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

- 179 -

- возможность раздельного размещения на автомобиле насоса и мотора и связанные с этим значительные компоновочные достоин­ ства;

- возмоглость торможения автомобиля дросселированием жидко­

сти.

Электротрансформатор

Из фиг.75 видно, что среди многих существующих видов двига­

телей наиболее благоприятную для автомобиля моментную характери­ стику имеет электродвигатель (ЭД) постоянного тока ов^иесного

типа. Его характеристика близка к идеальной, а коэффициент при­

пользозакие в качестве тормоза. Благодаря этим особенностям,при­ менение ЭД в качестве тягового двигателя автомобиля устраняет не­ обходимость сцепления, коробки передач, а следовательно, устра­

управления ими образуют некое промежуточное звено между первич­ ным двигателем (ДВС) и ведущими колесами автомобиля, которое обеспечивает бесступенчатое изменение крутящего момента на коле­ сах при почти постоянном режиме работы ДВС. Поэтому совокуп­ ность упомянутых двух электрических машин и приборов управления ими называют электротрансформатором (ЭТ).

Внутренняя автоматичность ЭД, обеспечивающая изменение кру­

180 -

тящего момента на ведущих колеоах автомобиля в зависимости от сопротивления движению, а также возможность регулирования сов­

местной работы ЭД и ДВС - генераторной установки простыми элект­

ротехническими средствами автоматики делают ЭТ полностью автома­

тической.

Составные части ЭТ связаны между собой лишь электрически,

что значительно облегчает задачу общей компоновки автомобиля и его трансмиссии. ДВС - генераторную установку размещают на авто­

мобиле, руководствуясь соображениями оптимального распределения

веса автомобиля по его осям. А электродвигатели - так, чтобы ме­

ханическая чаоть трансмиссии была возможно проще. С этой точки зрения наибольший эффект дает применение ЭТ для многоприводных автомобилей и автопоездов с активными прицепами. Для них создают

ЭТ о неоколъкими ЭД (по числу ведущих колес), встроенными непос­

редственно в колесо,и вместе с ним и согласующим редуктором (глав­ ной передачей) образующие самостоятельное изделие - мотор-колеоо.

Благодаря такой компоновке ЭТ отпадает необходимость в раздаточ­

ной коробке, межосевом и межколесном дифференциалах, карданных передачах (фиг.7 6 ).

Наомотря на очевидные достоинства ЭТ, он имеет ограниченное

применение вледствие ряда оерьезных недостатков. Главные из них оладующие:

го количества дефицитной электротехнической меди.

В настоящее время считаю^, что единственной областью для

- 182 -

применения ЭТ являются многоприводные автомобили особого назна­

чения и многозвенные автопоезда с активными прицепами. Механиче­ ская и гидромеханическая трансмиссии для многоприводных автомоби­ лей в некоторых случаях получаются на столько сложными, что их

вес, к .п .д . и стоимость оказываются соизмеримыми о теми же каче­ ствами ЭТ, тогда и становится целесообразным применение ЭТ.

Для многозвенных автопоездов ЭТ является пока единственным практически возможным решением задачи активизации прицепов.

Расчет ЗТ здесь не рассматривается, так как он является спе­ циальным вопросом, выходящим-за рамки настоящего куроа.

ФрмкционниЛ трансформатор.

Принцип работы фрикционных бесступенчатых передач - вариато­

ров - известен из курса "Детали машин". Внимание автомобильных

компактностью и удобным принципом регулирования. Схема такого фрикционного трансформатора (ФТ) приведена на фиг. 77, d . Основ­ ными его звеньями являются ведущая I и ведомая 2 чашки, рабочая поверхность которых представляет часть поверхности кругового то­ па, и ролики 3, расположенные между чашками. Крутящий момент от ведущей чашки к ведомой передается силами трения, возникающими в местах контакта роликов с чашками. Необходимое прижатие тел каче-

В соответствии с обозначениями, принятыми на фиг. 77, <2, кинемати­ ческое передаточное число торовогс ФТ равно

где Ro- радиус оси поворота ролика ;

- радиус образующей чашки ;

Р- угол ролика ;

ос - угол наклона ролика ;

£- коэффициент, учитывающий скольжение, и равный

обычно ~ 0,95 .

Скольжение в контакте является следствием двух причин; уп­

ругой тангенциальной деформации контактирующих поверхностей (уп­

ругое скольжение) и невозможности обеспечения равенства окруж­ ных скоростей каждой точки контакта относительно°сей вращения ролика и чашки ( геометрическое скольжение).

Для снижения упругого скольжения рабочие поверхности чашек и роликов делают предельно твердыми. Для снижения геометрическо­ го скольжения необходимо делать возможно меньшей ширину В зоны контакта. Так как минимальная величина ширины В обусловлена допускаемой величиной контактных напряжений, то уменьшение шири­ ны зоны контакта может быть достигнуто увеличением числа контак­ тов, т .в . числа роликов. Габаритные ограничения не позволяют брать чиоло роликов больше 2 -3 . Поэтому торовый ФТ при приемле­ мых размерах имеет недостаточно высокие к .п .д . и долговечность.

