Delist.ru

Улучшение разгонных свойств и топливной экономичности городских автобусов с гидромеханической передачей (10.11.2009)

Автор: Иванов Максим Юрьевич

Экспериментальные исследования проводились летом 2008 г. на стенде ООО «Приводная техника ФОЙТ – КМПО» г. Казань и заключались в определении следующих параметров: iДП, КДП, ?ДП , ?ДП.

Рис. 9. Выходные характеристики ГМП Voith D851.2 3ST0R2 (сплошная) и Voith D851.3Е 3XT0R2 (пунктирная) на первой передаче

Рис. 10. Выходные характеристики ГМП Voith D851.2 3ST0R2 (сплошная) и Voith D851.3Е 3XT0R2 (пунктирная) на передаче заднего хода

Исследования проводились на ГМП с внешним разветвлением силового потока и ГДТ обратного хода Voith D851.2 и Voith D851.3Е. На рис. 9 и рис. 10 представлены значения выходных характеристик ГМП на первой передаче и передаче заднего хода соответственно, полученные на основании экспериментальных данных.

В результате эксперимента выяснилось, что в отличие от выходных характеристик на первой передаче, характеристики ГМП Voith D851.2 и Voith D851.3Е на передаче заднего хода отличаются значительно. Кроме того, было выявлено, что на передаче заднего хода рассматриваемые ГМП имеют очень низкие значения ?ДП, а ГМП Voith D851.2 еще и высокие значения ?ДП. Связано это, по-видимому, с тем, что, как и на первой передаче, в ГМП Voith D851 на передаче заднего хода мощность так же передается по двум параллельным потоками. Но согласно схеме по рис. 4 в этом случае валы Х и У вращаются в противоположных направлениях. Поэтому ГМП работает не на двухпоточном режиме, а на режиме циркулирующей мощности. Избежать присутствия циркулирующей мощности можно, если применить реверсирование не в ДП, т.е. применить реверсивный редуктор, например по схеме, представленной на рис. 11.

Рис. 11. Схема ГМП с дополнительным реверсивным редуктором

. Результаты расчетов представлены на рис. 12 и 13.

Рис.12. Характеристики ДП ГМП Voith D851.3Е на передаче заднего хода:

тонкие линии – экспериментальные данные,

утолщенные линии – расчетные данные

Рис.13. Характеристики ДП ГМП Voith D851.3Е на передаче заднего хода:

тонкие линии – экспериментальные данные,

утолщенные линии – расчетные данные

– на 246,7%. При этом значения ?ДП на передаче заднего хода не превышают значения ?ДП на первой передаче. При этом при включении фрикционов Ф3, Ф4 и Ф5. можно так же получить режим гидрозамедлителя. Максимальный тормозной момент в этом случае может достигать значений М тор мах = 530 Н*м.

Таким образом, ГМП Voith D851 на передаче заднего хода имеют не оптимальные значения выходных характеристик. Получить более высокие значения КПД можно, применив реверсирование не в ДП. Данный метод ведет к некоторому усложнению конструкции, но может быть целесообразным.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволяют следующим образом сформулировать основные результаты работы:

1. Разработан новый метод расчета выходных характеристик ГМП с внешним разветвлением силового потока и ГДТ обратного хода.

2. Рассмотрено влияние различных параметров на выходные характеристики ГМП с внешним разветвлением силового потока и ГДТ обратного хода.

не менее 50%.

на выходные характеристики ГДТ обратного хода.

4. Для большого городского автобуса для наиболее оптимального разгона на первой передаче достаточно применять двухпоточную передачу с КДПо около 5,5. Применение КДПо ? 5,5 не ведет к значительному улучшению характеристик. Кроме двухпоточной первой передачи, достаточно две дополнительные механические передачи, так как при увеличении числа передач улучшение расхода топлива при разгоне до 40 км/ч и до 60 км/ч практически незаметно, особенно при Nуд =10 кВт/т, а при Nуд = 15 и 20 кВт/т разница менее 7%.

5. При разгоне автобуса с двухпоточной ГМП предпочтительны наиболее ранние переключения передач, для улучшения топливной экономичности.

6. Автобус с Nуд = 20 кВт/т имеет большую среднюю скорость прохождения цикла, но выигрыш ничтожно мал и составляет всего 1,96 %, по сравнению с Nуд = 10 кВт/т. При этом средний путевой расход топлива в городском цикле выше на 55,8%, а удельная производительность ниже на 34,6%. Таким образом, на больших городских автобусах предпочтительно применять двигатели с минимальной допустимой удельной мощностью. Например, для автобуса, аналогичного ЛиАЗ – 5256, целесообразно использовать Nуд = 10 кВт/т в городах, не имеющих крутых подъемов.

7. На больших городских автобусах при движении со скоростью 60 км/ч при Nуд = 10 – 20 кВт/т повышающие передачи не дают экономии топлива. При движении со скоростью до 80 км/ч нецелесообразно применение повышающих передач с uкп ? 0,7 для Nуд = 15 кВт/т и uкп ? 0,8 для Nуд = 20 кВт/т. Таким образом, от применения повышающих передач на городских автобусах можно отказаться.

следует применять ранее принятые коэффициенты полинома.

на 2 – 3% на стоповом режиме, но в целом нет принципиальных отличий в характеристиках.

10. Выявлено, что ГМП Voith D851 на передаче заднего хода имеют не оптимальные значения выходных характеристик.

– на 246,7%.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. В изданиях из Перечня ВАК РФ

Нарбут А. Н., Иванов М. Ю. Выбор оптимальной мощности двигателя городского автобуса // Автомобильная промышленность.–2008, №4–с.11–12.

Нарбут А. Н., Комаров В. В., Дзиов Р. Э., Иванов М. Ю. Топливная экономичность автомобилей сегодня // Автотранспортное предприятие. – 2008, №5 – с. 41 – 44.

2. В научных статьях

Иванов М.Ю. Гидромеханические передачи с внешним разветвлением силового потока // Сборник научных трудов 1 межрегиональной научно-практической конференции «Дорожно-транспортный комплекс: состояние и перспективы развития» Волжского филиала МАДИ (ГТУ). – 2007. – с. 29 – 31.

Иванов М.Ю. Гидромеханические передачи городских автобусов // Сборник научных трудов каф. «Автомобили» МАДИ (ГТУ). – 2006. – с.94–101.

Нарбут А. Н., Иванов М. Ю. Особенности характеристик двухпоточных передач с гидротрансформатором обратного хода // Вестник машиностроения. – 2007, №11 – с.19 – 20.

Нарбут А. Н., Иванов М. Ю. Об оптимизации выходных характеристик гидротрансформаторов обратного хода // Вестник машиностроения. – 2008, № 4 – с.11 – 13.

загрузка...