|
136 менительно к автомобилю Иж-21261 «FABULA». Наиболее подходящими, близкими по внешним скоростным характеристикам и обеспечивающих приемлемые тяговоскоростные показатели автомобиля, являются ДВС модели ВАЗ-1111 и ЭД марки ПТ-125-12. Максимально возможные частоты вращения валов ЭД 8400 об/мин и ДВС 5600 об/мин. Для обеспечения равенства угловых скоростей вращения звеньев планетарного редуктора, связанных с выходными валами ТД и ЭД введем дополнительный редуктор, например ременный, с передаточным отношением пэд 8400 рем пдвс 5600 ’ Учитывая в соответствии с выбранной конструктивной схемой (рис. 4) равенства Ма = 1,4 МЭд и Мь Мдвс, можно сделать вывод, что при совместной передаче вращающих моментов ЭД и ДВС через планетарный СР необходимо обеспечить выполнение условия д/ 2МЬ или Му,д < 0,588 Мдкг., (3.6) 1 + 2^ Z а Тогда при числах зубьев солнечного колеса Za = 21, сателлитов ZH = 15, коронного колеса Zb = 51 и углах зацепления aWj = aW2 = 20° Мн = -2 ’Ма'1,2 cos 20°'{1 + —) = -3,866 Ма. (3.7) При заторможенном звене а момент Ма равен нулю, а с учетом Ма = вытеР кающего из выражения (2), вращающий момент, передаваемый на агрегаты трансмиссии автомобиля от звена b Мн = 1,592 Мь. (3.8) При идеально согласованной равномерной работе ЭД и ДВС (коэффициент неравномерности нагрузки Кн = 1) соответствующие вращающие моменты МЭд и МдВС при iH ab = Zi/Za= -51/21= -2,429 будут суммироваться в планетарном СР с учетом передаточных отношений l-iHab = 3,42; ?ьн = l-l/iH ab = 1,412. При заданных параметрах планетарной и ременной передач, входящих в КЭСУ, условия (3.4) и (3.6) соблюдаются, так как при Ма = 1,4 Мэд и Мь= МдВС, согласно (3.7) и (3.8), откуда |
107 сии и, что более важно, создаются явные предпосылки автоматизации процесса управления трансмиссией автомобиля [136]. Рис. 3.2. Структурная схема автомобиля с КЭУ параллельной компоновочной схемы: Обозначения на рис. 3.2: ТД двигатель внутреннего сгорания, ЭД электродвигатель, НЭ накопитель электрической энергии, СР суммирующий редуктор, ПЧ преобразующая часть (муфта сцепления, коробка передач, карданная и главная передачи), Д дифференциал. Движение автомобиля с постоянными и близкими к ним скоростями в данном случае осуществляется за счет мощности, передаваемой к ведущим колесам по цепи ТД-СР-ПЧ-Д. Во время динамичного разгона автомобиля к ведущим колесам поступает дополнительная энергия по цепи НЭ-ЭД-СР-ПЧ-Д. При необходимости зарядки НЭ в режиме движения с установившимися скоростями и близкими к ним происходит зарядка НЭ по цепи ТД-СР-ЭД-НЭ, т. е. ЭД переходит в режим работы генератора. Движение накатом и торможение сопровождается рекуперацией энергии в энергию НЭ по цепи Д-ПЧ-СР-ЭД-НЭ. Проведенный анализ характеристик ТД и ЭД показал, что наиболее подходящими, близкими по внешним скоростным характеристикам и обеспечивающих приемлемые тягово-скоростные показатели автомобиля Иж-21261 «FABULA», являются ДВС модели ВАЗ-1111 и ЭД марки ПТ-125-12, в дальнейшем выбранные за основу создания КЭУ. Синтез числа зубьев планетарного суммирующего редуктора в данной работе не приводится, т.к. эти вопросы подробно рассмотрены в [33, 60, 64, 156] и выполнен по общепризнанным методикам. 115 Соотношения вращающих моментов ^ = А = _ iH = п М„ 7 аЬ Р’ Ма=-Мн (61) р + Г м С учетом значений Fa = —Fb = г а М М. ------— неравенство (60) примет вид: г + 2г a S М, —О. > 2------— г г + 2г 8 (62) а Учитывая в соответствии с выбранной конструктивной схемой (рис. 3.9) равенства Ма = 1,4 МЭд и Мь = Мдвс, можно сделать вывод, что при совместной передаче вращающих моментов ЭД и ДВС через планетарный СР необходимо обеспечить выполнение условия: 2М, — или Мэд < 0,588 Мдвс(63)Ма < 1 + 2-0Z аа При заторможенном звене b (Мь = 0), вращающий момент, передаваемый н агрегаты трансмиссии автомобиля от звена а: М Zu Мн = FHg (га + rg) =-2—^Кн* cosaWl (га + г^=-2 Ма Кн cosaWj (1 + (64)66 а а где rg радиус основной окружности зубчатого колеса сателлита, тогда при числа зубьев солнечного колеса Za 21, сателлитов ZH = 15, коронного колеса Zb = 51 и уг лах зацепления aWj = aW2 = 20° Ми = -2 -Ма -1,2 ■ cos 20 = 3,866 Ма. (65) 116 При заторможенном звене а (Ма = 0) с учетом Ма = из выражения (61), Р вращающий момент, передаваемый на агрегаты трансмиссии автомобиля от звена Ь: Мн = 1,592 Мь. (66) При идеально согласованной равномерной работе ЭД и ДВС (коэффициент неравномерности нагрузки Кн = 1) соответствующие вращающие моменты Мэд и МдВс при iH ab = Z(/Za= -51/21= -2,429 будут суммироваться в планетарном СР с учетом передаточных отношений Лн = 1 i"ab = 3,429 = 1 1/1н аЬ = 1,412. При заданных параметрах планетарной и ременной передач, условия (62) и (63) соблюдаются, так как согласно (65) и (66) при Ма = 1,4 МЭд и Мь = МДВс, тогда Л/эд < 0,294 Мдв(\ Следовательно, вращающий момент на выходном валу КЭУ без учета КПД планетарной и ременной передач при ipeM = 1,4 Мкэу = ipeM ?анМэд+ ?bit Мдве = 1,4'3,429’Мэд +1,412-Мдвс — 4,8 (Мэд + 0,294МдВс\ Внешняя скоростная характеристика КЭУ представлена в табл. 5. Таблица 5. Зависимости внешних скоростных характеристик КЭУ, двигателей ПТ-125-12 и ВАЗ-1111 от частоты вращения выходного вала КЭУ с планетарным суммирующим редуктором. Выходной вал КЭУ Выходной вал ЭД Выходной вал ДВС Частота вращения, мин‘ Вращающий момент, Нм Частота вращения, мин1 Вращающий момент, Нм Частота вращения, мин'1 Вращающий момент, Нм 696 53,52 1050 5,56 750 19,68 929 59,54 1400 5,11 1000 25,68 1161 64,30 1750 4,66 1250 30,76 1393 67,90 2100 4,21 1500 34,98 1625 70,42 2450 3,76 1750 38,42 2089 72,58 3150 2,86 2250 43,17 2321 121,65 3500 12,67 2500 44,63 3250 115,01 4900 10,95 3500 45,81 3946 105,90 5950 9,66 4250 43,67 4411 99,19 6650 8,80 4750 41,78 5107 89,97 7700 7,51 5500 39,56 5339 87,48 8050 7,08 5750 39,24 |