Експлуатаційні властивості автомобіля

 

 

 

Рисунок 2.4.1 Графік силового балансу

 

Рисунок 2.4.2 Графік динамічної характеристики

 

 

 

Рисунок 2.4.3 Графік потужнісного балансу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5. Кінематична схема трансмісії.

Трансмісія призначена для передачі крутного моменту від двигуна до ведучих коліс та для зміни тягових зусиль і швидкостей та напряму залежно від умов руху. У даному автомобілі трансмісія складається із зчеплення, коробки передач, головної передач, диференціала і півосей. Головна передача, диференціал розташовані в коробці передач і півосі розташовані в кожусі ведучого моста.

Зчеплення призначене для короткочасного роз'єднання двигуна від трансмісії і плавного їх з'єднання в тих випадках, коли потрібно загальмувати автомобіль, почати рух або перемкнути передачі.

Зчеплення (рис. 2.6) - сухе, однодискове, складається з натискного диска 4 з кожухом 20, натискними пружинами 19 і відтяжними важелями 11 в зборі, веденого диска 3 з фрикційними накладками і гасіями крутних коливань в зборі. Механізм зчеплення закріплений на маховику двигуна болтами, збалансований спільно з колінчастим валом, а його положення після балансування відмічене на кожусі 20 і маховику 2 міткою "О". Між кожухом зчеплення і натискним диском встановлені натискні пружини, що мають з боку натискного диска теплоізолюючі шайби 21.

Пристрій  зчеплення, що вимикає, складається  зі встановлених на натискному диску відтяжних важелів, муфти 17 виключення зчеплення з натискним підшипником 18, встановленим на кришці підшипника первинного валу коробки передач, і вилки виключення, встановленої на картері 9 зчеплення. Ведений диск 3 встановлений на шліци первинного валу, натискний диск під дією пружин притискує фрикційні накладки до маховика і сили тертя, що виникають при цьому, дозволяють передати крутний момент з колінчастого валу двигуна на первинний вал коробки передач.

Тип зчеплення: фрекціоне одно дискове;

Кількість ведомих дисків: один;

Тип і місце  розташування нажимних пружин: розташовані шість пружин рівномірно по периферії натискного диска.

Тип привода  управління зчеплення: гідравлічний;

На  даний автомобіль буде встановлено: фрекціоне, сухе, одно дискове щеплення з гідравлічним приводов виключення. В якому буде розміщено шість вижимних пружин. 

Рис. 2.5.1 - Зчеплення автомобіля:

1 - колінчастий  вал; 2 - маховик; 3 - ведений диск з  фрикційними накладками; 4 - натискний  диск; 5 - картер зчеплення ;6 - кожух  зчеплення; 7 - відтяжний важіль; 8 - муфта  виключення зчеплення; 9 - ведучий  вал коробки передач; 10 - педаль зчеплення; 11 - тяга зчеплення; 12 - вилка виключення зчеплення; 13 - натискна пружи- ^ на; 14 - відтяжна пружина.

Коробка передач служить для зміни по величині і напряму крутного моменту на ведучі колеса автомобіля, тривалого роз'єднання двигуна і трансмісії під час стоянки або при русі автомобіля за інерцією, а також для руху автомобіля заднім ходом.

На автомобілі коробка передач (рис. 2.5.2) - механічна, чотириступінчаста, має чотири передачі переднього ходу і одну передачу заднього ходу. Кріпиться до картера зчеплення за допомогою чотирьох шпильок. Крутний момент двигуна передається на первинний вал коробки передач через ведений диск зчеплення. Шестерні приводу проміжного валу, 3-ї і 2-ї передач косозубі і знаходяться в постійному зачепленні.

Первинний вал 1 має дві опори. Передній підшипник розташований в гнізді колінчастого валу, задній - в передній стінці картера коробки передач. Задній підшипник закріплений на валу спеціальною гайкою з лівою  нарізкою. З внутрішньої сторони  картера підшипник закритий мастиловідбивачем. На задній частині валу нарізано два зубчасті вінці. Для зручності монтажу прямо- зубий вінець і частина конічної поверхні валу мають дугоподібний виріз.

Тип коробки  передач:  механічна, двох валова з головною передачею та диференціалом;

Конструкція синхронізатора: складається з маточини, ковзної муфти, трьох сухарів із кульковими фіксаторами та пружинами з двох блокуючих кілець(з двох сторін) з внутрішніми конічними поверхнями. На цих поверхнях нарізане різьблення і виконані поздовжні канавки для розриву масляної плівки на конусних поверхнях кільця і вінця шестерні включення передачі з метою підвищення тертя між ними;

Типи підшипників, на яких встановлено первинний, вторинний  та проміжний вали коробки передач: кочення радіальні кулькові;

Тип диференціала: головний, міжосьовий, несиметричний диференціал з конічними зубчастими колесами.

