Тягово-скоростные свойства и топливная экономичность автомобиля с гидромеханической трансмиссией. Особенности гидродинамических передач, страница 7

Значения i и Kт соответствуют принятым табличным значениям λн, использованным при решении уравнения (6.16). По результатам вычислений осуществляется построение искомых выходных характеристик Мт=f(nт) и Nт=f(nт), а также характеристики ηгт=f(nт) и графика кинематической характеристики гидродинамической передачи nн=f(nт).

На рисунке 6.8 показаны выходные характеристики системы двигатель-гидротрансформатор.

Рисунок 6.8 – Выходная характеристика системы двигатель-гидротрансформатор

Сравним выходную характеристику ДВС-ГТ с внешней скоростной характеристикой двигателя (рис. 6.9). Двигатель может устойчиво работать при изменении частоты вращения в интервале nм≤nд≤nххmax. Частота вращения вала турбины может изменяться в пределах 0≤nт≤nтmax. При этом обеспечивается устойчивая работа двигателя во всем диапазоне изменения частоты вращения его вала от nххmin до nххmax. Форма характеристики Мт=f(nт) приближается к идеальной, показанной штриховой линией.

В эксплуатационном диапазоне использования характеристики гидротрансформатора (при ηгт≥0,8) момент на валу турбины изменяется в пределах Мт.э≥Мт≥Мт.м, где Мт.э – момент, соответствующий ηгт.э; Мт.м - момент соответствующий переходу на режим гидромуфты. Частота вращения турбины при этом изменяется в интервале nт.э≤nт≤nт.м.

Рисунок 6.9 - Сравнение характеристик Мт=f(nт) и Мк=f(nд):

- - - - идеальная характеристика

Коэффициент приспособляемости системы ДВС-ГТ по моменту определяется по формуле

                                          (6.21)

а коэффициент приспособляемости по угловой скорости (частоте вращения вала турбины)

                        (6.22)

Значения  находятся в пределах 1,6-2,5, а значения  - в пределах 2,0-2,6. Поскольку  существенно больше значений  двигателя, это позволяет уменьшить количество ступеней в механической коробке передач и упростить ее конструкцию.

Выходные характеристики системы ДВС-ГМ получают таким же образом, как и для системы ДВС-ГТ. Рассмотрим некоторые особенности выходной характеристики Мт=f(nт) этой системы. Так как у ГМ Кт=1 на всех режимах, то Мтнд. Поэтому характеристики Мт=f(nт) строят на одном и том же графике, что и характеристики совместной работы ДВС и ГМ Мн=f(nн) и Мд=f(nд).

Характеристика Мт=f(nт) существенно отличается от характеристики двигателя Мд=f(nд) (рис. 6.10), поскольку существует при любых значениях nт, в том числе и при nт=0. Следовательно, ГМ не позволяет двигателю остановиться при любой нагрузке. Она предотвращает возникновение больших динамических нагрузок и предохраняет двигатель и трансмиссию от перегрузок.

Рисунок 6.10 – Характеристика системы двигатель-гидромуфта

Активный диаметр ГМ выбирают из условия, чтобы при Nеmax скольжение ГМ не превышало 3 %, т.е. i≥0,97.

Желательно, чтобы безразмерная характеристика ГM λн=f(i) имела участок обратной прозрачности, а λн0 было значительно меньше λнmax. В этом случае при отпущенной педали акселератора момент на турбине будет сравнительно небольшой, что позволит останавливать автомобиль у светофора без выключения передачи в коробке передач. Это обеспечивает быстрое и в то же время плавное, без рывков и больших динамических нагрузок, трогание автомобиля с места и его разгон, а также упрощение управления автомобилем.

6.6. Дифференциальное уравнение движения автомобиля с гидромеханической трансмиссией

Дифференциальное уравнение прямолинейного движения автомобиля с гидромеханической трансмиссией аналогично уравнению для автомобиля с механической трансмиссией, только вместо характеристики двигателя Мк=f(nд) в нем используется выходная характеристика Мт=f(nт) системы ДВС-ГТ. С учетом этого дифференциальное уравнение имеет вид

               (6.23)

При определении коэффициента приведенной массы δвр автомобиля с гидродинамической передачей необходимо дополнительно учесть влияние, моментов инерции насосного и турбинного колес на изменение кинетической, энергии системы.