- •1 Характеристика расчетного режима работы механизмов
- •2 Динамическая модель трансмиссии
- •3 Определение параметров элементов динамической модели
- •4 Орграф моделируемой системы
- •5 Матрицы инциденций и трансформаторных элементов
- •6 Математическая модель трансмиссии автомобиля
- •7 Функции внешних воздействий
- •8 Подготовка системы дифференциальных уравнений к выполнению
- •9 Оценка устойчивости динамической системы трансмиссии
- •10 Начальные условия для решения системы дифференциальных
- •11 Оценка качества переходных процессов
- •12 Определение максимальной скорости автомобиля
- •Список литературы
11 Оценка качества переходных процессов
По результатам интегрирования системы дифференциальных уравнений (43) осуществляется оценка качества переходных процессов в трансмиссии автомобиля, обусловленных включением сцепления.
Для оценка качества переходных процессов при включении сцепления используются следующие показатели:
1) коэффициент динамичности ;
2) максимальная мощность буксования , Вт;
3) суммарная работа буксования , Дж;
4) максимальное ускорение автомобиля , м/с2.
Коэффициент динамичности переходного процесса характеризует нагруженность механизмов трансмиссии. Значения коэффициентов динамичности определяются для всех упругих элементов по формуле
; (48)
где – максимальное значение момента j-го упругого элемента в переходном процессе, Н·м;
– максимальный момент двигателя, Н·м;
– передаточное число трансмиссии от двигателя до j-го упругого элемента.
Для рассматриваемой динамической модели ; , где – передаточное число коробки передач; – передаточное число главной передачи.
Максимальная мощность буксования и суммарная работа буксования сцепления вычисляются в процессе моделирования по формулам (38) и (39). Одновременно вычисляются эти же показатели и для сцепления колес с дорогой.
От величины показателя зависит максимальная температура нагрева поверхностей трения сцепления, определяющая выгорание фрикционной накладки и ее разрушение. Показатель определяет объемную температуру нагрева фрикционных элементов и их износ.
Максимальное ускорение в переходном процессе при включении сцеплений характеризует комфортабельность автомобиля, так как создает неприятные ощущения для человека, обусловленные силами инерции, вызывающими продольный толчок автомобиля. Значение вычисляется по формуле
, (49)
где – максимальное угловое ускорение ведущих колес автомобиля, рад/с2.
12 Определение максимальной скорости автомобиля
Одним из показателей тягово-скоростных свойств автомобиля является максимальная скорость , достигаемая в процессе разгона в заданных дорожных условиях. Согласно ГОСТ 22576–90 испытания по определению проводят на горизонтальном участке дороги с твердым покрытием. Поэтому можно принять следующие значения параметров характеристик дорожных условий: ; .
После достижения автомобиль продолжает двигаться с постоянной скоростью, поэтому значения угловых скоростей , а также моментов в упругих элементах постоянны, а производные их по времени равны нулю. Так как при этом деформация упругих элементов не изменяется, то относительные скорости вращения масс динамической модели трансмиссии равны нулю. Следовательно, равны нулю и потенциалы диссипативных элементов: . Движение автомобиля осуществляется на высшей передаче, что учитывается при выборе значений и . Сцепление автомобиля замкнуто, а колеса не проскальзывают, поэтому принимают , .
Используя исходную систему дифференциальных уравнений (16) и принимая во внимание отмеченные особенности, получаем следующую систему алгебраических уравнений:
(50)
Для вычисления вращающего момента двигателя используем исходное выражение (22), преобразуя его к виду:
(51)
При вычислении момента используются формулы (29)–(33).
Представим функцию внешнего воздействия в виде суммы двух составляющих – постоянной и переменной :
; (52)
, (53)
где . (54)
С учетом выражений (52) и (53) система уравнений (50) приводится к виду:
(55)
Решение системы алгебраических уравнений (55) позволяет определить значения фазовых координат , соответствующие скорости автомобиля в заданных дорожных условиях, характеризуемых параметрами и . В процессе решения уравнений (55) на каждом шаге итераций вычисляют вращающий момент двигателя , выполняя условия формулы (51). После решения системы уравнений (55) вычисляют значения вращающего момента двигателя и моментов сопротивления качению , сопротивления подъему и сопротивления воздуха . Вычислив затем отношения моментов , и к моменту , оценивают распределение затрат энергии двигателя на преодоление этих составляющих полного сопротивления.
Скорость автомобиля , км/ч, вычисляют по формуле
. (56)