Федеральное агентство по образованию

Восточно-Сибирский государственный технологический университет

Кафедра «Автомобили»

Отчет о прохождении преддипломной практики

по теме: Исследования возможностей диагностирования автомобиля

Выполнил

Проверил:

Улан-Удэ 2010

Содержание

Введение

1. Цель преддипломной практики

2. Методы проверки и диагностирования АКПП на стендах

2.1 Автоматическая трансмиссия, как объект испытания и доводки

2.2 Назначение испытаний

2.3 Условия проведения испытаний

2.4 Виды стендовых испытаний

2.5 Виды дорожных испытаний

2.6 Методы ускорения испытаний

2.7 Схемы стендов для испытаний

2.8 Двигатели

2.9 Тормоза

2.10 Дополнительное оборудование

2.11 Измерительная аппаратура

2.12 Испытания и доводка узлов АКПП. Определение характеристик гидротрансформаторов

2.13 Испытания и доводка систем АКПП. Баланс расходов рабочей жидкости

2.14 Испытания АКПП в сборе (подбор материалов для фрикционных узлов, испытания АКПП на надежность)

2.15 Процессы переключения передач, плавность переключения передач

2.16 Испытания при низких и высоких температурах

3. Осуществление процесса диагностики автоматических трансмиссий на стенде К-467

4. Тяговый расчет автомобиля Toyota Mark II

4.1 Построение внешней скоростной характеристики

4.2 Тяговый баланс автомобиля

4.3 Динамический фактор автомобиля

4.4 Характеристика ускорений автомобиля

4.5 Характеристика времени разгона автомобиля

Конструкторская часть

Список использованных источников

Введение

Автоматическая коробка перемены передач (АКПП) - один из самых сложных и высокотехнологичных элементов автомобиля. При строгом соблюдении правил эксплуатации и сервиса срок службы современных автоматических трансмиссий сравним с ресурсом двигателя. В большинстве случаев, автоматические коробки передач попадают в ремонт именно вследствие нарушения установленных правил эксплуатации. При ремонте автоматических трансмиссий необходимо большое внимание уделять диагностики, так как выявление неисправностей определит целесообразность ремонта и в последующем сократит его время.

Диагностирование - процесс определения технического состояния объекта без его разборки по внешним признакам путем измерения величин, характеризующих его состояние и сопоставление его с нормативами. Диагностирование автоматических трансмиссий подразумевает множество различных методов, наиболее целесообразными и информативными является методы диагностирования на стенде тяговых качеств.

Стенды тяговых качеств служат для комплексного диагностирования автомобиля. Они позволяют имитировать в стационарных условиях тестовые нагрузочные и скоростные режимы работы автомобиля. При этом используют следующие диагностические параметры: мощность на ведущих колесах (колесная мощность) - N ; крутящий момент (или тяговое усилие) на ведущих колесах - Мк(Рк); линейная скорость на окружности роликов; расход топлива; время (или путь) разгона. Кроме того, тяговые стенды позволяют проводить ряд работ, связанных с углубленным поэлементным диагностированием автомобиля.

1. Цель преддипломной практики

Целью преддипломной практики является расширение возможностей тягово-силового стенда К-467М, для возможности диагностирования автоматических трансмиссий, по направлениям:

1) Совершенствование определения тягово-экономических свойств автомобиля по средствам подключения ЭВМ:

- построение графиков зависимости крутящего момента на ведущих колесах (или тяговое усилие) и мощности на ведущих колесах (колесной мощности) от оборотов двигателя;

- определение линейной скорости на окружности роликов;

- определение мощности двигателя с автоматической трансмиссией;

- определение времени (или пути) разгона;

- определение ускорения (замедления) при разгоне (выбеге).

2) Задание постоянного усилия нагружения при изменяющейся скорости вращения роликов стенда для получения графика переключения передач.

2. Методы проверки и диагностирования АКПП на стендах

2.1 Автоматическая трансмиссия, как объект испытания и доводки

В ходе испытаний определяют характеристики АКПП в целом и их отдельных узлов и систем; проверяют взаимное соответствие всех элементов; определяют прочность деталей и узлов; проверяют надежность АКПП и их соответствие автомобилям, которые будут с ними эксплуатироваться. Поэтому объектами испытаний могут быть АКПП в сборе, т.е. АКПП в таком виде, в каком они устанавливаются на автомобиль, а также составляющие АКПП узлы, детали и системы. К объектам испытаний могут быть отнесены, кроме того, материалы, из которых изготовлены детали и рабочая жидкость. 0бъектом испытаний АКПП являются и автомобили с АКПП.

Анализ конструкций позволил выделить характерные узлы, входящие в АКПП все или частично, по одному или несколько. В АКПП как объекты испытаний и доводки можно рассматривать (рис. 1) следующие узлы: гидротрансформатор I, насосы питания 2, фрикционные узлы 3, муфты свободного хода 4, механические (зубчатые) передачи 5, панели управления 6, центробежный регулятор 7, механизм блокировки выходного вала 8.

Это разделение на узлы несколько условно, так как в одном агрегате, каким является АКПП, все ее части - за исключением гидротрансформатора (ГДТ) - не являются отдельными конструктивно оформленными узлами (некоторые элементы одних узлов служат одновременно элементами других узлов). Несмотря на это, все перечисленные узлы подвергаются раздельным испытаниям, так как их характеристики во многом определяют качество АКПП.

При испытаниях отдельных узлов АКПП учитывают их значение в той или иной системе. Можно выделить четыре таких системы: питания, управления, охлаждения, смазки.

В ходе испытаний выявляются конструктивные элементы, наиболее существенно влияющие на выходные характеристики АКПП и на ее доводке. К ним можно отнести:

торцевые и диаметральные зазоры в насосах питания и их приводах;

осевые и диаметральные зазоры в сцеплениях и дисковых тормозах;

толщины фрикционных элементов и отклонение от плоскостности дисков сцеплений;

осевые зазоры в гидротрансформаторе и в коробке передач;

диаметральные зазоры в сочленениях, являющихся подшипниками скольжения;

торцевые и радиальные биения характерных рабочих поверхностей (в том числе поверхностей, по которым работают уплотнения);

чистота поверхностей характерных деталей;

твердость деталей, работающих с большими контактными напряжениями (например, детали муфт свободного хода), и деталей, пониженная твердость которых может уменьшить работоспособность АКПП (например, торцевые опоры комплексных гидротрансформаторов и коробок передач);

характеристики, твердость и фактические геометрические размеры наиболее ответственных пружин;

отклонения от плоскостности корпусных элементов панелей системы автоматического управления;

диаметральные зазоры в золотниках и клапанах системы автоматического управления;

осевые размеры щелей и перекрытий золотников и клапанов.

2.2 Назначение испытаний

Испытания АКПП по назначению разделяются на доводочные и контрольные.

При доводочных испытаниях проводится всестороннее исследование рабочих процессов как АКПП в целом, так и ее функциональных узлов и элементов. При этом определяются, оцениваются, улучшаются и, в дальнейшем, нормируются потенциальные свойства исследуемых объектов.

2.3 Условия проведения испытаний

По условиям проведения испытания разделяются на стендовые и дорожные. Эти два вида испытаний дополняют друг друга.

Стендовые испытания отличаются высокой точностью, возможностью многократного воспроизведения тех или иных режимов, возможностью интенсификации режимов испытаний. Вместе с тем, при стендовых испытаниях не всегда возможно воспроизведение тех или иных условий работы АКПП на автомобиле.

При доводочных дорожных испытаниях АКПП проверяется в условиях, в которых она будет эксплуатироваться.

2.4 Виды стендовых испытаний

Методы проведения испытаний деталей АКПП аналогичны общим методам испытаний деталей машин. Специфическими являются лишь нагрузочные режимы, которые должны задаваться, исходя из условий работы испытываемой детали в АКПП автомобиля. Нагрузочные режимы определяют либо расчетом, либо в результате исследования режимов работы детали на автомобиле.

Узлы, где утечка недопустима, испытывают на герметичность. Если утечка из рабочих полостей неизбежна по особенностям конструкции, определяют ее величину. Допустимые утечки нормируются. Их величина определяется при доводочных испытаниях и контролируется при производственных испытаниях.