Дисковый вариатор отличается от всех прочих видов много-

контактностью, что позволяет создать конструкцию, имеющую доста­ точную договечность. Схема такого трансформатора представлена на фиг.77,,сГ .Его ооновныш элементами являются два пакета дис­ ков: ведущих и ведомых. Ведущие и.моют коническую форму. Ведомые

- 184 --

диоки плоские о коническим ободком. Каждый пакет связан со сво­

Регулирование передаточного числа осуществляют изменением раос-’ояния t между осями валов,

Следствие значительных потерь на трение и недостаточной долговечности торовый и дисковый ФТ до сего вромени не нашли практического применения на автомобилях, хотя в разные периоды развития автомобильной техники создавались и испытывались различ­ ные конструкции опытных образцов тагах трансформаторов,

ляется единственной, механической бесступенчатой передачей, приме­ няемой для автомобилей серийного производства. Клиноременным ФТ снабжаются голландские малолитражные автомобили ДАФ, мотоп'фты и мотоколяски различного производства и назначения.

Известные фрикционные трансформаторы на являются саморегу-

лируемыми и д."-'» изменения их передаточного числа по определенной программа они ■ >лнны быть дополнительно оснащены специальной ап­ паратурой автоматического управления. Как может быть решена по­ добная задача посмотрим на примере ФТ автомобиля ДАФ.

ФТ этого автомобиля представляет клиноременаый вариатор с двумя регулируемыми шкивами. Одна половина ведущего шкива I

— 185

$иг„77 Схемы торового ( а) и дискового

(S) фрикционных трансформаторов

186 -

( cm-'.ja r .78) 5 ) установлена на валу так, что, вращаясь вместе о

ним, не может перемещаться в осевом направлении,а вторая -2 -так ,

что может перемещаться вдоль вала. С подвижной половиной шкива соединен корпус 3 регулятора, внутри которого размещен суппорт 4,

намертво закрепленный на валу и вращающийся вместе со шкивом.

Суппорт несет на себе уплотнение 5 и детали центробежного механи­ зма 6 . Герметичная полость Й между суппортом и корпусом регуля­ тора соединена со впускным трубопроводом двигателя,

Благодаря такой конструкции ведущего шкива на его подвижную

меньше угол открытия дроссельной заслонки. Она стремится увели­ чить рабочий диаметр ведущего шкива;

б) сила, создаваемая'центробежным регулят' , ом, которая увели­ чивается о увеличением скорости вращения шкива и стремится увели­ чить его рабочий диаметр.

Следовательно, регулятор обеспечивает автоматическое измене­ ние рабочего диаметра ведущего шкива, т .е . передаточного числа ФТ,

в зависимости от скорости движения автомобиля,-величины преодоле­ ваемых сопротивлений движению и степени загрузки двигателя.

Ведомый шкив рассматриваемого трансформатора также состоит из двух половин, одна из которых в осевом направлении подвижна и подпружинена. Благодаря этому и постоянству расстояния между ося­ ми ведущего и ведомого валов с изменением рабочего диаметра веду­ щего шкива автоматически и противоположно изменяется рабочий д а -

- 187 -

ампер ведомого шкива. В итоге .диапазон регулирования рассматри­ ваемого ФТ достигает 4,55 .

Импульсивный трансформатор

Работа импульсивного трансформатора .(ИТ) основана на преоб­

разовании вращательного движения ведущего вала в колебательное движение промежуточного звена, которое затем преобразуется во вра­ щательное движение ведомого вала посредством МСХ. Регулирование

передаточного числа И'Г осуществляют изменением амплитуды колеба­

ния промежуточного элемента,

Нафиг.79 приведена схема ИТ, примененного в 1925 году на

небольшой серии легковых автомобилей. На ведущем валу I на шейке прямоугольного сечения установлена гильза 2 . Ее относительное по­ ложение на валу определяют связанные с гильзой штифты 3 и 4 и па­

зы 5 и 6 вала, через которые проходят штифты. На гильзе 2 на под­ шипниках качения установлена обойма 7, которая двумя шатунами 8

связана с ведомой частью трансформатора - ведомой обоймой 9 ИСК,'

Каждый шатун связан с обоймой 9 через свой МСХ.

Обойма 7 удерживается от вращения кольцом 10, которое, в

свою очередь, застопорено г-'лкой I I . Вилка связана о кольцом шар­

нирно двумя соединениями, ось которых совпадает с осью шлифта 3.

Вилка I I нагружена осевой силой с помощью пружинного устройства

12.

Вследствие того , что ось гильзы 2 наклонена к оси вала I под углом oi , при вращении вала с гильзой обойма 7 совершает коле­ бательные движения с угловой амплитудой 2 об за каждые пол оборо­ та вала, В результате этого ведомой обойме 9 МСХ, связанной с ве­ дущими колесами автомобиля, в быстрой последовательности сообща­ ется ряд импульсов.

- 188 -

действием водителя на орган управления трансмиссии; с помощью средств автоматического регулирования; автоматически благодаря внутренним свойствам конструкции.

Примером саморегулируемого ИТ является конструкция, схема ко­

торой приведена на фиг.79. При увеличении сопротивления движе­

нию автомобиля сила, действующая на шатуны 8, и следовательно,