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

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

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