Новый адаптивный фрикционный вариатор для бесступенчатой трансмиссии автомобиля
Расчет показывает, что для легковых автомобилей, такой «экономичный» способ регулирования скорости может применяться начиная с 50 .70 км/ч, для грузовых – с 20 .30 км/ч, а для городских автобусов – с 10 .15 км/ч. До этих скоростей придется работать на частичных режимах подачи топлива и при «обычном» соответствии скорости и передачи в коробке. Следовало бы отметить, что и сейчас на обычных автомобилях со ступенчатыми коробками передач мы делаем практически то же самое – трогаясь с места и достигая максимума скорости мы снижаем передаточное число в коробке передач, но и даже, включая «овердрайв», мы продолжаем снижать передаточное число, но уменьшая при этом скорость автомобиля. При этом, если сравнить, допустим, движение на скорости 100 км/ч по шоссе на легковом автомобиле с мощным двигателем, в первом случае достигаемую уменьшением подачи топлива, а во втором – включением соответствующего «овердрайва», то есть экономической передачи, то путевой расход во втором случае может уменьшиться почти на треть. Но ввиду того, что этих «экономических» передач обычно немного, мы, к сожалению, в большинстве случаев так скоростью автомобиля не управляем. А вариатор предоставляет нам бесчисленное множество этих «экономических» передач!
Так вот, возвращаясь к оптимизированному нажиму фрикционных тел нового вариатора, зависящему от его передаточного отношения, отметим, что для практически постоянного момента двигателя при такой системе управления скоростью этот способ нажима подходит идеально. Ввиду того, что наибольшие колебания коэффициента запаса по сцеплению β в 1,5 .2 раза практически не отражаются на КПД вариатора, колебания момента двигателя при полной подаче топлива, но различных частотах вращения, также не отразятся на упомянутом КПД. На частичных же режимах КПД вариатора может несколько (на 2 .3%) уменьшиться из-за повышения β, но это уменьшение будет незаметно из-за сильного уменьшения КПД двигателя на этих режимах. К тому же современный способ регулирования скорости автомобиля с бесступенчатой передачей оставляет работе двигателя на частичных режимах весьма малую роль.
Для подтверждения упомянутых особенностей нового вариатора и определения возможностей изготовления автоматической бесступенчатой коробки передач на его основе для автомобилей ЗИЛ и в первую очередь для автобуса ЗИЛ-3250 на АМО ЗИЛ был изготовлен опытный образец такого вариатора. Для удобства испытаний вариатор был укомплектован асинхронным электродвигателем и нагрузочным устройством на выходном валу вариатора, позволяющими снимать рабочие характеристики вариатора.
Схема испытаний вариатора представлена на рис. 2. Вариатор 4 вместе с асинхронным электродвигателем 5 и нагрузочным тормозом 3 установлены на станине 9. Регулировка адаптивности вариатора осуществляется рычагом 6. Момент на нагрузочном тормозе 3, регулируемый винтом 2, измерялся динамометром растяжения 1; частота вращения входного вала вариатора (вала электродвигателя) – тахометром 8, а выходного вала вариатора – тахометром 10; ток электромотора (для контроля крутящего момента входа) – амперметром 7. До испытаний вариатора подобным же образом был испытан непосредственно сам электродвигатель, а затем вместе с вариатором без фрикционного касания дисков. По полученным данным строилась тарировочная характеристика электродвигателя – крутящий момент на его валу в зависимости от тока и частоты вращения, а также подобная характеристика с учетом барботажных потерь (смазка вариатора осуществлялась моторным маслом М-8 погружением).
Рис. 2. Схема испытаний мотор-вариатора: 1 – динамометр растяжения; 2 – регулировочный винт; 3 – нагрузочный тормоз; 4 – вариатор; 5 – асинхронный электродвигатель; 6 – рычаг регулятора адаптивности; 7 – амперметр; 8 и 10 – тахометры; 9 – станина
По данным, полученным при испытании вариатора с учетом тарировочных данных с контролем крутящего момента электродвигателя по двум параметрам – току и частоте вращения, были построены основные характеристики – зависимость крутящего момента Т на выходном валу и КПД вариатора η от частоты вращения n выходного вала и передаточного отношения вариатора i (рис. 3). Регулятор адаптивности для простоты выполнен только увеличивающим «мягкость» характеристики T = f (n), но для использования на автомобиле он будет и уменьшать эту «мягкость».
Немного больше о технологиях >>>
Стратегия «золотой середины»
Выработанная
веками народная мудрость, правило поведения или закон природы? Ниже я
постараюсь показать, что это такой же универсальный закон природы как, скажем,
закон всемирного тяготения.
Понятие
золотой середины далеко не ново. О нем писали еще Конфуций (551...479 до н.э. ...
Изо всех лошадиных сил
В 1765 году англичанин Джеймс Уатт изобрел паровую
машину, положив начало длинной цепочке инноваций в двигателестроении. В 1860
году французский механик Этьен Ленуар разрабатывает первый поршневой двигатель
внутреннего сгорания. В 1889 году швед Карл Густав Патрик Лаваль, соверш ...
