Определение основных параметров автомобиля с улучшением эксплуатационных характеристик коробки перемены передач

η_тр1=0,985⁴+0,975²+0,96=0,817

η_тр2=0,985⁴+0,975²+0,96=0,817

η_тр3=0,985⁴+0,975²+0,96=0,817

η_тр4=0,985²+0,975²+0,96=0,885

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

10

190700.090227

3. Расчёт и построение  универсальной динамической характеристики  автомобиля

Динамический фактор автомобиля служит измерителем его динамических качеств и определяется по формуле:

D= (Р_т - Р_в)/ G_а

где:

Р_т – сила тяги, Н;

Р_в – величина воздушного сопротивления, Н;

G_а – сила тяжести автомобиля с грузом, Н

Р_т =(М_е*i_тр*η_тр)/r_к

где:

М_е – крутящий момент, об/мин;

i_тр – передаточное число трансмиссии;

η_тр – КПД трансмиссии

Р_в = (к*F*V²)/13

где:

к - коэффициент обтекаемости автомобиля в зависимости от формы кабины и места установки двигателя (0,6…0,75 Н*с²/м⁴);

F-площадь лобового сопротивления, м²;

V – скорость автомобиля, км/ч

V = (0,377*r_к*n)/i_тр

где:

r_k- расчетный радиус ведущих колес, м;

n – частота вращения коленчатого вала, об/мин

 

 

Характеристика  двигателя		n,об/мин	928		1060			1325	1590		1855		2120		2385		2650
		Ме,Н*м	587		581			584	595		603		581		562		541
1 передача iтр1=58 ηтр1 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 11 190700.090227 =0,817		V1, км/ч	2,7		3,09			3,87	4,64		5,41		6,19		6,96		7,73
		Рт1,Н	61950		61317			61633	62794		63639		61317		59312		57095
		Рв1,Н	2,41		3,16			4,96	7,13		9,69		12,7		16		19,8
		D1	0,4		0,406			0,408	0,416		0,422		0,407		0,393		0,378
2 передача iтр2=26 ηтр2=0,817		V2, км/ч	6,04		6,9			8,62	10,6		12		13,8		15,5		17,3
		Рт2,Н	27770		27487			27629	28149		28528		27487		26588		25594
		Рв2,Н	12		15,8			24,6	37,2		47,7		63,1		79,6		99,1
		D2	0,18		0,182			0,183	0,186		0,189		0,182		0,176		0,169
3 передача iтр3=11,8 ηтр3=0,817		V3, км/ч	13,3		15,2			19	22,8		26,6		30,4		34,2		38
		Рт3,Н	12604		12475			12539	12775		12947		12475		12067		11616
		Рв3,Н	58,6		76,5			120	172		234		306		387		478
		D3	0,08		0,0822			0,0823	0,0836		0,0843		0,0807		0,0775		0,0739
4 передача iтр4=5,27 ηтр4=0, 885		V4, км/ч	29,8		34			42,6	51		59,6		68,1		76,6		85,1
		Рт4,Н	6097		6035			6066	6181		6264		6035		5838		5620
		Рв4,Н	294		383			601	861		1176		1536		1943		2398
	D4			0,036		0,0374	0,0362		0,0352	0,0337		0,0298		0,0258		0,0214

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

12

190700.090227

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Назначение, устройство и принцип действия коробки перемены передач

Назначение коробки  передач.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

13

190700.090227

 

Коробка передач КПП Камаз-5320 бывает двух видов— пятиступенчатая и десятиступенчатая, которая состоит из основной пятиступенчатой коробки передач Камаз-5320 и переднего двухступенчатого редуктора-делителя.

Делитель КПП Камаз-5320 имеет высшую и низшую (прямую) передачи и в сочетании с основной пятиступенчатой  коробкой позволяет получать десять передач переднего хода и две  заднего хода.

Применение делителя передач  улучшает тягово-экономические качества автомобиля, облегчает управление автомобилем, так как при его использовании  уменьшается частота переключения передач рычагом переключения.

Коробка передач КПП Камаз-5320 пятиступенчатая (рис.2) состоит из следующих основных узлов: картера , коробки передач, в котором смонтированы ведущий , ведомый и промежуточный валы в сборе с шестернями, синхронизаторами и подшипниками; блока шестерен  заднего хода; верхней крышки коробки с механизмом переключения передач в сборе. К переднему торцу картера коробки передач прикреплен картер сцепления.

