Оптимизация процесса разгона легкового автомобиля при создании автоматических механических ступенчатых трансмиссий

• Автор: Громовой, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 202 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСОВ СОЗДАНИЯ

АВТОМАТИЧЕСКИХ ТРАНСМИССИЙ ТРАНСПОРТНЫХ КОЛЕСНЫХ МАШИН

1.1. Критический анализ тенденций и перспектив развития автоматических трансмиссий колесных машин

1.2. Постановка цели и задач диссертационной работы

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА РАЗГОНА

КОЛЕСНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ С АМСТ

2.1. Выбор и обоснование схемы динамической модели процесса разгона машины с АМСТ

2.2. Математические модели характерных режимов движения
машины с АМСТ
2.3. Внутренние и внешние силы, действующие на транспортную машину при ее разгоне
2.4. Моделирование процесса взаимодействия колесного
движителя с опорной поверхностью
Глава 3. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ И
ХАРАКТЕРИСТИК КОЛЕСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН
3.1. Формальная постановка задачи оптимального
проектирования колесных транспортных машин
3.2. Моделирование показателей топливной экономичности и тягово-скоростных свойств транспортной машины

3.3. Методика построения обобщенного критерия оптимальности и учета конструктивных, критериальных и эксплуатационных
* ограничений при оптимизации
3.4. Выбор численного метода поиска оптимального решения
Глава 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА
РАЗГОНА КОЛЕСНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ
МАШИНЫ С АМСТ
4.1. Анализ влияния количества ступеней трансмиссии на эксплуатационные показатели процесса разгона легкового автомобиля
4.2. Разработка методики оптимизации моментов переключения * передач на режиме разгона
4.3. Оптимизация передаточных чисел АМСТ с учетом движения машины в различных режимах
Глава 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Адекватность разработанных математических моделей
движению реальных транспортных машин
5.2. Разработка экспериментального образца автоматической механической ступенчатой коробки передач
f ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение. Основные конструктивные параметры и характеристики
объекта исследования - автомобиля ИЖ-2126 "Ода"
ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

ГМП - гидромеханическая передача;
ДВС - двигатель внутреннего сгорания;
ИИТВМ - инерционно-импульсный трансформатор вращающего момента;
КПД - коэффициент полезного действия;
МСХ - механизм свободного хода;
ПЧ - преобразующая часть;
ПЭВМ - персональная электронно-вычислительная машина;
Птр1, П - потенциальная энергия ьго участка трансмиссии и машины в целом; Ттрь Т - кинетическая энергия ьго участка трансмиссии и машины в целом;
Фтрь Ф - соответственно диссипативная функция, характеризующая уменьшение энергии с течением времени на ьом участке трансмиссии и в машине в целом;
Б» - площадь проекции машины на плоскость, перпендикулярную к ее продольной оси (площадь миделева сечения);
£ Я - соответственно коэффициенты сопротивления качению движителя и колес ьой оси машины;
^Фр - коэффициент трения во фрикционной паре;
£е - удельный расход топлива;
Сгк(^1Р> - частный критерий номер к производительности машины,
зависящий от передаточных чисел п-ступенчатой трансмиссии;
- соответственно высоты от полотна дороги центра тяжести автомобиля;
1о > >к, Цр - соответственно передаточные отношения главной передачи, к-ой ступени в коробке передач и трансмиссии машины в целом; ф - момент инерции участка трансмиссии от синхронизатора включенной передачи до движителя машины;
1ДВ - момент инерции вращающихся деталей двигателя;
Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА РАЗГОНА КОЛЕСНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ С АМСТ
Требования адекватности разрабатываемых математических моделей реальным процессам, происходящим в трансмиссиях машин при их движении в различных дорожных условиях, и более полного изучения влияния различных параметров трансмиссии (коэффициентов упругости и демпфирования, зазоров в кинематических парах и др.) на показатели эксплуатационных свойств машин требуют перехода от динамических моделей с жесткими связями, когда не учитываются зазоры в кинематических парах и деформации в звеньях, т.е. твердые тела считаются абсолютно твердыми, гибкие - нерастяжимыми, жидкие - несжимаемыми, к более сложным математическим моделям исследования, называемым математическими моделями машин с упруго-демпфирующими звеньями. Такими математическими моделями описывается работа практически всех машин с механическими трансмиссиями. При этом математические модели зависят от динамических схем, выбранных исследователем на основе априорной информации, и могут существенно отличаться друг от друга по количеству обобщенных координат, определяющих положение всех материальных точек исследуемой машины.
Математические модели машин разрабатываются с целью проведения исследований и поиска наиболее рациональных (оптимальных) технических решений при проектировании новых или модернизации серийных моделей машин. При этом экспериментальные методы исследований применяются для определения исходных конструктивных параметров и характеристик исследуемой машины, а также при доказательстве адекватности математических моделей работе проектируемой машине. Поэтому к разрабатываемым математическим моделям должны предъявляться два следующих основополагающих требования:
- математическая модель обязана обеспечить расчет показателей эксплуа-