Разработка методики расчета базовых параметров и характеристик гибридной энергосиловой установки параллельной компоновочной схемы для легкового автомобиля

• Автор: Лазарева, Анна Николаевна
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСОВ РАСЧЕТА БАЗОВЫХ ПАРАМЕТРОВ И ХАРАКТЕРИСТИК КОМБИНИРОВАННОЙ ЭНЕРГОСИЛОВОЙ УСТАНОВКИ
1.1. Состояние вопросов выбора и обоснования теплового и электрического двигателей КЭУ параллельной компоновочной схемы
1.2. Общий обзор и анализ методик расчета передаточных чисел трансмиссий автомобилей

1.3. Постановка цели и задач диссертационной работы

Глава 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДИНАМИКИ

АВТОМОБИЛЯ С ГИБРИДНОЙ ЭНЕРГОСИЛОВОЙ УСТАНОВКОЙ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ КОМПОНОВОЧНОЙ СХЕМЫ

2.1. Выбор и обоснование схемы динамической модели автомобиля, оборудованного КЭСУ параллельной компоновочной схемы ТД и ЭД

2.2. Внутренние и внешние силы, действующие на гибридный

автомобиль при его движении

2.3. Разработка математических моделей характерных режимов движения автомобиля с гибридной энергетической установкой и механической трансмиссией
Глава 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА БАЗОВЫХ ПАРАМЕТРОВ И ХАРАКТЕРИСТИК КЭСУ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ КОМПОНОВОЧНОЙ СХЕМЫ
3.1. Особенности расчета показателей тягово-скоростных свойств и
топливной экономичности гибридного автомобиля

3.2. Методика расчета базовых параметров и характеристик КЭСУ
параллельной компоновочной схемы
Глава 4. РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КЭСУ,
РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ МАЛОГО И ОСОБО МАЛОГО КЛАССОВ
4.1. Обоснование мощностных показателей ЭД "чистого" электромобиля
4.2. Обоснование мощностных показателей ТД и ЭД гибридного автомобиля параллельной компоновочной схемы КЭУ
4.3. Расчет и анализ особенностей расчета передаточных чисел и количества ступеней трансмиссии легкового автомобиля, оборудованного КЭУ
4.4. Расчет базовых параметров КЭСУ автомобиля особо малого класса (квадрицикла)
Глава 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Адекватность разработанных математических моделей движению реального гибридного автомобиля
5.2. Экспериментальные исследования гибридного легкового автомобиля ИЖ-2126 "Ода"
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
ДВС - двигатель внутреннего сгорания;
КПД - коэффициент полезного действия;
КЭСУ - комбинированная энергосиловая установка (КЭУ и агрегаты трансмиссии);
КЭУ - комбинированная энергетическая установка (ДВС и ЭД, объединенные между собой согласующим редуктором);
ПЭВМ - персональная электронно-вычислительная машина;
Пф|, П - потенциальная энергия Кго участка трансмиссии и трансмиссии автомобиля в целом;
ТД - тепловой двигатель;
Ттр|, Т - кинетическая энергия 1-го участка трансмиссии и трансмиссии автомобиля в целом;
Фтр;, Ф - соответственно диссипативная функция, характеризующая уменьшение энергии с течением времени на Ком участке трансмиссии и в трансмиссии автомобиля в целом;
ЭД - электрический двигатель;
Сх - коэффициент обтекаемости автомобиля;
{- соответственно коэффициенты сопротивления качению движителя;
.1Г - момент инерции участка трансмиссии от синхронизатора включенной
передачи до движителя автомобиля;
ф1В-момент инерции вращающихся деталей двигателя;
■1Ш- момент инерции ведомых деталей муфты сцепления;
Д.,, - момент инерции вращающихся деталей коробки передач от первичного вала до синхронизатора включенной передачи;
]ред - момент инерции согласующего редуктора гибридной энергетической установки;
Ск, См - соответственно вес автомобиля, приходящийся на колесо и вес

правило, при создании новой трансмиссии (в нашем случае КЭСУ) необходимо решать ряд вопросов, связанных с ее надежностью, которые можно решить расчетными методами на подобных математических моделях, учитывающих упруго-демпфирующие свойства.
Разрабатываемая КЭСУ состоит из параллельно скомпонованных ТД и ЭД, работающих на один выходной вал, а далее крутящий момент передается на движитель через агрегаты трансмиссии, например, для автомобиля классической компоновочной схемы этими агрегатами будут: муфта сцепления, коробка передач, карданная и главная передачи, полуоси, ведущие колеса. Следовательно, структурная схема математической модели будет иметь разветвленный вид с упруго-демпфирующими вращающимися звеньями.
Наличие в конструкции коробки переключения передач и муфты сцепления, которые обеспечивают с помощью органов управления соединение и расцепление трансмиссионных валов, приводит к необходимости при моделировании динамики автомобиля с упруго-демпфирующими механическими звеньями учитывать влияние процесса переключения передач на показатели эксплуатационных свойств. Это влияние проявляется в большей степени при переключении передач на больших скоростях вращения элементов механического привода автомобиля.
В общем случае при переключении передач происходит разрыв потока крутящего момента, передаваемого от КЭУ к ведущим колесам автомобиля, в двух местах: муфта сцепления отключает КЭУ от других агрегатов
трансмиссии и шестерни соответствующей передачи в коробке передач выводятся из зацепления. При включении муфты сцепления в начальный промежуток времени работы автомобиля, а также при превышении упругого момента трансмиссии статического момента трения в сцеплении крутящий момент КЭУ передается на первичный вал коробки передач частично (сцепление буксует). Все это влияет на показатели эксплуатационных свойств.
Для доказательства влияния динамических процессов, происходящих в