ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 4
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 8
1.1 Модель и моделирование 8
1.2 Трансмиссия 10
1.3 Сцепление 18
2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ 24
2.1 Математическая модель демультипликатора 27
2.2 Математическая модель ТС 28
3 ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ 31
3.1 Среда разработки 31
3.2 Описание процесса моделирования 33
3.3 Анализ работы математической модели 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 48
В настоящее время коробки передач с механическим переключением постепенно начали утрачивать свою популярность. Вместо механической коробки передач современные автопроизводители стали оснащать свои транспортные средства автоматическими коробками переключения передач (КИИ). Западные производители осознали, что при упрощении управления автомобилем возрастет спрос на них, и число транспортных средств (ТС) с автоматической КПП в разы превышает число автомобилей с механической КПП.
КПП является важным узлом в устройстве автомобиля и предназначена для передачи мощности двигателя к движителям ТС. В процессе передачи крутящего момента происходит его трансформация (увеличение или уменьшение в зависимости от номера включенной передачи) и изменение направления вращения. Второе предназначение коробки передач - длительное отключение двигателя от колес автомобиля.
Длительные и частые переключения передач, особенно в городских циклах движения, ведут к быстрой утомляемости водителя, и тем самым ухудшается реакция водителя и комфорт от управления ТС. Использование автоматической КПП уменьшает число органов управления, концентрируя почти все внимание водителя на дорогу.
Для уменьшения числа иностранных коробок передач, перед отечественными автопроизводителями встает задача создания собственной КПП, ничем не уступающая западным аналогам. Достичь этой цели можно лишь путем применения комплекта наиболее эффективных технических решений.
Компьютерная модель коробки передач позволяет заранее проанализировать работу системы при различных условиях и режимах эксплуатации до проведения реальных испытаний. Полученная таким способом информация может быть использована для раннего выявления недостатков и улучшения конструкции КПП. Помимо этого, модель может использоваться для отработки алгоритмов управления АКПП с двойным сцеплением.
Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка компьютерной модели автоматической коробки переключения передач с двойным сцеплением для проведения сравнения с гидромеханической автоматической коробкой переключения передач по критерию топливной экономичности в составе автомобиля.
Исходя из цели, ставим следующие задачи:
• Анализ аналогов;
• Анализ математической модели всех узлов и агрегатов автоматической коробки передач;
• Разработка компьютерной модели автоматической коробки передач с двойным сцеплением;
• Сравнение по критерию топливной экономичности автомобиля с гидромеханической автоматической коробкой переключения передач.
В рамках выпускной квалификационной работы были изучены аналоги АКПП с двойным сцеплением. Компьютерная модель коробок передач были реализованы в среде LMS Imagine.Lab AMESim.
Цели и поставленные задачи достигнуты.
Разработана компьютерная модель 12-ти ступенчатой автоматической коробки передач грузового автомобиля. По результатам анализа модели можно сказать, что математическая модель с приемлемой точностью описывает динамику и кинематику работы КПП. Проведено сравнение между АКПП с гидротрансформатором и двойным сцеплением по критерию топливной экономичности. В городском цикле АКПП с двойным сцеплением экономичнее на 3 %, на шоссе - экономичнее на 6 %, чем аналогичный автомобиль с гидромеханической АКПП, обусловлено это тем, что мощность от двигателя к колесам передается без разрыва потока мощности и основу роботизированной коробки передач занимает механическая редуктор с большим КПД.
Полученные результаты подтверждают растущую популярность и внимание к АКПП с двойным сцеплением. И наглядно показывает преимущества АКПП с двойным сцеплением.
Данная модель будет полезной для разработчиков СУ для отработки алгоритмов управления двойным сцеплением и исполнительными механизмами автоматической коробки передач.