Рис. 1 Автоматическая коробка перемены передач (гидромеханическая передача)

Определение характеристик узлов и систем АКПП, а также АКПП в сборе, проводится с помощью испытательного оборудования повышенной точности. Режимы и условия испытании назначаются характерными для работы испытуемых узлов на автомобилях.

Наряду с определением характеристик узлов определяют потери мощности в них. Примером может служить определение потерь на трение при вращении дисков сцепления, когда сцепление выключено. Наличие малых потерь свидетельствует о чистоте выключения. По величине потерь мощности при испытаниях АКПП в сборе оценивают качество конструкции и изготовления АКПП. Величина этих потерь складывается из потерь на трение, потерь в зубчатых зацеплениях, потерь на перекачивание рабочей жидкости и т.д.

Испытания на работоспособность при стендовых испытаниях проводятся путем приложения нагрузок, равных (или несколько больших) нагрузкам, которые возникают при работе АКПП на автомобиле. Критерием работоспособности узла является его способность выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных технической документацией. Испытания на работоспособность с небольшим числом нагрузочных циклов являются одним из первых этапов доводки конструкции. Иногда эти испытания называют проверкой на функционирование. Если же число циклов задается, примерно, равным числу их за все время работы АКПП, то эти испытания переходят в испытания на безотказность и долговечность.

При испытаниях на долговечность узлов и АКПП в сборе определяют время работы (число циклов), в течение которого объект сохраняет работоспособность. Нагрузка при этих испытаниях должна быть такой же, как при работе объекта испытаний на автомобиле или (для ускорения испытаний) большей.

Превышение до наступления предельного состояния того числа циклов, которое может быть за все время работы АКПП, характеризует "запас" потенциальных свойств объекта испытаний.

2.5 Виды дорожных испытаний

При дорожных испытаниях АКПП учитывают особенности автомобилей, на которые они устанавливаются. Может оказаться, например, что плавность переключений одной и той же АКПП удовлетворительна на одной типе автомобиля и неудовлетворительна на другом. Важным видом дорожных испытаний являются испытания по определению нагрузочных режимов АКПП в целом и ее узлов и деталей, например, определение: числа переключении передач на 1 единицу пути; нагрузок на отдельные узлы и их распределение по пути и времени движения, значений и распределения передаточных отношений в гидротрансформаторе, времени работы на каждой передаче и т.д. Результаты этих испытаний используются для воспроизведения реальных нагрузок и режимов работы при стендовых испытаниях. Это позволяет осуществлять ускоренные испытания по отработке конструкций элементов АКПП. Иногда проводят тематические испытания на надежность. Они сводятся к установке в АКПП опытных деталей или узлов и проверке их либо в условиях нормальной эксплуатации, либо во время пробега со специальным режимом движения, при котором создаются наибольшие нагрузки на объект испытаний.

2.6 Методы ускорения испытаний

Наиболее достоверные результаты дают дорожные испытания, проводимые в реальных эксплуатационных условиях. Если полагаться, однако, только на такие испытания; то данные о реальной надежности и долговечности объектов испытаний можно получить только через много лет. Поэтому большинство испытаний проводимых при разработке конструкций АКПП, подготовке их к производству и при производстве являются ускоренными, форсирование сводится к заданию для объектов испытаний более напряженных показателей режимов работы. Чрезмерное форсирование режимов испытаний может привести к неправильным результатам. Поэтому окончательный режим ускоренных испытаний выбирают в результате ряда проб таким, чтобы характер разрушения или предельного износа деталей был эквивалентен эксплуатационному. При сопоставлении видов разрушения или износа следует, наряду с осмотром деталей, также анализировать структуру поверхностных слоев металла в зоне разрушения.

2.7 Схемы стендов для испытаний

Так как АКПП является преобразователем крутящего момента, передаваемого от двигателя к ведущим колесам автомобиля, то наиболее употребительна схема стенда, называемая основной (рис. 2): двигатель 1 (автомобильный двигатель или его имитатор), объект испытаний 2 (гидротрансформатор или АКПП), тормоз 3 (имитатор нагрузки на выходной валу гидротрансформатора или АКПП, пропорциональной нагрузке на ведущих колесах автомобиля).

Рис. 2 Основная схема испытаний

При испытаниях измеряют числа оборотов n1, n2, и крутящие моменты M1, M2, по которым определяют характеристики испытуемых объектов. Если испытывают по этой схеме детали, узлы или системы АКПП, то измеряют и другие величины (давления в различных точках, температуру рабочей жидкости и т.д.)

При испытаниях измеряют обычно величины n1, n2 и М2 . Крутящий момент M1 определить в такой схеме трудно, нужно установить специальный датчик, что потребует переделки ряда деталей АКПП.

Испытания по схемам рис. 2 и рис. 3 ведутся, как правило, на установившихся режимах (устанавливают определенный режим, производят измерения, устанавливают другой режим, производят измерения, и т.д.).

Неустановившиеся режимы для автомобильных АКПП характерны, в основном, для процессов разгона автомобиля, замедления автомобиля, переключения передач. При исследовании этих процессов записывают на осциллографе изменения показателей режима по времени. Испытания на неустановившихся режимах проводят на инерционном стенде путем разгона двигателем 1, через испытуемый объект 2, инерционной массы (маховика) 3, момент инерции которой подбирается равный моменту инерции автомобиля, приведенному к выходному валу АКПП (гидротрансформатор). Тормозом 4 можно дополнительно нагружать выходной вал АКПП, имитируя движение автомобиля на подъемах, сопротивление качению автомобиля и сопротивление воздуха. Далее будут рассмотрены два варианта инерционного стенда.

При испытаниях на инерционном стенде постоянно меняется передаточное отношение - отношение числа оборотов выходного вала гидротрансформатора к числу оборотов его входного вала. Если требуется проводить испытания при постоянном значении передаточного отношения, то можно использовать стенд с замкнутым контуром. В этом случае выходной вал гидротрансформатора 5 связан со своим входным валом через кинематически жесткую цепь, состоящую из зубчатых редукторов 2, 3, 4, что обеспечивает постоянство передаточного отношения.

Из рассмотрения схем стендов видно, что основным силовым оборудованием являются двигатели, тормоза, инерционные стенды и стенд с замкнутым контуром.

2.8 Двигатели

В качестве приводных двигателей используются двигатели внутреннего сгорания (ДВС), с которыми АКПП работают на автомобилях, или электромашинные динамометры. ДВС применяются в тех случаях, когда надо учесть специфику автомобильного двигателя (например, реальный темп изменения числа оборотов двигателя при разгоне автомобиля). Если же определяют характеристики испытуемых агрегатов путем измерений каких-либо показателей при различных установившихся режимах их работы (например, определение характеристик гидротрансформатора), то используют электромашинные динамометры.

Электромашинным динамометром (электродинамометром) называют обратимую электрическую машину (двигатель-генератор), корпус которой подвешен балансирно и опирается на весовое устройство, регистрирующее реактивный крутящий момент на корпусе динамометра, равный по величине крутящему моменту на валу динамометра и, следовательно, крутящему моменту на валу испытуемого агрегата. Используют преимущественно электродинамометры постоянного тока. Они питаются от специальных преобразовательных агрегатов, работающих по схеме Леонардо и состоящих из электродвигателя переменного тока, работающего от сети промышленного тока, генератора постоянного тока и генератора возбуждения. Преобразовательный агрегат имеет значительные размеры, так как мощности первых двух его машин примерно равны мощности самого электродинамометра. Мощности же самих используемых электродинамометров в приведенных схемах испытаний должны быть примерно равны мощности автомобильных двигателей, с которыми работают испытуемые АКПП (гидротрансформаторы). Помимо электродинамометров для испытаний гидротрансформатора и АКПП в сборе необходимы электродинамометры меньшей мощности для испытаний и доводки узлов АКПП (насосов питания, центробежных регуляторов, фрикционных узлов и др.).

2.9 Тормоза

В качестве тормозного испытательного оборудования применяются электродинамометры и гидравлические тормоза, однако, те и другие не могут развивать больших крутящих моментов при малых оборотах, в то время как именно при этих оборотах для испытаний АКПП требуются максимальные крутящие моменты, поэтому распространение получили индукторные тормоза (рис.3).

