Анализ переходных процессов в колебательной системе автомобильного силового агрегата при апериодических возмущениях

• Автор: Курбатов, Илья Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 140 с. : ил.

1. КРУТИЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ В ДВС

2. РАСЧЕТ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ

2 Л. Расчет линейных колебательных систем

2.2. Расчет нелинейных колебательных систем

2.3. Нестационарные и случайные колебания

2.4. Возможности программного обеспечения для исследования динамики механических систем

2.5. Выводы по второй главе

3. СХЕМЫ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ТРАНСМИССИИ АВТОМОБИЛЯ

3.1. Описание переходных процессов в ДВС

3.2. Расчетных схемы колебательных систем с учетом сцепления

3.3. Выводы к третьей главе

4. МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ЧИСЛЕННЫМИ МЕТОДАМИ
4.1. Моделирование колебательной системы при помощи
численных методов
4.2. Выводы к четвертой главе
5. МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В СИСТЕМЕ СИЛОВОГО АГРЕГАТА АВТОМОБИЛЯ
5.1. Создание математической модели
5.2. Обработка результатов расчета
5.2.1. Процесс отключения сцепления
5.2.2. Процесс включения сцепления
5.2.3. Моделирование особенностей колебательного процесса
в системе автомобильного силового агрегата
5.2.3.1. Моделирование режима переключения передач
5.2.3.2. Влияние упруго-диссипативных параметров сцепления
на протекание колебательного процесса
5.2.3.3. Протекание колебательного процесса при нарушении
технологии сборки
5.3. Выводы по пятой главе
6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
6.1. Аппаратура, методика и порядок измерения
6.2. Обработка результатов эксперимента
6.3. Выводы по шестой главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Современные тенденции увеличения удельной мощности двигателей внутреннего сгорания (ДВС) наряду с требованием повышения надежности, уменьшения металлоемкости, выполнения экологических норм заставляют заниматься более подробным исследованием проблем их динамики. Одной из актуальнейших проблем транспортного двигателестроения до сих пор являются крутильные колебания ДВС.
Широко распространенные классические методы расчета крутильных колебаний можно условно разделить на две большие группы: применяемые для расчета линейных и нелинейных колебательных систем.
В настоящее время разработано достаточно много способов для решения дифференциальных уравнений движения линейной системы. Эти способы могут быть подразделены на [34,35]:
- аналитические (методы динамических жесткостей, начальных параметров и другие);
- численные методы, используемые, в основном, при исследовании колебательных процессов на неустановившихся режимах двигателя. Проблема возникновения опасных нелинейных колебаний в современных энергетических агрегатах известна давно [15], так как кроме конструктивных элементов с линейными характеристиками в них присутствуют нелинейные корректирующие элементы (муфты, антивибраторы, демпферы колебаний, сцепление и т.п.).
Наиболее распространенные аналитические методы, применяемые для исследования вынужденных крутильных колебаний, не экономичны и не всегда удобны для решения нелинейных задач, требующих при решении выполнения десятков тысяч итераций.
Для нахождения собственных частот нелинейных систем используются, в основном, два метода [87, 88]:
- метод последовательных приближений;

<Рдф.п, (рдфл - угловые координаты зубчатых колес дифференциала;
Jm.n-t J/пл и (Pm.ni <Ртл - моменты инерции барабанов тормозов и координаты, определяющие их положение;
«4« и Л..1 - моменты инерции задних колес в сборе с шинами;
Сш.3 <рт Сш.з <рл, Ьш.з щ, Ь,из щ - угловые жесткости задних шин и коэффициенты, характеризующие диссипацию энергии в шинах;
<Ркл, <рк.п, (Рктл, (Ркт.п ~ УТЛОВЬЮ КООрДИШТЫ, ОПрвДвЛЯЮЩИе ПОЛОЖеНИе осей колес и поверхности контакта шины с опорной поверхностью при буксовании.
Параметры (ркн1, ... , (рдф.т (Рдфл1 (Pm.ni (Pmjii Рк.ъ (Рк.п И Ъ3/, ... , Ьц4п, Ьц4м Ьш.з
ç„, Ьшз щ на рисунке не обозначены. Остальными параметрами модели являются:
ттр и zmp - масса трактора и координата, определяющая его положение в горизонтальной плоскости;
Рс - сила сопротивления движению машины;
Рщ, -сила на крюке.
На рисунке 3.9, в обозначено:
ттр и Jmp - масса и момент инерции подрессоренного корпуса трактора; mi - масса передней оси;
сп.пу, Ьп.пу - жесткость и коэффициент, характеризующий диссипацию в передней подвеске;
сш пу, Ьшпу и сш.зу, Ъш.зу - жесткости и коэффициенты, характеризующие диссипацию энергии в передних и задних шинах;
Il'ai2 -расстояния от передней и задней осей до центра тяжести трактора;
Утр1 ®тР, yi - обобщенные координаты модели.
Дифференциальные уравнения движения элементов этих моделей являются математической моделью динамических процессов, происходящих при включении ФС. В процессе включения сцепления меняется структура модели. Уравнения движения были составлены по принципу Даламбера.