Рис.2. Коробка передач Камаз-5320

1 - вал ведущий; 2 - крышка  заднего подшипника ведущего  вала; 3, 23 - прокладки регулировочные; 4 - шток рычага; 5 - кольцо защитное; 6 - крышка опоры рычага; 7 - сухарь опоры рычага; 8 - кольцо уплотнительное; 9 - опора штока; 10 - пружина; 11 - опора рычага переключения передач; 12 - ось блока шестерен заднего хода: 13, 31-шайбы упорные; 14 - блок шестерен заднего хода; 15 - роликоподшипник: 16 - болт со штифтом; 17 - шайба стопорная; 18 - крышка верхняя; 19, 32, 36 - прокладки уплотнительные; 20 - крышка заднего подшипника ведомого вала; 21 - кольцо стопорное; 22 - шарикоподшипник задний ведомого вала: 24 - червяк привода спидометра; 25, 39 - манжеты уплотнительные; 26 - гайка крепления фланца; 27 - фланец крепления карданного вала; 28 - стакан заднего подшипника промежуточного вала; 29 - крышка подшипника; 30 - роликоподшипник сферический: 33 - вал промежуточный; 34- картер коробки передач; 35- вал ведомый; 37 - крышка переднего подшипника промежуточного вала; 38 - картер сцепления; 40 - вилка выключения сцепления; 41-вал вилки выключения сцепления; 42 - муфта выключения сцепления

Картер содержит в себе все основные узлы и детали коробки передач. Он крепится к картеру сцепления, который, в свою очередь, закреплен на двигателе. Так как при работе шестерни коробки передач испытывают большие нагрузки, то они должны хорошо смазываться. Поэтому картер наполовину своего объема залит трансмиссионным маслом (в некоторых моделях автомобилей применяется моторное масло).

Валы коробки передач вращаются в подшипниках, установленных в картере, и имеют наборы шестерен с различным числом зубьев.

Синхронизаторы необходимы для плавного, бесшумного и безударного включения передач, путем уравнивания угловых скоростей вращающихся шестерен.

Механизм переключения передач служит для смены передач в коробке и управляется водителем с помощью рычага из салона автомобиля. При этом Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

14

190700.090227

 

 

 

 

замковое устройство не позволяет  включаться одновременно двум передачам, а блокировочное устройство удерживает передачи от самопроизвольного выключения.

ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО- отношение числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни в зубчатой передаче, числа зубьев колеса к числу заходов червяка в червячной передаче, числа зубьев большой звездочки к числу зубьев малой в цепной передаче; диаметра большого шкива или катка к диаметру меньшего в ременной или фрикционной передаче (нерегулируемой). Всегда больше или равно 1.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

15

190700.090227

 

Механическая коробка  переключения передач с ручным переключением  состоит из нескольких шестеренок. Изменение передаточного числа  осуществляется через введение их в  зацепление в разных сочетаниях. К  преимуществам данной коробки надо отнести низкую цену, простоту, высокий  КПД, наименьший расход топлива и  высокую динамику по сравнению с  остальными коробками. К недостаткам  относят неудобство управления, особенно при езде по городу.

 

Рис.3 механическая коробка  переключения передач

 

 

Вариатор – это бесступенчатая коробка передач. Главные его детали - два раздвижных шкива и ремень, который их соединяет, в сечении он имеет трапециедальную форму. Если сдвинуть половинки ведущего шкива, они вытолкнут наружу ремень - следовательно, увеличится радиус шкива, по которому работает ремень, а также повысится и передаточное отношение. А если две половинки ведомого шкива,  раздвинуть, то ремень провалиться глубже и будет работать по меньшему диаметру, в результате передаточное отношение уменьшится. Если два шкива находятся промежуточном положении, то такую передачу называют прямой. Вместо ремня бывает, применяется набранный из металлических пластин ремень или цепь, однако принцип действия от этого не меняется. Для трогания машины с места используется небольшой гидротрансформатор или обычное сцепление, которое после начала движения вскоре блокируется. Электронная система из датчиков, блока управления и сервоприводов осуществляет управление дисками шкивов.Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

16

190700.090227

 

 