 

Рисунок 2.5.2 П’ятиступінчаста коробка передач автомобіля

 

Ведучі мости автомобіля через ведучі колеса сприймають всі види зусиль, що діють між колесами і підвіскою.

Головна передача збільшує крутний момент і змінює його напрям під прямим кутом до повздовжньої осі автомобіля, передаючи на диференціал і забезпечуючи плавність і безшумність роботи. Головна передача складається з пари конічних шестерень, осі яких перетинаються під кутом 90°. Мала ведуча шестерня 2 з'єднується з вторинним валом коробки передач , а велика ведена 3 - з коробкою диференціала і через нього з піввісю. Ведена шестерня встановлена на коробці сателітів і болтами закріплена до її фланця.

Рис. 2.5.3 - Головна передача і диференціал автомобіля:

1 - піввісь  з шліцами; 2 - конічна зубчаста  шестерня головної передачі; 3 - зубчате  колесо головної передачі;

4 - коробка  диференціала; 5 - сателіти; 6 - півосьові  зубчасті колеса; 7 - хрестовина.

Для зменшення розміру головної передачі вісь ведучої шестерні розташовують нижче за вісь веденої. В цьому випадку змінюються форма зубців і характер зачеплення, а самі шестерні стають міцнішими. Така головна передача називається гіпоїдною, вона дозволяє понизити кузов автомобіля і істотно підвищити зносостійкість шестерень.

Диференціал передає крутний момент від головної передачі до півві- сей і дозволяє їм обертатися з різною швидкістю при повороті автомобіля і на нерівностях дороги.

На автомобілі застосовується шестерний диференціал, який складається з півосьових конічних шестерень з чотирма сателітами. Шестерні піввісі мають змінні упорні шайби. Диференціал встановлений на двох конічних підшипниках. Між торцями коробки сателітів і внутрішніми кільцями підшипників диференціала встановлені регулювальні прокладки.

Піввісі передають крутний момент від диференціала до маточин ведучих коліс. По своїй конструкції піввісі ділять на напіврозвантажені і повністю розвантажені за типом розташування опорного колісного підшипника. Враховуючи, що ведучі колеса повинні в певних умовах обертатися з неоднаковою частотою, крутний момент від диференціала до коліс повинен передаватися через дві окремі піввісі. Кожна піввісь сполучена з сателітами диференціала за допомогою півосьових шестерень.

 

Рисунок 2.5.4  Піввісь автомобіля

1 - колесо; 2 - підшипники; 3 - кожух піввісі; 4 - піввісь; 5 - ступиця колеса.

Піввісі виготовлені як одне ціле з фланцями, до яких кріпляться диски коліс і гальмівні барабани. Внутрішній кінець піввісі має шліцьову поверхню, яка входить в зачеплення з внутрішніми шліцами півосьової шестерні диференціала. Зовнішній кінець кожної піввісь опирається на шариковий підшипник, запресований в кожух піввісі.

 

Рисунок 2.5.5. Кінематична схема трансмісії автомобіля:

1-5 – ступені  коробки передач; I – XI  -  номери валів.

1 - колінчастий вал двигуна; 2 - зчеплення; 3 - первинний вал КПП; 4- вторинний вал КПП;5 - головна передача; 6 - диференціал; 7 - права напіввісь; 8 – ліва напіввісь.

 

 Процес передачі крутного моменту

Крутний момент передається від колінчастого валу ДВЗ до маховика, від маховика на ведомий диск, далі на нажимний диск до первинного валу коробки передач, потім на вторинний вал коробки передач.

Від вала на ведучу шестерню головної передачі до відомої шестерні головної передачі потім від коробки диференціала(відома шестерня головної передачі) до жорстко  закріпленої вісі, яка знаходиться  в коробці диференціала на якій розташовані  конічні шестерні-сателіти і аж потім  вони входять в зачеплення з шестернями, які закріплені на півосях. Півосі передають крутний момент безпосередньо ведучим колесам.     

2.6. Побудова графіків часу і шляху розгону автомобіля.

 

     Для визначення часу і шляху  розгону приймаються такі допущення:

• розгін починається з швидкості, що відповідає мінімальним обертам колінчастого валу;
• двигун працює в режимі зовнішньої швидкісної характеристики (залежності M_e,  N_e,  g_e = f(n_e) при максимальній подачі палива.

 

 

     Приклад розрахунку  ( I передача n=n_min=880 об/хв. Перемикання з I на II передачу)

 

    Знаходимо прискорення автомобіля:

                               (2.6.1)

     Де  показує в скільки разів сила, необхідна для розгону автомобіля із заданим прискоренням поступально рухомих мас автомобіля, що обертає більше сили необхідної для розгону тільки його поступально рухомих мас;

     сумарний коефіцієнт дорожнього опору.

