VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Трансмиссия—совокупность сборочных единиц имеханизмов, соединяющих двигатель с ведущими колёсами транспортного средства. В общем случае трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к колёсам (рабочему органу), изменения тяговых усилий, скоростей и направления движения [1]. Известны трансмиссии автомобилей, содержащие подключенные к источнику газообразного рабочего тела двигатели, каждый из которых механически связан с осью одного из ведущих колес. К существенным недостаткам таких трансмиссий относится весьма низкий КПД, обусловленный малоразмерностью парогазовых турбин привода колес, их низкой экономичностью при отклонении режима работы от расчетного, а также пониженный КПД газогенератора в связи с недорасширением рабочего тела. Кроме того, в таких трансмиссиях непомерно велик расход воды.

Рассмотрим патент РФ 2217327 [2]. Целью данного изобретения является устранение указанных недостатков. Это достигается тем, что в трансмиссии транспортного средства, содержащей подключенные к источнику газообразного рабочего тела двигатели, каждый из которых механически связан с осью ведущего колеса, каждый двигатель выполнен в виде параллельно подключенных к источнику рабочего тела регулируемых пластинчатых машин, по крайней мере, одна из машин двигателя имеет установленный на входе регулируемый дроссель, который подключен к блоку управления, снабженного задатчиком режима, по крайней мере, одна из машин двигателя выполнена с регулируемым рабочим объемом, причем регулятор объема подключен к входу блока управления, а последний снабжен задатчиком режима, источник газообразного рабочего тела может быть выполнен в виде турбокомпрессора с пульсирующей одноклапанной камерой сгорания, рис. 1.

Рис. 1Схема трансмиссии транспортного средства

1 - источник; 2 - газообразное рабочее тело; 3 - ось ведущего колеса; 4 - ведущее колесо; 5 - трубы; 6 - пластинчатые машины; 7 - дроссель; 8 - блок управления; 9 - задатчик режима; 10 - регулятор объема; 11 - неподвижный корпус; 12 - радиальные ползуны; 13 - внутренний подвижной корпус .; 14 - ротор; 15 - рабочие пластины; 16 - турбокомпенсатор; 17 - одноклапанная камера сгорания; 18 - входная клапанная система; 19 - педаль газа; 20 - насос; 21 - топливный бак; 22 - форсунка; 23 – сборник.

Воздух, нагнетаемый вентилятором турбокомпрессора через входную клапанную систему, поступает в камеру сгорания вместе с топливом, впрыскиваемым форсункой. Здесь топливо периодически воспламеняется остаточными продуктами сгорания. Образовавшиеся газы через турбину турбокомпрессора выбрасываются в сборник и по трубам через дроссели поступают в машины двигателей. Последние приводят во вращение ведущие колеса автомобиля.

Как показывают расчеты, в данной трансмиссии с выделенным источником рабочего тела обеспечивается оптимальная для наземного транспортного средства зависимость крутящего момента на колесах от частоты вращения. В зависимости от конкретных дорожных и иных условий величина момента регулируется блоком управления в соответствии с режимом, определяемым задатчиком. Блок при этом либо изменяет проходное сечение дросселей, либо изменяет эксцентриситет в машинах с регулируемым рабочим объемом. В последнем можно обеспечить также реверс машин, т.е. задний ход автомобиля.

Таким образом, данное изобретение обеспечивает оптимальную и регулируемую моментную характеристику трансмиссии. При этом КПД трансмиссии остается высоким в широком диапазоне рабочих режимов, так как эффективность пластинчатых машин мало зависит от частоты вращения. Кроме того, масса трансмиссии невелика, так как в ней отсутствуют такие тяжелые элементы как коробка передач, карданный вал и дифференциал. Технический результат - обеспечение оптимальной и регулируемой моментной характеристики трансмиссии, повышение КПД в широком диапазоне рабочих режимов

Рассмотрим патент РФ 2264927 [3]. Технический результат патента заключается в обеспечении работоспособности и повышении долговечности раздаточной коробки, обеспечении возможности буксировки машины на длительные расстояния и снижении трудоемкости технического обслуживания.

Рис. 2Схема раздаточной коробки

1 – первичный вал; 2 - подшипник; 3 - подшипник; 4 – механизм переключения передач; 5 - подшипник; 6 - подшипник; 7 - шестерня; 8 - шестерня; 9 - маслоприемник; 10 – промежуточный вал; 11 - шестерня; 12 - шестерня; 13 - насос; 14 – вторичный вал; 15 - шестерня; 16 - крышка; 17 – масляный фильтр; 18 - трубка; 19 – трубка

Работает раздаточная коробка следующим образом. Крутящий момент с первичного вала через механизм переключения передач , в зависимости от включенной передачи, передается на шестерни. Затем с шестерен промежуточного вала крутящий момент через шестерню передается на вторичный вал и далее раздается на передние и задние мосты машины. Насос , соединенный трубкой с масляным фильтром , подает через трубку масло в маслоприемник , из которого по каналам первичного вала, оно подается к подшипникам.

При буксировке машины, для сохранения работоспособности автоматических и большинства механических коробок передач, в раздаточной коробке включают нейтральную передачу [4]. В этом случае смазка подшипников осуществляется насосом за счет вращения промежуточного вала от колес машины при остановленном первичном вале. Имеющееся в нижней части картера отверстие, закрытое крышкой, позволяет снимать масляный фильтр для очистки без разборки раздаточной коробки. Проведенные испытания подтвердили достаточную долговечность и работоспособность раздаточной коробки.

В настоящее время весьма распространены транспортные средства с четырьмя ведущими колесами. Использование таких трансмиссий для привода одновременно передних и задних колес и раздаточной коробки весьма перспективно. Используя эти патенты можно добиться значительного повышения КПД в широком диапазоне рабочих режимов, повышения долговечности работы транспортного средства.

Список использованных источников:

1. Гришкевич А.И. «Автомобили: Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия.»— М.: Машиностроение, 1985.

2. Авторское свидетельство РФ 2217327. [Электронный ресурс] – Режим

доступа: http://www.freepatent.ru/

3. Авторское свидетельство РФ 2264927. [Электронный ресурс] – Режим

доступа: http://www.freepatent.ru/

4. Автомобили семейства ГАЗ-2330 "Тигр". Руководство по эксплуатации. ОАО "ГАЗ" г. Н. Новгород. 2003 г. с.38.

Код для цитирования: Скопировать