 8 ,от крывает клапан 9 . Вследствие этого происходит кратковременное
резкое возрастание давления в диафрагменной камере, что приводит
к быстрому перемещению нажимного диска сцепления на расстояние,
равное суммарному зазору д с между поверхностями трения -сцеп
ление приводится в состояние, соответствующее началу включения.
Одновременно с началом включения сцепления давление в воздушной полости 7 достигает такой величины, при которой клапан 9 закры вается - начинается второй этап включения.
Во втором этапе воздух поступает в вакуумную диафрагменную
камеру через /сйдуйрованное отверстие 10 в затворе клапана 9 .
Это приводит к плавному нарастанию момента Л7С регулируемого
сцепления. Во время интенсивного разгона с переключением пере дач , сопровождающегося увеличением разрежения в наддросельном пространстве II карбюратора, специальный вакуумный корректор 12
приподнимает.затвор клапана 9 и увеличивает темп включения сцеп ления.
Для расчета центробежного механизма ЦБС используют развер
нутое выражение зависимости (24)
M c~f4Rcp[anz(z*b%)- (Рп + КАс)] ; |
(2 5 ), |
в котором величины у * ,1 и RCpизвестны из расчета |
поверхностей |
трения методом, излагаемым а курсе "Конструирование и расчет ав томобиля” ; зазор Д с задают в пределах 1 -1 ,5 мм для однодиско
- 94 -
вого и 2-3 мм для двухдискового сцеплений; |
радиус |
% |
устанав |
|||||
ливают предварительной компоновкой механизма. |
|
|
|
|
||||
Неизвестными являются: постоянная регулятора |
R ; |
сила уста |
||||||
новочного натяга |
возЬайтной пружины В п |
и |
ее жесткость Д . |
Их |
||||
находят совместным решением трех уравнений, |
каждая из |
которых яв |
||||||
ляется условием равновесия колодки иля нажимного диска |
(25), |
на |
||||||
писанным для определенного состояния включения ЦБС. |
|
|
||||||
Рассматривает следующие состояния: начало включения (точка |
||||||||
fl на в и г .34 } 5 |
) ; когда |
Mc = t1s m a x |
('гочка |
& |
) ; |
какое-либо |
||
промежуточное состояние. |
Значения величин |
Мс |
и П , |
соответст |
вующие этим состояниям, берут из характеристики сцепления, кото рце предварительно задают.
длсктромагнпткое сцепление Все предложенные виды и конструкции электромагнитных сцеп
лении ( ЭМС) по принципу работы делят на две группы: порошковые и фрикционные.
Возможные принципиальные схемы порошкового ЭМС приведены
па фиг.37. За,душим элементом сцепления является кольцевой элект
ромагнит I , вращающийся вместе с маховиком двигателя. Ведомым
элементом является якорь 2, установленный на первичном валу 3 ко робки передач. В полости сцепления, ограниченной электромагнитом
и защитной крышкой 4, содержится мелкий ферромагнитный порошок,
который во время вращения сцепления под действием центробежной силы заполняет зазор, предусмотренный между ведущим и ведомым элементами . Количество порошка таково, что исключается возмож ность заклинивания им сцепления.
Зги включении электромагнита частицы порошка намагнлчпвают-
располагается вдоль магнитных силовых линий, притягиваются
- 95 -
Фиг.37 Принципиальные схемы порошковых ЭМС
друг к другу, образуя своеобразные цепочки, связывающие между собой ведущий и ведомый элементы сцепления.
Величина передаваемого сцеплением крутящего момента зависит
от прочности этих |
цепочек, т .е . от величины магнитной индукции |
|
в рабочем зазоре, |
которая в свою очередь зависит от |
силы тока в |
катушке электромагнита. Таким образом,регулирование |
момента |
достигается изменением силы тока в катушке.
Принципиальная схема одной из разновидностей фрикционных ЭМС приведена на фиг.38. Кольцевой магнитопроьод I с обмоткой воэбужцония 2 с помощью шпилек 3 и гаек 4 жестко связан с к.тким-
яим диском j сцепления. Якорь G жестко связан с кожухом ецопле-
8
Фяг.ЗЬ Схем:О .лкцяонн:
" Н
- -
пня 7. Ведомый диск сцепдепня В имеет обычную конструкцию и .ус
тановлен па первичном валу коробки передач. Давление на поверх ностях трения, необходимое для передачи сцеплением крутящего мо
мента, |
является |
реаультатом притяжения магнитопривода I к якорю |
||
6, возникающего |
при включении обмотки 2 в цепь питания (управле |
|||
ния) . |
Величина |
этой |
сила, как известно, зависит от магнитной |
ин |
дукции |
в зазоре |
/\ |
между якопем и магнитоприводом, которая |
в |
свою очередь является функцией силы тока в обмотке. Таким обра
зом, регулирование момента М с . передаваемого фрикционным ЭМС,
ташке достигается изменением силы тока в обмотке электромагнита.
Существуют разлп-пше схемы управления ЭМС. Одна из них,при
меняемая для фрикционного ЭМС, приведена на фиг.38. Питание об мотки 2 электромагнита осуществляется от генератора 9 автомоби ля через реостат 10, сопротивление которого уменьшается с увели чением угла открытия дроссельной заслонки. Поэтому сила тока в
обмотке и, следовательно, передаваемый момент М с . зависят од новременно от скорости вращения коленчатого вала и угла откры тия заслонки.
