|
182 совать работу обоих двигателей КЭУ при передаче вращающих моментов по заданной программе, моделирующей реальные условия движения автомобиля. Устранение указанных недостатков должно быть обеспечено за счет снижения массы гибридного автомобиля, дальнейшей оптимизации алгоритма управления КЭСУ, оборудования ДВС системой электронного впрыска топлива и переходом на планетарный дифференциальный суммирующий редуктор. В целом проведенное экспериментальное исследование показало перспективность направления создания для колесных машин элементов силового привода с комбинированными многопоточными передачами. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 1. Любая передающая энергию механическая система колёсной машины обладает кинематическими (голономными) связями, ограничивающими только относительное перемещения точек и звеньев силовой передачи, и неголономными связями, устанавливающими зависимости между скоростями точек звеньев силовой передачи. 2. При построении структурных и кинематических схем, в выборе основных параметров силовых передач, с достаточной достоверностью допустимо рассматривать их как голономные системы без учёта реактивных связей и применять для исследования классические уравнения Лагранжа. 3. Фрикционные, электрические, гидравлические передачи имеют скольжение от долей до нескольких процентов, а для длинных трансмиссионных валов деформируемость может быть большой и, как следствие, динамические процессы (колебательные, переходные), происходящее в силовой передаче, оказывают влияние на скорость обобщённых координат. Всё это в свою очередь обуславливает наличие неголономных, динамических и квазидинамических связей. 4. В КЭСУ с параллельной работой ДВС и ЭД дополнительно необходимо рассматривать два упруго-демпфирующих звена (соответственно от ДВС и ЭД) до выходного вала суммирующего редукторы. Влияние упруго-демпфирующих свойств КЭСУ на эксплуатационные свойства транспортной машины существенно зависит от конструктивных особенностей суммирующего редуктора. В настоящее время в КЭСУ параллельных схем наиболее распространены шестерёнчатые суммирующие редукторы, применяются так же цепные и ремённые. Наличие в суммирующем редукторе передач трением с непосредственным касанием ведущих и ведомых тел |
62 ческие передачи имеют скольжение от долей до нескольких процентов, а для длинных трансмиссионных валов деформируемость может быть большой и как следствие, динамические процессы (колебательные, переходные) происходящие в силовой передаче оказывают влияние на скорость обобщенных координат. Действительно, если применять уравнения связи в виде Анализируя математическую модель динамики движения автомобиля, В.А. Умняшкин и Н.М. Филькин указывают на влияние упругих реактивных сил при работе трансмиссии, например, собственная частота трансмиссии легкового автомобиля классической компоновки с одним ведущим мостом снизилась на 7,6 % по сравнению с рассмотрением трансмиссии, как системы, отдельной от кузова автомобиля [103]. Примером, когда неголономными связями в силовом приводе транспортной машины пренебрегать нельзя, может служить фрикционная передача: фрикционное сцепление в момент пробуксовки [44, 47, 79, 94]; в клиноременном вариаторе на определенных этапах работы проявляются как голономные, так и неголономные связи отмечает Г.В. Архангельский [14]; в лобовой фрикционной передаче даже при фиксированном передаточном отношении возникают неголономные связи указывает А.А. Благонравов [28]. При построении структурных и кинематических схем, выборе основных параметров силовых передач, с достаточной достоверностью допустимо рассматривать 140 Первый повышенные потери мощности в трансмиссии электромеханической передачи (ЭМП) из-за введения в конструкцию КЭУ ременного СР. В соответствии с общей теорией силового потока [13] СР является обобщенной узловой точкой, которая одновременно преобразует силовые и скоростные факторы потоков мощности от ТД и ЭД. Потери в трансмиссии ЭМП, связанные с циркуляцией мощности, отсутствуют, так как в рассматриваемой конструкции нет замкнутых потоков мощности. Причиной повышенных мощностных потерь в ЭМП являются сложные динамические процессы, происходящие в ременном СР, т.е. имеются большие диссипативные потери которые требуют конструктивного снижения. Второй недостаток, сложность согласования работы ТД и ЭД из-за неустановившихся режимов работы ТД в разнообразных условиях эксплуатации автомобиля, который в конечном итоге также влияет на потери энергии и повышенные динамические нагрузки в СР. Эта проблема возложена на пускорегулирующую аппаратуру основным показателем совершенства которой и является способность согласовать работу обоих двигателей КЭУ при передаче вращающих моментов по заданной программе, моделирующей реальные условия движения автомобиля. Устранение указанных недостатков должно быть обеспечено за счет снижения массы гибридного автомобиля, дальнейшей оптимизации алгоритма управления КЭУ, оборудования ДВС системой электронного впрыска топлива и переходом на планетарный дифференциальный суммирующий редуктор. В целом проведенное экспериментальное исследование показало перспективность направления создания для колесных машин элементов силового привода с комбинированными многопоточными передачами. 143 6. В основе математических моделей динамики силового привода машин, как правило, применяются системы дифференциальных уравнений Лагранжа второго рода, а для исследования кинематических и динамических свойств к ним добавляются уравнения связи, характеризующие вид передачи положенной в ее основу. Для многих типов передач обеспечивающих в силовом приводе число степеней свободы больше единицы, характерно наличие неголономных связей, учет которых позволяет повысить достоверность и адекватность имитационного моделирования динамических моделей комбинированных передач. При построении структурных и кинематических схем, выборе основных параметров силовых передач, с достаточной достоверностью допустимо рассматривать их как голономные системы, без учета реактивных связей и применять для исследования классические уравнения Лагранжа. 7. Реализация конструктивных схем бесступенчато-регулируемых элементов силового привода колесных машин, например автоматических ТВМ, с использованием замкнутых дифференциальных передач, позволяет осуществлять силовую разгрузку регулируемого звена, однако это приводит к снижению диапазона регулирования. Только в двухпоточных передачах с внутренним разделением потока мощности обеспечивается возможность увеличения КПД при увеличении диапазона регулирования и минимальных габаритов трансформатора. 8. Перспективное направление создания двухдвигательных схем силовых приводов транспортных машин эффективно реализуется при варианте, когда число дифференциальных механизмов соответствует числу двигателей и ведущих колес. Конструктивная простота исполнения планетарного зубчатого механизма с двумя степенями свободы предопределяет перспективность его использования в качестве суммирующего редуктора двухдвигательной схемы. 9. В КЭУ с параллельной работой ДВС и ЭД дополнительно необходимо рассматривать два упруго-демпфирующих звена соответственно от ДВС и от ЭД до выходного вала суммирующего редуктора. Влияние упруго-демпфирующих свойств КЭУ на эксплуатационные свойства транспортной машины существенно зависит от |