    Знаходимо  коефіцієнт врахування мас, що  обертаються:

 емпірична

                                                      (2.6.2)

    Знаходимо середнє значення швидкості в інтервалах:

                             _(2.6.3)

   Знаходимо середнє значення прискорення в інтервалах:

                                   _(2.6.4)

   Знаходимо приріст часу:

                                                     _(2.6.5)

Знаходимо приріст  шляху:

                                                         _(2.6.6)

Результати  розрахунку заносимо в таблицю 2.6.1

 

  Таблиця 2.6.1 – Поточні значення часу і шляху розгону автомобіля

Показники	Передача	n об/хв
		880	1540	2200	2860	3520	4180	4840	5500
V, м/с	1	2.021	3.537	5.053	6.569	8.085	9.601	11.117	12.632
	2	2.731	4.779	6.827	8.875	10.923	12.971	15.019	17.067
	3	3.676	6.433	9.19	11.947	14.704	17.461	20.218	22.974
	4	4.956	8.672	12.389	16.106	19.823	23.539	27.256	30.973
	5	6.69	11.708	16.725	21.743	26.761	31.778	36.796	41.814
J, м/с2	1	1.264	1.482	1,632	1,724	1,749	1,708	1.599	1.431
	2	0,94	1.095	1,207	1.267	1,267	1.215	1.121	0.965
	3	0.696	0.802	0.882	0.908	0.899	0.846	0.749	0.608
	4	0.502	0.574	0.619	0.637	0.61	0.556	0.457	0.332
	5	0.354	0.4	0.427	0.427	0.391	0.327	0.236	0,118
Перемикання передачі	1-2	jп=	-0,120	Vп=	0.06	tп=	0,5	Sп=	6,316
	2-3	jп=	-0,154	Vп=	0,077	tп=	0,5	Sп=	8,533
	3-4	jп=	-0,215	Vп=	0,1075	tп=	0,5	Sп=	11,487
	4-5	jп=	-0,324	Vп=	0,162	tп=	0,5	Sп=	15,486
Vср, м/с	1	2,779	4,295	5,811	7,327	8,843	10,359	11,874
	2	3,755	5,803	7,851	9,899	11,947	13,995	16,043
	3	5,054	7,811	10,568	13,325	16,082	18,839	21,596
	4	6,814	10,53	14,247	17,964	21,681	25,397	29,114
	5	9,199	14,216	19,234	24,252	29,269	34,287	39,305
Jср, м/с2	1	1,373	1,557	1,678	1,736	1,728	1,653	1,515
	2	1,017	1,151	1,237	1,263	1,241	1,168	1,043
	3	0,749	0,842	0,895	0,903	0,872	0,797	0,678
	4	0,538	0,596	0,628	0,623	0,583	0,506	0,394
	5	0,377	0,413	0,427	0,409	0,359	0,281	0,177
	1	1,1	0,974	0,903	0,873	0,877	0,917	1
	2	2,014	1,779	1,656	1,200	1,65	1,8	1,963
	3	3,681	3,274	3,08	3,053	3,162	3,459	4,065
	4	6,907	6,236	5,919	5,966	6,374	7,346	9,434
	5	13,31	12,148	11,752	12,269	13,975	17,858	28,35
	1	3,057	4,183	5,247	6,396	7,755	9,499	11,874
	2	7,562	10,323	13,001	11,879	19,712	25,191	31,492
	3	18,604	25,573	32,549	40,681	50,851	65,164	87,788
	4	47,064	65,665	84,328	107,17	138,195	186,566	274,661
	5	122,44	172,696	226,04	297,55	409,034	612,297	1114,3

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.6.1 Графік прискорення

 

 Перемикання передачі (з I на II передачу):

 

 Знаходимо  падіння прискорення при перемиканні  I на II передачу:

                    _(2.6.7)

Знаходимо падіння  швидкості при перемиканні I на II передачу:

                                           _(2.6.8)

Знаходимо шлях при перемиканні I на II передачу:

                                           _(2.6.9)

Знаходимо приріст  часу:

                                      _(2.6.10)

Знаходимо приріст  шляху:

                                       _(2.6.11)

Результати  розрахунку заносимо в таблицю 5.2

  Таблиця 2.6.1 – Поточні значення часу і шляху перемикання передачі з I на II .

Передача	Показник	Результат
I	V, м/с	2.021	3.537			5.053			6.569		8.085	9.601		11.117	12.632		12.572
		0.000	1.1			2.074			2.977		3.85	4.727		5.644	6.644		7.144
		0.000	3.057			7.24			12.487		18.883	26.638		36.137	48.011		54.327
II	V, м/с	12.971		15.019				17.067			16.99
		8.794		10.594				12.557			13.057
		57.877		83.068				114.56			123.093
III	V, м/с	17.461		20.218			22.974			22.886
		13.528		16.987			21.052			21.552
		131.206		196.37			284.158			295.645
IV	V, м/с	23.539		27.256			30.973			30.811
		22.672		30.018			39.452			39.952
		321.643		508.209			782.87			798.356
V	V, м/с	36.796			41.814
		51,78			80,13
		1198.184			2312.484