Рис. 3 Индукторный тормоз

2.10 Дополнительное оборудование

Описанное выше оборудование можно назвать основным оборудованием. Для проведения испытаний и доводки АКПП необходимо еще и дополнительное оборудование, к которому можно отнести:

насосные установки для поддержания постоянного давления на входе в гидротрансформаторе при его испытании, а также для различных проверок на герметичность; оценок количества утечек (где они неизбежны);

теплообменники для поддержания заданных температур в объектах испытаний и в НЕС, если они используются как, приводные двигатели;

системы подачи топлива к ДВС, используемым в качестве приводных двигателей;

стойки и приспособления для установки на стенды объектов испытаний;

устройства для соединения объектов испытаний с приводным двигателем и тормозом.

2.11 Измерительная аппаратура

К измерительной аппаратуре относятся тахометрические, динамометрические, термометрические, барометрические, флоуметрические и другие устройства для измерения и записи соответственно чисел оборотов и крутящих моментов, температуры, давлений, расходов жидкости и других показателей рабочих процессов.

К измерительному оборудованию относят также:

устройства для фиксации перемещений и деформаций деталей и напряжений в них;

весовые устройства электродинамометров и тормозов, фиксирующие величины крутящих моментов при установившихся режимах работы объектов испытаний;

датчики крутящего момента, фиксирующие изменение крутящего момента по времени на неустановившихся режимах работы объектов испытаний;

шлейфовые осциллографы, осуществляющие запись изменений по времени величин, измеряемых в процессе испытаний;

устройства и приспособления для тарировок измерительной аппаратуры.

2.12 Испытания и доводка узлов АКПП

Определение характеристик гидротрансформаторов.

Ряд узлов АКПП возможно и целесообразно испытывать и доводить до испытаний АКПП в сборе. К таким узлам относятся гидротрансформатор, муфты свободного хода, насосы питания, центробежные регуляторы, уплотнения, панели гидравлических систем управления.

Для испытаний отдельно взятых узлов применяются специальные приспособления, имитирующие работу испытуемого узла или элемента в АКПП и проводятся испытания (обычно ускоренные) в объемах, соответствующих всему предполагаемому сроку службы АКПП.

2.13 Испытания и доводка систем АКПП

Баланс расходов рабочей жидкости.

Все системы АКПП (питания, управления, охлаждения и смазки) тесно связаны между собой.

Система охлаждения проверяется фактически только на автомобиле, так как ее эффективность определяется не столько характеристикой теплообменника, сколько местом его расположения на автомобиле. Установка теплообменника в месте интенсивного обдува воздухом может оказаться эффективнее увеличения в несколько раз числа секций теплообменника.

Доводка систем питания, управления и смазки начинается фактически с этапа сборки для испытаний новой или модернизированной АКПП, когда определяются утечки из отдельных узлов.

На работу всех систем влияет обеспеченность их рабочей жидкостью, находящейся под нужным давлением. Это делает необходимым определение баланса расходов рабочей жидкости в АКПП при различных условиях ее работы, что позволяет оценивать рациональность распределения рабочей жидкости по всем ее потребителям внутри АКПП и определять, в частности, количество рабочей жидкости, участвующей в работе системы управления при переключении передач.

2.14 Испытания АКПП в сборе (подбор материалов для фрикционных узлов, испытания АКПП на надежность)

Можно выделять несколько видов испытаний АКПП в сборе:

испытания узлов и систем в АКПП;

функциональные испытания АКПП в целом;

испытания на надежность и долговечность;

испытания на плавность переключения передач;

испытания силовых агрегатов (АКПП в сборе с двигателем);

испытания АКПП на автомобилях. Все эти виды испытаний взаимно дополняют друг друга. Режимы и особенности работы элементов АКПП, отмеченные в одних испытаниях, используются для форсированного воспроизведения в других испытаниях.

В первом из перечисленных случаев АКПП в сборе используются как приспособления, обеспечивающие испытуемым узлам реальные условия их работы в АКПП. К таким случаям можно отнести испытания в АКПП деталей и некоторых узлов - например, зубчатых механизмов, исполнительных механизмов системы управления АКПП, а также испытания по определению характеристик фрикционных узлов. При испытаниях АКПП, как единого целого, определяют и доводят до необходимых значении показатели, характеризующие функциональные особенности АКПП: определяют баланс рабочей жидкости, достаточность системы смазки, режимы переключения передач и удовлетворительность самих процессов переключения (отсутствие разрывов в передаче мощности и отсутствие перекрытий передач, ведущих к пробуксовкам).

Только испытаниями АКПП в сборе проверяется их приспособленность к работе при повышенной температуре масла и при отрицательных температурах.

При испытаниях АКПП на автомобилях (или испытаниях автомобилей с АКПП) определяются наиболее целесообразные режимы для стендовых испытании АКПП на надежность и долговечность. Только при испытаниях на автомобилях определяется удовлетворительность или неудовлетворительность, (приемлемость или неприемлемость) переключений передач по их плавности. Это объясняется тем, что качество переключений неразрывно связано с акустическими свойствами кузова автомобиля и параметрами автомобиля в целом.

2.15 Процессы переключения передач, плавность переключения передач

При работе АКПП на автомобиле передачи переключаются большей частью под нагрузкой. Качество процессов переключения передач во многом определяет качество АКПП в целом и автомобиля с АКПП. Исследования и последующая доводка процессов переключения должны предотвратить возникновение больших динамических нагрузок при переключении передач, обеспечить необходимую плавность хода автомобиля, долговечность фрикционных узлов и всей трансмиссии. Необходимая плавность переключений должна обеспечиваться при любых подачах топлива к двигателю, при любой температуре масла в АКПП, на подъемах и спусках, при любых качествах дорожного покрытия.

В оценке плавности переключений передач играют роль психофизические особенности людей (одному кажется плавным то, что другому кажется неплавным), акустические качества кузова автомобиля и параметры автомобиля в целом. Поэтому для создания методики объективной оценки плавности переключении передач исследовались продольные колебания кузовов легковых автомобилей, были сопоставлены и критически проанализированы различные критерии плавности переключения передач.

2.16 Испытания при низких и высоких температурах

Пригодность АКПП к работе при высоких и низких температурах определяется: свойствами масла, используемого в качестве рабочей жидкости; свойствами фрикционных материалов; тепло- и морозостойкостью неметаллических материалов, используемых в АКПП (в том числе в уплотнениях); рациональным выбором зазоров и допусков в различных сочленениях.

Испытания при низких температурах могут проводиться на автомобилях с АКПП в холодных районах страны после ночных стоянок в зимнее время. Такие испытания сводятся к оценке работоспособности АКПП после пуска двигателя и его разогрева, после которого возможно движение автомобиля. При этом проверяют прочность деталей привода переднего насоса (связанного через гидротрансформатор непосредственно с двигателем) и работоспособность муфт свободного хода коробки передач.

Нормальной эксплуатационной температурой для большинства АКПП можно считать 80-90°С. Температура повышается в тяжелых дорожных условиях (песок, снег) и на затяжных подъемах, обычно температура до 120 или до 15О°С и выше поднимается на короткое время. Для АКПП повышенной температурой рабочей жидкости можно считать такую, которая превышает обычную эксплуатационную температуру на 30-50 °С.

3. Осуществление процесса диагностики автоматических трансмиссий на стенде К-467М

Перед выполнением диагностических работ по автоматическим трансмиссиям автомобиля необходимо проводить испытания на тягово-силовом стенде. Эти испытания позволяют с большой точностью определить причину неисправности, так как рассматривают функционирование АКПП в имитации реальных условий эксплуатации. После модернизации стенда появится возможность задать абсолютно любой режим и цикл режимов нагружений, а также благодаря непосредственному доступу к агрегату в процессе диагностирования позволяет использовать различные методы диагностики, например виброакустический.

