Улучшение разгонных свойств и топливной экономичности городских автобусов с гидромеханической передачей

• Автор: Иванов, Максим Юрьевич
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Обзор конструкций ГМП городских автобусов

1.1.1. ГМП с последовательным соединением ГДТ и

механической коробки передач

1.1.2. ГМП с внешним разветвлением силового потока

1.1.3. Сравнительный анализ однопоточных и двухпоточных

ГМП городских автобусов

1.2. Обзор теоретических исследований

1.2.1. Расчет разгона автобуса с ГМП

1.2.2. Расчет топливной экономичности автобуса с ГМП

1.2.3. Расчет схем ГМП с внешним разветвлением силового
потока
Задачи исследования
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗГОНА И
ТОПЛИВНОЙ ЭКОНОМИЧНОСТИ
2.1. Разгон автобуса с ГМП
2.1.1. Особенности разгона автобуса на первой передаче с
ГМП с внешним разветвлением силового потока
2.1.2. Влияние характеристик ГДТ на разгон автобуса на
первой передаче
2.1.3. Влияние количества передач на разгон автобуса
2.1.4. Выбор оптимального режима переключения передач
при разгоне автобуса
2.1.5. Сравнительный анализ разгонных свойств и топливной
экономичности городских автобусов с однопоточной и двухпоточной ГМП
2.2. Топливная экономичность
2.2.1. Влияние удельной мощности городского автобуса на
расход топлива
2.2.2. Расход топлива на установившихся режимах движения
Выводы по главе ’

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГМП С ВНЕШНИМ РАЗВЕТВЛЕНИЕМ СИЛОВОГО ПОТОКА И ГДТ ОБРАТНОГО ХОДА
зл. Расчет выходных характеристик ДП с ГДТ обратного хода
3.2. Выбор оптимальных значений параметров ДП с ГДТ обратного хода
3.3. Расчет характеристик ГДТ обратного хода
3.4. Выбор оптимальных значений геометрических параметров ГДТ обратного хода
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Объект исследования
4.2. Оборудование и методы измерений
4.3. Экспериментальные исследования разгона автобуса
4.3.1. Разгон автобуса с однопоточной ГМП
4.3.2. Разгон автобуса с двухпоточной ГМП
4.3.3. Сравнение разгонов автобусов с различными коробками передач ИЗ
4.4. Экспериментальные исследования топливной экономичности
4.4.1. Расход топлива в городском цикле
4.4.2. Расход топлива при равномерном движении
4.5. Экспериментальные исследования двухпоточной ГМП
4.5.1 Экспериментальные исследования двухпоточной ГМП на первой передаче
4.5.2 Экспериментальные исследования двухпоточной ГМП на передаче заднего хода
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
Актуальность работы
Гидромеханические передачи (ГМП) являются в настоящее время наиболее распространенным типом трансмиссии городских автобусов. Почти все городские автобусы в США и значительная их часть в Европе оборудуются ГМП. В России ГМП устанавливают в основном на большие городские автобусы.
В последнее время в России получили распространение - большие городские автобусы с ГМП фирмы УойЬ, производство которых организовано в г. Казань. ГМП УоШа имеют внешнее разветвление силового потока и гидротрансформатор (ГДТ) обратного хода. При этом, в отличие от ГМП с внешним разветвлением силового потока и ГДТ прямого хода, данный тип ГМП изучен недостаточно. Мало работ посвящено расчету и исследованиям особенностей выходных характеристик таких ГМП. Отсутствие аналитических зависимостей для расчета выходных характеристик создает сложности при выборе параметров ГМП для конкретной модели автобуса и отрицательно сказывается на разгонных свойствах и топливной экономичности автобуса.
Разработка метода расчета ГМП с внешним разветвлением силового потока и ГДТ обратного хода поможет обеспечить оптимальный выбор параметров ГМП, для наилучших разгонных свойств и топливной экономичности автобуса.
Цель исследования
Целью данной работы является улучшение разгонных свойств и топливной экономичности больших городских автобусов с ГМП с внешним разветвлением силового потока и ГДТ обратного хода на основе разработанных рекомендаций.

2.1.2. Влияние характеристик ДП ГМП на разгон автобуса на первой передаче
Чтобы определить, как влияют характеристики ГМП на разгон автобуса, рассмотрим большой городской автобус, аналогичный ЛиАЗ -5256, с двигателями различной удельной мощности и различными коробками передач.
Крутящий момент внешней скоростной характеристики двигателей был описан в виде полинома второй степени [74]. Масса автобуса принята та = 17600 кг, передаточные числа главной передачи игп выбраны с учетом максимального использования характеристик двигателя на высшей прямой передаче. В качестве аналога была взята трехступенчатая ГМП УоШг 0851, у которой первая передача двухпоточная, а вторая и третья — механические. Значения передаточных чисел коробок передач иКП2 = 1,43; икп3 = 1.
Приняты следующие параметры ДП ГМП при 0 < ідп < 0,525
Коэффициент трансформации:
1. Кт = 4,5 • (1 -1,48 • ілп + 0,32 • ідп2),
2. Кдп — 5 • (1 — 1,73 • ідп + 0,66 • іцп2),
3. Кдп= 5,5 • (1 -1,99 • ідп +1,04 • ідп2),
4- Кдп = 6 ■ (1 - 2,21 • ідп + 1,35 • ідп2).
Коэффициент момента ведущего вала:
Ялп = 0,0052 • (1,- 0,13 • ідп - 2,55 • ідп2)
Переключение передач происходит при угловой скорости коленчатого вала сои = 230 с'1, либо при пересечении кривых ускорений. Во всех расчетах принято /0 = 0,008; (Г = 2,8; г]тр = 0,88 (без ГМП).
Результаты расчетов представлены в таблицах 2.1 - 2.3 и на рис. 2
2.3, где цифрами 1, 2, 3 и 4 обозначаются виды ГМП так, как они перечислены выше.