Из фиг.38 видно, что с уменьшением угла открытия заслонки сопротивление реостата увеличивается, а это приводит к уменьше нию момента Мс ~ создается дополнительное условие для работы сцепления со скольжением, а автомобиля - с кинематическим рас
согласованием между угловыми скоростями вала двигателя и веду
щих колес. Так обеспечивается |
более плавное |
троганиа автомобиля |
с места и тонкое регулирование |
скорости при |
маневрировании. |
Для выключения оцепления при переключении передач предусмо
трены |
выключатель I I , |
встроенный |
в |
рычаг переключения передач, |
и нормально замкнутое |
рола 12. При |
приложении к рычагу переклю |
||
чения |
передач усилия |
никл.ччлтсль |
II замыкается, а контакты ре |
- 98 -
ле 12 размыкаются, выключая сцепление.
Гидродинамическое сцепление
Гидродинамическое сцепление, к •-орэе чаще называют гидро
муфтой (И1), представляет собой сочетание двух лопастных гидро
машин |
- центробежного насоса и центростремительной турбины |
|
( Г и г.3 9). Бал I |
насоса соединен с коленчатым валом двигателя, |
|
вал 2 |
турбины - |
с последующими механизмами трансмиссии. Таким |
образом ГМ осуществляет перенос энергии от двигателя к трансмис сии автомобиля посредством жидкости.
Чтобы избежать промежуточных устройств для подвода и отво да жидкости и связанных с ними значительных потерь энергии, ра
бочие колеса насоса и турбины предельно сближают и объединяют в
едином корпусе, образуя один агрегат. Им придают форму, обеспе
чивающую замкнутый контур (круг) циркуляции жидкости без каких-
либо промежуточных устройств.
Схема ГМ представлена на фиг.40. Колеса насоса 3 и турбины
4 размещены в общем корпусе 5, герметизированном уплотнением 6.
Рабочая полость, в которой движется жидкость, обтекая лопатки колеса, образована в обоих колесах одинаково: радиально располо женными лопатками и двумя торовидными поверхностями, формирующи ми круг циркуляции.
При вращении насосного колеса его лопатки увлекают жидкость
и последняя центробежной силой побуждается к движение по кругу циркуляции от входного к выходному (периферическому) участку
межлопастной полости насоса. |
При |
этом потоку сообщается относи |
||
тельная (вдоль лопатки) скорость |
w |
, а также |
по направлению |
|
вращения колеса - переносная |
скорость и |
(сечение |
f i - f l ) . В ре |
- 99 -
зультате этого жидкость вытекает из рабочей полости насоса и втекает в рабочую полость турбины со средней абсолютной скоро стью I f , направленной под углом cL к направлению вращения ко лес.
При вытекании из турбины и втекании в насос (сечение Б Б )
поток жидкости обладает |
скоростями |
1лГв , U6 и Vg |
, а абсолют |
ная скорость направлена |
под углом р |
к направлению |
вращения ко |
лес.
Из курса гидравлики известно, что крутящий момент на валу центробежного насоса или центростремительной турбины, являющий ся результатом взаимодействия потока жидкости с лопатками, ра вен алгебраической разности моментов количества движения потока относительно оси вращения колеса при выходе и входе жидкости в межлопаточнуто полость.
Таким образом, крутящий момент Мн , противодействующий вращению колеса насоса и являющийся для двигателя нагрузкой,ра вен
Мн= ^ (/?„ V„сова - RBUBcosp )=-М.
а
В процессе движения жидкости в меклопаточной полости тур бины от периферии к центру момент количества движения жидкости уменьшается, а сила взаимодействия потока с лопаткой создает крутящий момент на валу турбины, равный
|
|
Мт= |
Ug cosp - Rfj Ул c°s°!-J |
|
||
где |
у - |
удельный вес рабочей жидкости ; |
|
|||
|
& - |
секундный расход жидкости через насос к турбину; |
||||
|
^ е ~ |
крутящий момент двигателя, |
необходимый для |
вращения |
||
|
|
колеса |
насоса. |
|
|
|
Остальные |
величины |
ясны из |
фиг.40 пли |
были разъяснено |
ранее. |
100—
А -
£ U
vU “r0. Схоаа гидромуфты
-IOI-
Складывая почленно эти уравнения, получим равенство
м т-~ Ме ,
убеждающее в том, что, несмотря на отсутствие жесткой связи меж
ду ведущим и ведомым элементами, ГМ может выполнять функции сцеп
ления . |
|
|
Из курса |
гидравлики известно |
также, что крутящий момент М |
и обороты П |
на валу лопаточного |
колеса связаны зависимостью |
М = А |
(26) |
|
|
где D - активный диаметр (см .л и г.40) ; |
|
А- коэффициент пропорциональности, именуемый коэффициен том момента, зависящий от особенностей лопаточного колеса и режима работы М , определяемый эксперимен
тально и имеющий размерность Эта зависимость, которую для Ш можно переписать в виде
Mc = j\ fl)5nt
показывает, что подобно ЦБС параболическая рабочая характеристи ка является органическим свойством ГМ и достигается без каких- -либо внешних средств автоматики (ф и г.41 ,6). Помимо этого, до стоинствами ГМ являются:
- отсутствие трения между ведущим и ведомым элементами Ш ,
вследствие чего его работа даже с длительным скольжением не соп ровождается износом этих элементов. Таким образом, применение на автомобиле ГМ обеспечивает не только более плавное трогай ,е с места, но также возможность устойчивого движения с малой скоро стью даже на прямой передаче, т .е . допускает более редкое пере ключение передач;
- М обладает хорошими демпфирующими и предохраняющими свой ствами вследствие того, что в ней связь между ведущим и ведомым