Для реализации задания режимов испытаний необходимо обеспечить двухстороннюю связь между управляющей ЭВМ и дроссельной заслонкой системы питания двигателя. Для этого цифровой сигнал от управляющей ЭВМ поступает в ЦАП для преобразования в аналоговый. Аналоговый сигнал, поступающий в преобразователь, служит для управления дроссельной заслонкой, которое осуществляется посредством исполнительного механизма в виде сервопривода. Для обеспечения обратной связи, то есть контроля положения дроссельной заслонки используется датчик, посылающий сигнал обратно в АЦП и из него в ЭВМ.

Для обеспечения легкого доступа к АКПП в процессе диагностирования вдоль установленного стенда изготовлена осмотровая канава. Это позволит использовать инструментальные и органолептические способы оценки состояния АКПП и трансмиссии в целом.

При исправной работе АКПП процесс переключения передач проходит в зависимости от скорости автомобиля, оборотов коленчатого вала двигателя и нагрузки на двигатель. Соответственно, если АКПП не следует алгоритму переключений или эти переключения слишком затянуты во времени, то это свидетельствует о возникшей неисправности.

Примерный график переключений представлен на рисунке 4.

Диапазон корректных переключений передач автоматической трансмиссии лежит в области между зеленым и синим графиком. Красным цветом показаны возможное переключение передач при использовании режима «Кик-Даун».

Исправная работа АКПП сопровождается процессом переключением передач, он зависит от скорости движения автомобиля, времени разгона (пути разгона) и ускорения автомобиля на всех передачах. Теоретически графики этих зависимостей получены при расчете тягового баланса автомобиля. Для получения графиков на тяговом силовом стенде необходимо внести в конструкцию некоторые изменения, которые повлекут за собой изменения в функционировании.

4. Тяговый расчет автомобиля Toyota Mark II

4.1 Построение внешней скоростной характеристики

Наиболее полные сведения о параметрах двигателя дает его внешняя скоростная характеристика. Она представляющая собой зависимость эффективной мощности – N_e, [кВт]; эффективного крутящего момента – M_e, [Н×м] от частоты вращения коленчатого вала n_e, [об/мин], при установившемся режиме работы двигателя и максимальной подаче топлива.

Определение текущего значения эффективной мощности от частоты вращения коленчатого вала двигателя, производится по эмпирической зависимости, предложенной С.Р. Лейдерманом:

, [кВт] (1)

где N_{е max}=132,4 [кВт] - максимальная эффективная мощность двигателя;

n_e - текущая частота вращения, [об/мин];

n_N=4800 [об/мин] - частота вращения при максимальной мощности;

коэффициенты а=в=с=1.

Определяем значения наименьшей устойчивой – n_{e min} , и максимальной – n_{e max}, частот вращения коленчатого вала двигателя.

n_{e min} = 0,13× n_N =0,13×4800=624=700 [об/мин],

n_{e max} = 1,2× n_N =1,2×4800=5760=6000 [об/мин].

Полученный диапазон частот вращения коленчатого вала разбиваем на двенадцать значений через интервал в 100 [об/мин].

Для каждого значения n_e , с использованием уравнения Лейдермана, определяем значения эффективной мощности двигателя N_e.

Часть мощности двигателя затрачивается на привод вспомогательного оборудования (генератор, насос системы охлаждения двигателя, компрессор, насос гидроусилителя руля и др.), и лишь оставшаяся мощность N_e¢ - мощность нетто, используется для движения автомобиля.

N_e¢ = 0,9×N_e, [кВт] (2)

Для расчета графика эффективного крутящего момента используем выражение вида:

, [Н×м]. (3)

Часть эффективного крутящего момента двигателя – M_e затрачивается на привод навесного вспомогательного оборудования, и лишь оставшаяся его часть, так называемый крутящий момент нетто – М_e¢, используется для движения автомобиля. Для определения момента нетто воспользуемся выражением:

М_e¢ = 0,9 × М_e , [Н×м] (4)

Полученные при расчетах данные заносим в таблицу 1.

Таблица 1 – Параметры внешней скоростной характеристики двигателя марки 1JZ-GE

Параметры	Частота вращения коленчатого вала, об/мин
	700	800	900	1000	1100	1200	1300	1400	1500
Nе , кВт	17,03853148	19,693274	22,39215	25,13148148	27,90759	30,7168	33,55543	36,41981	39,30625
Ne' , кВт	15,33467833	17,723947	20,15294	22,61833333	25,11683	27,64512	30,19989	32,77783	35,37563
Мe , Нм