Рис.4 Вариаторная КПП

Более совершенный вид  коробок – это роботизированная коробка с двойным сцеплением. В таком виде коробки передач одно сцепление включает нечетные, а другое - четные передачи. При езде крутящий момент будет передан по одному сцеплению (диск сомкнут). Вместе с тем диск второго сцепления разомкнут, однако в самой коробке передача уже включена. Когда электроника начинает «чувствовать», что надо переключаться на следующую передачу, то первый диск просто разомкнется, а второй синхронно сомкнется. Это обеспечивает непрерывный поток мощности от мотора к колёсам и позволяет избавиться от рывков при переключениях, что нельзя достичь с обычной механической коробкой с одним сцеплением. Режим переключения – как автоматический, так и ручной. С технической точки зрения автоматизированный переход от передачи к передаче дело не дешевое, однако, по экономичности данный вид коробки передач превосходит даже механику.

 

Подводя итог рассказу о  типах коробок передач и общему принципу действия этих механизмов, хотелось бы сказать, что ответить на вопрос «какую коробку переключения лучше  всего выбрать» – сложно! Все  это зависит от самого человека. Для начала надо определиться, что  для вас важнее (динамика, комфорт, цена), если вы расставите эти приоритеты, то выбор коробки передач не будет  для вас столь сложной задачей.Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

17

190700.090227

 

Рис.5

Поскольку в коробке передач  реального автомобиля имеется большой  набор шестерен, то, вводя в зацепление различные их пары, мы имеем возможность  менять и общее передаточное отношение  коробки.

К примеру в коробке переключения передач автомобиля 21083

следующие передаточные числа:

1-я 3, 6362

2-я 1, 951

3-я 1, 357 1

4-я 0, 9411

5-я 0, 7840

6-я 1,269Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

18

190700.090227

 

Такие неудобные числа  получаются, в результате деления  количества зубьев одной шестерни на неудобно делимое число зубьев второй и далее по цепочке. Если передаточное число равно единице (1,00), то это  означает, что вторичный вал вращается  с такой же угловой скоростью, что и первичный. Передачу, на которой  скорость вращения валов уравнена, обычно называют – прямой и, как  правило, это - четвертая передача.

При движении в гору на «шустрых» пятой и четвертой передачах двигателю не хватает сил (как и велосипедисту), и приходится переключаться на более низкие, но «сильные» передачи. Первая передача необходима для начала движения автомобиля, для того чтобы двигатель смог сдвинуть с места тяжелое железное «чудовище». Далее, увеличив скорость движения и сделав некоторый запас инерции, вы можете переключиться на вторую передачу, более «слабую», но более «быструю», затем на третью, четвертую и пятую передачи. Все ступеньки переключения передач вверх - с первой по пятую, следует проходить последовательно. Переключение передач в нисходящем порядке можно производить «прыгая через ступеньку» и даже через несколько - две, три и так далее. Обычный режим движения автомобиля – на четвертой или пятой передачах, потому что они самые скоростные и экономичные.

 

 

5.Правила технической  эксплуатации коробки перемены  передач

На выбор типа КПП (автоматической или механической) влияет множество  факторов, основные из которых –  функциональные особенности, преимущества и недостатки каждого вида коробки  передач. Но извечный спор владельцев автомобилей с разными видами трансмиссий не утихнет никогда, ведь у каждого свои представления  о комфорте. Что лучше – "автомат" или "механика"? Глобальный вопрос, который нередко задают начинающие водители. Однако гораздо чаще мастерам приходится объяснять автовладельцам, почему коробка не работает, по каким  признакам определить неисправность  и что делать, чтобы не допустить  поломку. Бытует мнение, что чаще всего  ломается именно автоматическая трансмиссия. Тем не менее, механическая коробка  переключения передач, не смотря на более  простую конструкцию, нежели у АКПП, не меньше подвержена различного рода неисправностям, основной причиной которых  в большинстве случаев становится нарушение правил эксплуатации.

В процессе эксплуатации МКПП запрещается:

1. Быстро переключать передачи с одной на другую.
2. Пытаться резко включить первую передачу, если начальная попытка оказалась неудачной. Оптимальный вариант – отпустить и  нажать сцепление (применить двойной выжим), а затем повторить включение передачи.
3. Переключать передачи при повороте - это может привести к заносу автомобиля.
4. Двигаться с выключенным сцеплением или на нейтральной передаче на скользком участке дороги.
5. Включать заднюю передачу при движении автомобиля вперед (даже если скорость небольшая).