ВВЕДЕНИЕ 3
1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 6
1.1. Антиблокировочные системы легковых автомобилей 6
1.2 Варианты систем АБС 9
1.3. Варианты управления АБС автомобиля семейства Audi 14
Выводы по главе 18
2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 19
2.1 Расчёт динамических характеристик без учёта влияния вихревых
токов 19
2.2 Расчёт динамических режимов с учётом вихревых токов 23
2.3 Расчет электромагнитных элементов антиблокировочной системы
автомобиля семейства Audi при выключении 30
2.4. Разработка алгоритма динамики работы электромагнитных
элементов 35
Выводы по главе 43
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 44
3.1 Программа Саззу Lab при проведении исследования режимов АБС ..44
3.2 Проверка тормозов с (без) АБС 49
3.3 Смена полосы движения с полным торможением 51
Выводы по главе 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 56
Актуальность темы исследования. Развитие автотракторной техники требует повышения надежности работы автоматизированных систем управления колес. Основные требования, предъявляемые к системе управления - это высокая надежность и четкость в работе, простота конструкции и удобство в эксплуатации.
Однако совершенствование последних без учета реально существующих условий работы их элементов на автомобилях может привести к отказам, которые как показывает опыт эксплуатации, являются одним из факторов, оказывающих влияние на надежность и долговечность всей системы.
К каждому элементу системы управления предъявляются в связи с этим специфические требования, сформулировать которые можно только с учетом основных физических процессов, протекающих в ней. Исследование этих процессов и выявление факторов, вызывающих сбои в работе системы, должно основываться на результатах анализа отказавших элементов в совокупности с информацией о состоянии конструкции и изменении параметров других системных средств. При исследовании важно не только поэтапно рассматривать систему в расчлененном виде, отдельно управляющую и силовую части, но также изучать их в целом, во всей совокупности взаимосвязей. Получение достоверных результатов исследования зависит также от информации о влиянии различных дестабилизирующих факторов в период эксплуатации с целью принятия специальных мер, снижающих их негативное влияние на работу входящих в систему изделий.
В обычных блокировочных системах, водитель лишь определяет насколько большую тормозную силу нужно приложить к колесам. Он оценивает тормозное усилие, которое приложено и, зная, как реагируют тормоза, он может соответственно варьировать силу торможения. Однако критические дорожные условия или внезапная аварийная ситуация могут отрицательно повлиять на оценку водителем тормозных характеристик и незамедлительно привести к ошибкам в рассуждении. Колеса могут заблокироваться, автомобиль потеряет управление, и может даже уйти в занос.
АБС контролирует торможение, и активация этого процесса будет угрожать блокировкой колес. Благодаря АБС, сохраняются стабильность вождения и характеристики рулевого управления и оптимизирована эффективность торможения. Следовательно, АБС является ценной функцией безопасности активного дорожного движения.
Цель работы заключается в повышении надежности электромагнитных устройств, с требуемыми динамическими характеристиками для клапанов мультипликатора давления АБС автомобилей семейства Audi.
Задачи магистерской диссертации:
1. Провести анализ электромагнитных клапанов АБС.
2. Рассмотреть варианты подключения антиблокировочных систем.
3. Рассчитать динамические характеристики электромагнитного клапана АБС.
4. Рассчитать электромагнитные элементы клапана при выключении.
5. Построить характеристику торможения в режиме «проверка тормозов с (без) АБС».
6. Построить характеристику торможения в режиме «смена полосы движения с полным торможением».
Научная новизна магистерской диссертации заключается в следующем:
1. Рассмотрены варианты подключения антиблокировочных систем.
2. Применение материала с пониженной остаточной индукцией позволил сместить ход якоря в сторону меньших рабочих зазоров, что привел к снижению необходимой намагничивающей силы и сокращению габаритов устройства.
3. Ухудшение характеристики намагничивания материала при срабатывании, как определено результатами расчета, не оказывает существенного влияния на быстродействие электромагнита.
4. Быстродействие электромагнита возрастает при увеличении длины неподвижного сердечника.
5. Использование функции ПЭС позволяет контролировать угол скольжения автомобиля.
Практическая значимость магистерской диссертации состоит в получении количественного соотношения размеров электромагнитов мультипликатора.
Степень достоверности научных положений подтверждается корректным применением известных теорий и методов, применением сертифицированных методик, пакетов программ, изделий и материалов.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на следующих конференциях: Международная конференция «Энергосбережение. Наука и образование» (г. Набережные Челны, 2017 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 2 печатные работы (в материалах конференций).
Структура и объем работы. Магистерская диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы. Работа изложена на 57 страницах машинописного текста, содержит 18 рисунков и список литературы из 25 источников отечественных и зарубежных авторов.
1. Применение материала с пониженной остаточной индукцией позволяет сместить ход якоря в сторону меньших рабочих зазоров, что приводит к снижению необходимой намагничивающей силы и сокращению габаритов устройства.
2. Ухудшение характеристики намагничивания материала при срабатывании, как определено результатами расчета, не оказывает существенного влияния на быстродействие электромагнита.
3. Быстродействие электромагнита возрастает при увеличении длины неподвижного сердечника.
4. С помощью программного продукта Cassy Lab видно, что в режиме работы с включённой функцией АБС скорость колёс уменьшается. С выключенной функцией АБС колёса блокируются, проскальзывание становится 100-процентным, а скорость вращения колёс резко падает до нуля км/ч.
5. В режиме работы «Смена полосы движения с полным торможением» без воздействия ПЭС угол скольжения растёт очень быстро, автомобиль срывается и более не может управляться контролируемым образом, а с включенным ПЭС угол скольжения остаётся в пределах контролируемого диапазона, и автомобиль может быть безопасно направлен вокруг препятствия.