232,4542509

235,08846

237,6056

240,0056481

242,2886

244,4545

246,5034

248,4351

250,2498

М_e' , Нм

209,2088258

211,57961

213,845

216,0050833

218,0598

220,0091

221,853

223,5916

225,2248

N_е , кВт

42,21108

45,13062

48,0612

50,99913

53,94074

56,88235

59,82028

65,6704

68,57523

N_e' , кВт

37,98997

40,61756

43,25508

45,89922

48,54667

51,19412

53,83825

59,10336

61,71771

М_e , Нм

251,9474

253,5279

254,9914

256,3377

257,567

258,6793

259,6744

261,3135

261,9574

М_e' , Нм

226,7527

228,1751

229,4922

230,704

231,8103

232,8113

233,707

235,1821

235,7616

Nе , кВт	71,46167		74,32605	77,16468	79,97389	82,75	85,48933	88,18821	90,84295	96,00532
Ne' , кВт	64,31551		66,89345	69,44821	71,9765	74,475	76,9404	79,36939	81,75866	86,40479
Мe , Нм	262,4842		262,894	263,1867	263,3623	263,4208	263,3623	263,1867	262,894	261,9574
Мe' , Нм	236,2358		236,6046	236,868	237,0261	237,0788	237,0261	236,868	236,6046	235,7616
Nе , кВт		98,5056	100,947	103,3259	105,6387	107,8815	110,0508	112,1428	114,1539	117,9188
Ne' , кВт		88,65504	90,85233	92,99335	95,07479	97,09333	99,04568	100,9285	102,7385	106,1269
Мe , Нм		261,3135	260,5525	259,6744	258,6793	257,567	256,3377	254,9914	253,5279	250,2498
Мe' , Нм 235,1821 234,4972 233,707 232,8113 231,8103 230,704 229,4922 228,1751 225,2248 Nе , кВт 119,6651 121,3158 122,8672 124,3156 125,6574 126,8889 128,0063 129,006 129,8844 Ne' , кВт 107,6986 109,1842 110,5805 111,8841 113,0917 114,2 115,2057 116,1054 116,896 Мe , Нм 248,4351 246,5034 244,4545 242,2886 240,0056 237,6056 235,0885 232,4543 229,703 Мe' , Нм 223,5916 221,853 220,0091 218,0598 216,0051 213,845 211,5796 209,2088 206,7327 На основе результатов в таблице, строим графики внешней скоростной характеристики двигателя (рис. 5). Рис. 5 Графики внешней скоростной характеристики 4.2 Тяговый баланс автомобиля Тяговый баланс автомобиля - это совокупность графиков зависимостей силы тяги на ведущих колесах Fк, [Н] (на различных передачах), а также суммы сил сопротивления качению Ff, [Н] и воздуха Fw, [Н], от скорости движения автомобиля Va, [км/ ч]. Графики сил тяги на колесах автомобиля строим для всех ступеней коробки перемены передач. Расчет сил тяги на колесах для каждой передачи – Fki производится по формуле: , [Н] (5) hТР - коэффициент полезного действия трансмиссии; UТР - передаточное число трансмиссии; rк - радиус качения колеса, [м]. КПД трансмиссии автомобиля определяется на основании потерь мощности на трение: hтр = 0,98К ×0,97L× 0,99M (6) K - число пар цилиндрических шестерен в трансмиссии автомобиля, через которые передается крутящий момент на i-той передаче; L - число пар конических или гипоидных шестерен; M - число карданных шарниров. Для определения К, L, M необходимо использовать кинематическую схему автомобиля, данные заносим в таблицу 2. Таблица 2 – КПД трансмиссии Передачи K L M hтр I 6 1 3 0,833746017 II 6 1 3 0,833746017 III 0 1 3 0,94119003 IV 6 1 3 0,833746017 Передаточное число трансмиссии автомобиля определяется как произведение: UТР = UКПП × UРК × UГП (7) UКПП - передаточное число коробки перемены передач; UРК - передаточное число раздаточной коробки или делителя; UГП - передаточное число главной передачи. Для определения этих значений также воспользуемся кинематической схемой автомобиля, полученные значения занесем в таблицу 3. Таблица 3 – Передаточное число трансмиссии UКПП UРК UГП UТР I 2,804 1 4 11,216 II 1,531 6,124 III 1 4 IV 0,705 2,82 При расчетах радиусов качения колес, в качестве исходных данных, используют статический радиус - rстат При этом следует учитывать, что радиус качения rк обычно несколько больше статического и определяется индивидуально для диагональных и радиальных шин. На автомобиле ГАЗ -3307 установлены радиальные шины, поэтому радиус качения колеса рассчитываем по следующей формуле: rк = 1,04 × rстат, [м]; (8) rстат = 0,31 rк = 1,04 × 0,31 = 0,3224 [м] При расчетах зависимостей силы тяги на колесах автомобиля крутящий момент двигателя нетто - Мé берем из таблицы 1. Также для построения графика нам необходимо рассчитать скорость движения автомобиля на каждой передачи в зависимости от оборотов двигателя. , [км/ ч] (9) Далее определяем силы сопротивления качению колес автомобиля по дорожному покрытию, используя выражение: , [Н] (10) ma = 1650 [кг] - масса полностью загруженного автомобиля; g = 9,81 [м/с2] - ускорение свободного падения; f - коэффициент сопротивления качению автомобильного колеса. Величина коэффициента сопротивления качению колеса – f, зависит от скорости автомобиля. Для его определения используют выражение, предложенное Б.С. Фалькевичем: (11) Коэффициент сопротивления качению колеса автомобиля рассчитываем для двух типов дорог с асфальтобетонным покрытием и для грунтовой дороги. f 0 = 0,018- коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону; f0 = 0,03 - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге. Для расчета действующей на автомобиль силы сопротивления воздуха воспользуемся выражением вида: , [Н] (12) Кв – коэффициент обтекаемости формы автомобиля; Sx–площадь проекции автомобиля на плоскость перпендикулярную продольной оси, [м2]. При известном значении безразмерного коэффициента аэродинамического сопротивления Сх = 0,3 можно легко определить значение коэффициента обтекаемости Кв по выражению, предложенному академиком Е.А. Чудаковым: Кв = 0,5 × Сх × r в, [кг/м3] (13) r в = 1,225 , [кг/м3] – плотность воздуха. Кв = 0,5 × 0,3 × 1,225 = 0,18375 [кг/м3] Для нахождения площади Миделя автомобиля Sx воспользуемся выражением: Sx = 0,78 × Ва × Н, [м2] (14) Ва = 1,495 [м] – колея передних колес Н = 1,75 [м] - высота автомобиля. Sx =1,495 × 1,75 = 2,040675 [м2] Значение максимального значения скорости - Va max выбираем таким, чтобы оно было примерно на 10% больше наибольшего значения скорости, определенного для высшей передачи. Рассчитанные значения сил сопротивления движению заносим в таблицу 4. Таблица 4 – Значения сил сопротивления движению Параметры Скорость движения автомобиля, км/ч 0 10 20 30 40 50 60 70 80 f асф. 0,018 0,01809 0,01836 0,01881 0,01944 0,02025		0,02124	0,02241	0,02376
f грунт.	0,03	0,03015	0,0306	0,03135	0,0324	0,03375	0,0354	0,03735	0,0396
Ff асф, [H]	294,0057	295,4757	299,885814	307,236	317,5262	330,7564	346,9267	366,0371	388,0875
Ff грунт., [H]	490,0095	492,4595	499,80969	512,0599	529,2103	551,2607	578,2112	610,0618	646,8125
Fw, [H]	0	2,893318	11,57327257	26,03986	46,29309	72,33295	104,1595	141,7726	185,1724
Fw+Ff асф., [H]	294,0057	298,369	311,4590866	333,2758	363,8192	403,0894	451,0862	507,8097	573,2599
Fw+Ff грунт., [H]	490,0095	495,3529	511,3829626	538,0998	575,5034	623,5936	682,3707	751,8344	831,9849
f асф.	0,02529	0,027	0,02889	0,03096	0,03321	0,03564	0,03825	0,04104	0,04401
f грунт.	0,04215	0,045	0,04815	0,0516	0,05535	0,0594	0,06375	0,0684	0,07335
Ff асф, [H]	413,078	441,0086	471,8791	505,6898	542,4405	582,1313	624,7621	670,333	718,8439
Ff грунт., [H]	688,4633	735,0143	786,4652	842,8163	904,0675	970,2188	1041,27	1117,222	1198,073
Fw, [H]	234,3588	289,3318	350,0915	416,6378	488,9708	567,0904	650,9966	740,6894	836,1689
Fw+Ff асф., [H]	647,4368	730,3404	821,9706	922,3276	1031,411	1149,222 1275,759 1411,022 1555,013 Fw+Ff грунт., [H] 922,8221 1024,346 1136,557 1259,454 1393,038 1537,309 1692,267 1857,911 2034,242 f асф. 0,04716 0,05049 0,054 0,05769 0,06156 0,06561 0,06984 0,07425 0,07884 f грунт. 0,0786 0,08415 0,09 0,09615 0,1026 0,10935 0,1164 0,12375 0,1314 Ff асф, [H] 770,2949 824,686 882,0171 942,2883 1005,499 1071,651 1140,742 1212,774 1287,745 Ff грунт., [H] 1283,825 1374,477 1470,029 1570,48 1675,832 1786,085 1901,237 2021,289 2146,242 Fw, [H] 937,4351 1044,488 1157,327 1275,953 1400,366 1530,565 1666,551 1808,324 1955,883 Fw+Ff асф., [H] 1707,73 1869,174 2039,344 2218,242 2405,865 2602,216 2807,293 3021,097 3243,628 Fw+Ff грунт., [H] 2221,26 2418,964 2627,356 2846,434 3076,198 3316,65 3567,788 3829,613 4102,125 График тягового баланса (рис. 5). Рис. 5 График тягового баланса 4.3 Динамический фактор автомобиля Динамический фактор автомобиля представляет собой совокупность динамических характеристик, номограммы нагрузок автомобиля и графика контроля буксования его колес. Динамический фактор автомобиля дает представление о динамических свойствах автомобиля при заданных дорожных условиях и нагрузке автомобиля. Динамическая характеристика - это зависимость динамического фактора автомобиля с полной нагрузкой от скорости его движения Di = f(Va). Графики динамического фактора строят для тех же условий движения, что и графики тягового баланса, т.е. для каждой передачи i. Динамическим фактором D автомобиля называется отношение разности силы тяги и силы сопротивления воздуха к весу автомобиля: (15) На графике динамической характеристики показываем также зависимость суммарного коэффициента сопротивления дороги y = f(Va), который в случае разгона автомобиля на ровной, горизонтальной поверхности дороги численно равен коэффициенту сопротивления качению: = f + tga, (16) где a - угол подъема дороги. Суммарный коэффициент сопротивления дороги в нашем случае равен коэффициенту сопротивления качения. Полученные при расчетах динамического фактора автомобиля данные заносим в таблицу 5. Таблица 5 – Параметры динамического фактора автомобиля на 1,2,3,4-ой передачах Передачи Параметры Частота вращения коленчатого вала, об/мин 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 I Vа , км/ч 7,5857133 8,669387 9,753059914 10,83673 11,92041 13,00408 14,08775 15,17143 Fw, H 1,6649034 2,174568 2,752187225 3,397762 4,111292 4,892777 5,742218 6,659614 Di 0,3714106 0,375589 0,379577024 0,383373 0,386978 0,390392 0,393615 0,396646 II Vа , км/ч 13,893103 15,87783 17,86256042 19,84729 21,83202 23,81675 25,80148 27,78621 Fw, H 5,5846334 7,294215 9,231741002 11,39721 13,79063 16,41198 19,26129 22,33853 Di 0,2025061 0,2047 0,206778024 0,20874 0,210586 0,212315 0,213928 0,215426 III Vа , км/ч 21,27034 24,30896 27,34758 30,3862 33,42482 36,46344 39,50206 42,54068 Fw, H 13,090163 17,09736 21,63884087 26,71462 32,32469 38,46905 45,14771 52,36065 Di 0,1487667 0,150216 0,151557847 0,152791 0,153917 0,154934 0,155844 0,156645 IV Vа , км/ч 30,170695 34,48079 38,79089362 43,10099 47,41109 51,72119 56,03129 60,34139 Fw, H 26,337031 34,39939 43,53672526 53,74904 65,03634 77,39862 90,83588 105,3481 Di 0,0917957 0,092361 0,092812638 0,093152 0,093378 0,093492 0,093492 0,09338 I Vа , км/ч	16,2551	17,33877		18,42245	19,50612	20,58979	21,67347		22,75714		23,84081
	Fw, H		7,644965	8,698271		9,819532	11,00875	12,26592	13,59105		14,98413		16,44517
	Di		0,399486	0,402134		0,404592	0,406858	0,408933	0,410816		0,412508		0,414009
II	Vа , км/ч		29,77093	31,75566		33,74039	35,72512	37,70985	39,69458		41,67931		43,66404
	Fw, H		25,64373	29,17686		32,93794	36,92696	41,14393	45,58884		50,2617		55,1625
	Di		0,216807	0,218072		0,219221	0,220254	0,221171	0,221971		0,222656		0,223224
III	Vа , км/ч		45,5793	48,61792		51,65654	54,69516	57,73378	60,7724		63,81102		66,84964
	Fw, H		60,10789	68,38942		77,20525	86,55536	96,43977	106,8585		117,8115		129,2988
	Di		0,157338	0,157924		0,158401	0,15877	0,159031	0,159184		0,159229		0,159166
IV	Vа , км/ч		64,65149	68,96159		73,27169	77,58179	81,89189	86,20199		90,51209		94,82218
	Fw, H		120,9353	137,5976		155,3347	174,1469	194,034	214,9962		237,0333		260,1454
	Di		0,093155	0,092817		0,092366	0,091802	0,091126	0,090337		0,089434		0,088419
I	Vа , км/ч	24,92449			26,00816	27,09183	28,17551	29,25918	30,34285		31,42653		32,5102
	Fw, H	17,97416			19,57111	21,23601	22,96887	24,76969	26,63845		28,57518		30,57986
	Di	0,415319			0,416438	0,417365	0,418101	0,418645	0,418999		0,419161		0,419132
II	Vа , км/ч	45,64877			47,63349	49,61822	51,60295	53,58768	55,57241		57,55714		59,54187
	Fw, H	60,29125			65,64794	71,23257	77,04515	83,08567	89,35414		95,85055		102,5749
	Di	0,223676			0,224012	0,224232	0,224336	0,224324	0,224196		0,223951		0,223591
III	Vа , км/ч	69,88826			72,92688	75,9655	79,00412	82,04274	85,08136		88,11998		91,1586
	Fw, H	141,3203			153,8762	166,9664	180,5908	194,7496	209,4426		224,6699		240,4316
	Di	0,158995			0,158716	0,158329	0,157834	0,157231	0,15652		0,1557		0,154773
IV	Vа , км/ч	99,13228			103,4424	107,7525	112,0626	116,3727	120,6828		124,9929		129,303
	Fw, H	284,3324			309,5945	335,9315	363,3435	391,8305	421,3925		452,0295		483,7414
	Di	0,087291			0,08605	0,084697	0,08323	0,081651	0,079958		0,078153		0,076235
I	Vа , км/ч	33,59387			34,67755	35,76122	36,84489	37,92857	39,01224		40,09591	41,17959
	Fw, H	32,65249			34,79308	37,00163	39,27813	41,62258	44,035		46,51536	49,06368
	Di	0,418911			0,4185	0,417897	0,417102	0,416117	0,41494		0,413572	0,412012
II	Vа , км/ч	61,5266			63,51133	65,49605	67,48078	69,46551	71,45024		73,43497	75,4197
	Fw, H	109,5272			116,7074	124,1156	131,7518	139,6158	147,7079		156,0278	164,5757
	Di	0,223114			0,222521	0,221812	0,220987	0,220046	0,218988		0,217815	0,216525
III	Vа , км/ч	94,19722			97,23584	100,2745	103,3131	106,3517	109,3903		112,4289	115,4676
	Fw, H	256,7275			273,5577	290,9222	308,821	327,2541	346,2215		365,7231	385,7591
	Di	0,153738			0,152594	0,151343	0,149983	0,148516	0,14694		0,145257	0,143465
IV	Vа , км/ч	133,6131			137,9232	142,2333	146,5434	150,8535	155,1636		159,4737	163,7838
	Fw, H	516,5283			550,3902	585,3271	621,3389	658,4258	696,5876		735,8244	776,1362
	Di	0,074204			0,072061	0,069804	0,067435	0,064952	0,062357		0,059649	0,056828
I	Vа , км/ч	42,26326			43,34693	44,43061	45,51428	46,59795	47,68163		48,7653	49,84897
	Fw, H	51,67996			54,36419	57,11638	59,93652	62,82462	65,78067		68,80468	71,89664
	Di	0,410262			0,40832	0,406187	0,403862	0,401347	0,39864		0,395741	0,392652 II Vа , км/ч 77,40443 79,38916 81,37389 83,35862 85,34334 87,32807 89,3128 91,29753 Fw, H 173,3516 182,3554 191,5871 201,0468 210,7344 220,65 230,7935 241,165 Di 0,21512 0,213598 0,21196 0,210206 0,208336 0,206349 0,204247 0,202029 III Vа , км/ч 118,5062 121,5448 124,5834 127,622 130,6607 133,6993 136,7379 139,7765 Fw, H 406,3293 427,4339 449,0727 471,2459 493,9533 517,195 540,971 565,2813 Di 0,141565 0,139558 0,137442 0,135218 0,132886 0,130446 0,127898 0,125242 IV Vа , км/ч 168,0939 172,404 176,7141 181,0242 185,3343 189,6444 193,9545 198,2646 Fw, H 817,523 859,9847 903,5214 948,1331 993,8198 1040,581 1088,418 1137,33 Di 0,053895 0,050848 0,047689 0,044416 0,041031 0,037533 0,033922 0,030199 График динамического фактора показан на рисунке 6. Рис. 6 Динамический 4.4 Характеристика ускорений автомобиля Характеристика ускорений - это зависимость ускорений автомобиля от скорости ja i = f(Va), [м/с2], при его разгоне на каждой передаче. Указанные зависимости строим для случая разгона полностью загруженного автомобиля, на ровной горизонтальной дороге с асфальтобетонным покрытием. Величину ускорений при разгоне автомобилей рассчитываем из выражения: , [м/с2] (17) y - коэффициент суммарного дорожного сопротивления движения автомобиля по асфальтобетонному покрытию (y = f ); dвр – коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс при разгоне автомобиля. Коэффициент dвр рассчитываем по формуле: (18) Jм = 0,55 [кг/м2] - момент инерции маховика и разгоняющихся деталей двигателя; Jк = 0,942 [кг/м2] - момент инерции колеса автомобиля; n = 4 - общее число колес автомобиля. Значения коэффициента dвр и ускорений при разгоне автомобиля рассчитываем для каждой передачи в КПП. Полученные при расчетах значения заносим в таблицу 6. Таблица 6 – Значения ускорений, действующих при разгоне автомобиля Передачи Параметры Частота вращения коленчатого вала, об/мин 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 I Vа , км/ч 7,5857133 8,669387 9,753059914 10,83673 11,92041 13,00408 14,08775 15,17143 Di 0,3714106 0,375589 0,379577024 0,383373 0,386978 0,390392 0,393615 0,396646 ψ1 0,0180518 0,018068 0,01808561 0,018106 0,018128 0,018152 0,018179 0,018207 Di - ψ1 0,3533588 0,357522 0,361491414 0,365268 0,36885 0,37224 0,375436 0,378439 ja i , м/с2 2,5580815 2,588219 2,616955936 2,644293 2,67023 2,694768 2,717905 2,739642 II Vа , км/ч 13,893103 15,87783 17,86256042 19,84729 21,83202 23,81675 25,80148 27,78621 Di 0,2025061 0,2047 0,206778024 0,20874 0,210586 0,212315 0,213928 0,215426 ψ1 0,0181737 0,018227 0,018287164 0,018355 0,018429 0,018511 0,018599 0,018695 Di - ψ1 0,1843323 0,186473 0,18849086 0,190385 0,192157 0,193805 0,195329 0,196731 ja i , м/с2 1,6129063 1,631639 1,649293242 1,66587 1,681368 1,695788 1,70913 1,721394 III Vа , км/ч 21,27034 24,30896 27,34758 30,3862 33,42482 36,46344 39,50206 42,54068 Di 0,1487667 0,150216 0,151557847 0,152791 0,153917 0,154934 0,155844 0,156645 ψ1 0,0184072 0,018532 0,018673101 0,018831 0,019005 0,019197 0,019404 0,019629
	Di - ψ1	0,1303595	0,131684	0,132884746	0,13396	0,134911	0,135738	0,136439	0,137016
	ja i , м/с2	1,1955781	1,20773	1,218737974	1,228603	1,237325	1,244903	1,251338	1,25663
IV	Vа , км/ч	30,170695	34,48079	38,79089362	43,10099	47,41109	51,72119	56,03129	60,34139
	Di	0,0917957	0,092361	0,092812638	0,093152	0,093378	0,093492	0,093492	0,09338
	ψ1	0,0188192	0,01907	0,01935426	0,019672	0,020023	0,020408	0,020826	0,021277
	Di - ψ1	0,0729764	0,073291	0,073458378	0,07348	0,073355	0,073084	0,072667	0,072103
	ja i , м/с2	0,6864872	0,689442	0,691020821	0,691223	0,69005	0,6875	0,683574	0,678271

Продолжение таблицы 6

Передачи	Параметры	Частота вращения коленчатого вала, об/мин
		1500	1600	1700	1800	1900	2000	2100	2200
I	Vа , км/ч	16,2551	17,33877	18,42245	19,50612	20,58979	21,67347	22,75714	23,84081
	Di	0,399486	0,402134	0,404592	0,406858	0,408933	0,410816	0,412508	0,414009
	ψ1	0,018238	0,018271	0,018305	0,018342	0,018382	0,018423	0,018466	0,018512
	Di - ψ1	0,381248	0,383864	0,386286	0,388515	0,390551	0,392393	0,394042	0,395498
	ja i , м/с2	2,759979	2,778917	2,796454	2,812591	2,827328	2,840666	2,852603	2,86314
II	Vа , км/ч	29,77093	31,75566	33,74039	35,72512	37,70985	39,69458	41,67931	43,66404
	Di	0,216807	0,218072	0,219221	0,220254	0,221171	0,221971	0,222656	0,223224
	ψ1	0,018798	0,018908	0,019025	0,019149	0,01928	0,019418	0,019563	0,019716
	Di - ψ1	0,198009	0,199165	0,200196	0,201105	0,201891	0,202553	0,203092	0,203508
	ja i , м/с2	1,73258	1,742688	1,751717	1,759669	1,766542	1,772338	1,777055	1,780694
III	Vа , км/ч	45,5793	48,61792	51,65654	54,69516	57,73378	60,7724	63,81102	66,84964
	Di	0,157338	0,157924	0,158401	0,15877	0,159031	0,159184	0,159229	0,159166
	ψ1	0,01987	0,020127	0,020402	0,020692	0,021	0,021324	0,021665	0,022022
	Di - ψ1	0,137469	0,137796	0,137999	0,138078	0,138031	0,13786	0,137565	0,137144
	ja i , м/с2	1,260778	1,263783	1,265645	1,266363	1,265939	1,26437	1,261659	1,257804
IV	Vа , км/ч	64,65149	68,96159	73,27169	77,58179	81,89189	86,20199	90,51209	94,82218
	Di	0,093155	0,092817	0,092366	0,091802	0,091126	0,090337	0,089434	0,088419
	ψ1	0,021762	0,02228	0,022832	0,023417	0,024036	0,024688	0,025373	0,026092
	Di - ψ1	0,071393	0,070537	0,069534	0,068385	0,06709	0,065649	0,064061	0,062327
	ja i , м/с2	0,671593	0,663538	0,654107	0,6433	0,631116	0,617556	0,602621	0,586309
Передачи	Параметры	Частота вращения коленчатого вала, об/мин
		2300	2400	2500	2600	2700	2800	2900	3000
I	Vа , км/ч	24,92449	26,00816	27,09183	28,17551	29,25918	30,34285	31,42653	32,5102
	Di	0,415319	0,416438	0,417365	0,418101	0,418645	0,418999	0,419161	0,419132
	ψ1	0,018559	0,018609	0,018661	0,018714	0,01877	0,018829	0,018889	0,018951
	Di - ψ1	0,39676	0,397829	0,398704	0,399386	0,399875	0,40017	0,400272	0,40018
	ja i , м/с2	2,872278	2,880015	2,886352	2,89129	2,894827	2,896964	2,897702	2,897039
II	Vа , км/ч	45,64877	47,63349	49,61822	51,60295	53,58768	55,57241	57,55714	59,54187
	Di	0,223676	0,224012	0,224232	0,224336	0,224324	0,224196	0,223951	0,223591
	ψ1	0,019875	0,020042	0,020216	0,020397	0,020584	0,020779	0,020982	0,021191
	Di - ψ1	0,203801	0,20397	0,204017	0,20394	0,20374	0,203416	0,20297	0,2024
	ja i , м/с2	1,783255	1,784738	1,785143	1,78447	1,782719	1,77989	1,775982	1,770997
III	Vа , км/ч	69,88826	72,92688	75,9655	79,00412	82,04274	85,08136	88,11998	91,1586
	Di	0,158995	0,158716	0,158329	0,157834	0,157231	0,15652	0,1557	0,154773
	ψ1	0,022396	0,022786	0,023194	0,023617	0,024058	0,024515	0,024989	0,025479
	Di - ψ1	0,136599	0,13593	0,135135	0,134216	0,133173	0,132005	0,130712	0,129294
	ja i , м/с2	1,252806	1,246665	1,23938	1,230952	1,22138	1,210666	1,198808	1,185806
IV	Vа , км/ч	99,13228	103,4424	107,7525	112,0626	116,3727	120,6828	124,9929	129,303
	Di	0,087291	0,08605	0,084697	0,08323	0,081651	0,079958	0,078153	0,076235
	ψ1	0,026844	0,02763	0,02845	0,029302	0,030188	0,031108	0,032061	0,033047
	Di - ψ1	0,060447	0,05842	0,056247	0,053928	0,051462	0,048851	0,046092	0,043188
	ja i , м/с2	0,56862	0,549556	0,529115	0,507298	0,484105	0,459535	0,43359	0,406268

Продолжение таблицы 6

Передачи	Параметры	Частота вращения коленчатого вала, об/мин
		3100	3200	3300	3400	3500	3600	3700	3800
I	Vа , км/ч	33,59387	34,67755	35,76122	36,84489	37,92857	39,01224	40,09591	41,17959
	Di	0,418911	0,4185	0,417897	0,417102	0,416117	0,41494	0,413572	0,412012
	ψ1	0,019016	0,019082	0,019151	0,019222	0,019295	0,01937	0,019447	0,019526
	Di - ψ1	0,399896	0,399417	0,398746	0,39788	0,396822	0,39557	0,394125	0,392486
	ja i , м/с2	2,894976	2,891514	2,886651	2,880388	2,872726	2,863663	2,853201	2,841338
II	Vа , км/ч	61,5266	63,51133	65,49605	67,48078	69,46551	71,45024	73,43497	75,4197
	Di	0,223114	0,222521	0,221812	0,220987	0,220046	0,218988	0,217815	0,216525
	ψ1	0,021407	0,02163	0,021861	0,022098	0,022343	0,022595	0,022853	0,023119
	Di - ψ1	0,201707	0,200891	0,199951	0,198889	0,197703	0,196394	0,194962	0,193406
	ja i , м/с2	1,764933	1,757791	1,749572	1,740274	1,729898	1,718444	1,705912	1,692301
III	Vа , км/ч	94,19722	97,23584	100,2745	103,3131	106,3517	109,3903	112,4289	115,4676
	Di	0,153738	0,152594	0,151343	0,149983	0,148516	0,14694	0,145257	0,143465
	ψ1	0,025986	0,026509	0,027049	0,027606	0,02818	0,02877	0,029376	0,029999
	Di - ψ1	0,127752	0,126085	0,124293	0,122377	0,120336	0,118171	0,11588	0,113465
	ja i , м/с2	1,171662	1,156374	1,139942	1,122368	1,10365	1,083789	1,062784	1,040636
IV	Vа , км/ч	133,6131	137,9232	142,2333	146,5434	150,8535	155,1636	159,4737	163,7838
	Di	0,074204	0,072061	0,069804	0,067435	0,064952	0,062357	0,059649	0,056828
	ψ1	0,034067	0,035121	0,036207	0,037327	0,038481	0,039668	0,040889	0,042143
	Di - ψ1	0,040137	0,03694	0,033597	0,030107	0,026471	0,022689	0,018761	0,014686
	ja i , м/с2	0,37757	0,347496	0,316045	0,283219	0,249016	0,213436	0,176481	0,13815

4.5 Характеристика времени разгона автомобиля

Характеристика разгона представляет собой зависимость времени t = f(V_a), [c] разгона полностью загруженного автомобиля, на отрезке ровного горизонтального шоссе с асфальтобетонным покрытием. При определении времени разгона воспользуемся графиком зависимости j_{a i} = f(V_a).

Время движения автомобиля, при котором его скорость возрастает на величину DV_i, определяется по закону равноускоренного движения:

, [c] (19)

Величину интервала скоростей DV_i выбираем равной 5 км/час. При этом ускорение движения автомобиля на интервале скоростей интегрирования равно полусумме ускорений в начале и конце интервала.

Суммарное время разгона автомобиля на заданной передаче от минимальной скорости V_{a min} до максимальной скорости V_{a max} находим суммированием времени разгона на интервалах:

, [c] (20)

q – общее число интервалов.

Время переключения передач принимаем 1 сек., а скорость движения автомобиля – постоянной.

Полученные при расчетах данные заносим в таблицу 8.

Таблица 8 – Значения времени разгона автомобиля

Параметры	Значения
V, [км/ч]	0	5	10	15	20	25	30	35	40
∆Vi, [км/ч]	5	5	5	5	5	5	5	5	5
ji-1, [м/с2]	0	2,49	2,62	2,73	2,82	2,87	2,9	2,89	2,85
ji, [м/с2]	2,49	2,62	2,73	2,82	2,87	2,9	2,89	2,85	2,78
∆t, [с]	1,115573405	0,5435964	0,519211	0,500500501	0,488186	0,481417	0,479754	0,483933	0,493389
t, [с]	0	1,6591698	2,178381	2,678881139	3,167067	3,648484	4,128239	4,612172	5,105561

Продолжение таблицы 8

Параметры	Значения
V, [км/ч]	45	50	55	60	65	70	75	80	85
∆Vi, [км/ч]	5	5	5	5	5	5	5	5	5
ji-1, [м/с2]	2,78	2,69	2,57	2,42	2,22	1,72	1,69	1,66	1,61
ji, [м/с2]	2,69	2,57	2,42	2,22	1,72	1,69	1,66	1,61	1,56
∆t, [с]	0,50782	0,528095	0,556669	0,598659	0,70502	0,814598	0,829187	0,849473	0,876271
t, [с]	5,613381	6,141476	6,698145	7,296804	8,001823	8,816421	9,645608	10,49508	11,37135
V, [км/ч]	90	95	100	105	110	115	120	125	130
∆Vi, [км/ч] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 ji-1, [м/с2] 1,56 1,5 1,42 1,36 1,28 1,19 1,1 0,96 0,92 ji, [м/с2] 1,5 1,42 1,36 1,28 1,19 1,1 0,96 0,92 0,87 ∆t, [с] 0,907771 0,951294 0,999201 1,052189 1,124606 1,213003 1,348436 1,477541 1,551831 t, [с] 12,27912 13,23042 14,22962 15,28181 16,40641 17,61942 18,96785 20,44539 21,99722 V, [км/ч] 135 140 145 150 155 160 165 170 175 ∆Vi, [км/ч] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 ji-1, [м/с2] 0,87 0,82 0,77 0,71 0,22 0,17 0,12 0,08 0,02 ji, [м/с2] 0,82 0,77 0,71 0,22 0,17 0,12 0,08 0,02 0 ∆t, [с] 1,643655 1,74703 1,876877 2,986858 7,122507 9,578544 13,88889 27,77778 138,8889 t, [с] 23,64088 25,38791 27,26479 30,25164 37,37415 46,9527 60,84158 88,61936 227,5083 Характеристика разгона автомобиля по времени показана на рисунке 7. Рис. 7 Характеристика времени разгона 5. Конструкторская часть При диагностировании АТС на тяговом стенде существует проблема неверного определения тяговых качеств из-за наступления момента проскальзывания ведущих колес по поверхности ролика, в момент, когда сила тяги на колесе превосходит силу сцепления шин с поверхностью нагружающего ролика. Не смотря на то, что проскальзывание при проведении испытаний фиксируется оценить реальные тяговые качества автомобиля практически невозможно. На исход испытания также влияет очень большое количество факторов, таких как температурный режим покрышек автомобиля, давление воздуха в шинах и т.д. В современных стендах определение тяговых качеств осуществляется не с поверхности колеса, а непосредственно с осей колес. Примером является стенд Dynapack 4022 4WD. Отбор мощности на этом роторном стенде производится непосредственно с осей колес. Отсутствие проскальзываний дает наиболее стабильные результаты замеров, возможность отловить самые тонкие нюансы вплоть до влияния на мощность вязкости моторного масла, что вкупе с наличием дополнительных датчиков – давления/разрежения на впуске, газоанализатора делает этот стенд наилучшим для тонких настроек. Недостаток – то, что снятие колес и установка автомобиля на стенд занимают больше времени — около 1,5 часа. Чтобы избавится от проблемы проскальзывания колес автомобиля на роликах стенда, нужно обеспечить жесткую связь оси колеса с роликами стенда. Это возможно осуществить с помощью дополнительных опор, на которых будут закреплены валы, соединяющиеся с ведущей осью автомобиля, и цепной передачей с роликами стенда. Валы дополнительных опор должны соединяться с осью колеса через телескопическую муфту для испытания автомобилей с разной колеей ведущих колес. Для подъема и удержания автомобиля в момент испытания в конструкции стенда должно быть предусмотрено подъемное устройство. Модернизированная схема стенда с отбором мощности непосредственно с осей ведущих колес представлена на рисунке 8. Рис. 8. Схема модернизированного стенда Список использованных источников 1. Автоматические коробки передач. - Харитонов С.А. 2. Автоматические коробки передач автомобилей TOYOTA. Том 2. – М.: Автодата – Легион, 2006. – 250с. 3. Автомобильные датчики, реле и переключатели. Литвиненко В.В. Майструк А.П. 4. Быков А.В., Алексеев В.М. Методические указания к выполнению курсовой работы по курсу «Теория эксплуатационных свойств автомобиля» – Улан-Удэ: ВСГТУ, 2005. – 36. 5. Как превратить персональный компьютер в измерительный комплекс. Пер. с фр. / П. Гель. – М.: «ДМК», 1999. – 144с. 6. Техническое описание и инструкция по эксплуатации тягового стенда К467М. 7. Ресурсы Интернет: www.drom.ru. 1. Реферат на тему Brimsdown Essay Research Paper Introduction Brimsdownis in 2. Доклад на тему Эстетика Не-Х 3. Биография Гримм, Фридрих Мельхиор 4. Статья Эрнест Геллнер Две попытки уйти от истории 5. Реферат Сущность и значение, определение биржевых котировок 6. Курсовая на тему Адвокат в суде Росийской Федерации с участием присяжных заседателей 7. Курсовая Проблемы энергетической безопасности в японо-китайских отношениях 8. Реферат Электропроводность электролитов 9. Реферат на тему Canadian Federalism Threatened Essay Research Paper Canadian 10. Реферат Депозитная политика кредитной организации Bukvasha Правила Контакты