Содержание

КПД трансмиссии

В формулах (2.2) и (2.4) фигурирует КПД трансмиссии г)_тр, которое корректирует значения М_к и N_e двигателя, уменьшая их. Это происходит вследствие преодоления сил трения в зубчатых зацеплениях редукторов коробки передач, главной передачи и других агрегатов трансмиссии, а также в карданных шарнирах, подшипниках, различных манжет. Кроме того наличие гидравлического сопротивления в картерах агрегатов трансмиссии снижает эффективные показатели двигателя, причем чем больше вязкость и количество трансмиссионного масла, тем ниже эффективные показатели двигателя.

Потери в зубчатом зацеплении зависят от следующих факторов:

• типа зубчатых колес (цилиндрические с внешним или внутренним зацеплением, конические);

• формы зуба (прямой, наклонный, спиральный);
• профиля зацепления;
• точности изготовления;
• скорости вращения зубчатых колес;
• усилия в полюсе зацепления зубчатых колес;
• способа смазывания.

В механизмах с зубчатыми зацеплениями значительный расход энергии имеет место на так называемые холостые потери, когда вращающие зубчатые колеса не находятся под нагрузкой. Особенно это относится к коробке передач, где на одну нагруженную пару зубчатых колес может приходиться пять холостых пар и более.

Величина холостых потерь зависит преимущественно от скорости вращения зубчатых колес и их радиусов. Таким образом, данные потери в той или иной степени связаны со скоростью движения автомобиля. В то же время существуют потери, величина которых зависит от передаваемой мощности или от нагрузки механизма.

Ориентировочно КПД механизма определяется для расчетных режимов при полной нагрузке или близкой к ней.

При экспериментальном определении замеряется подводимая и отводимая мощность или момент, тогда КПД /-го агрегата

где iV_0TB и М_оп — отводимые от агрегата мощность и момент соответственно; /У_подв и М_поав — подводимые мощность и момент.

Для основных механизмов автомобиля на расчетных режимах обычно принимают следующие средние значения КПД: коробки передач — 0,94—0,97; раздаточные коробки — 0,95—0,98; главные передачи — 0,93—0,97.

Эти значения зависят от вида зубчатых зацеплений, которые имеют свои КПД:

• червячная — 0,9—0,92;
• цилиндрическая — более 0,98;
• коническая — 0,97—0,98;
• гипоидная — 0,96—0,97.

Общий КПД силовой передачи определяется как произведение всех КПД последовательно установленных механизмов:

где г|_кп, г|_рк, г|_гп, г|_п — КПД коробки передач, раздаточной коробки, главной передачи, п-го агрегата соответственно.

Значения г|_тр трансмиссии различных автомобилей приведены в табл. 1.2.

Вопрос о трансмиссионых потерях ПП ВАГ при замерах. Первый GT-R35 ) прошит.

Всем привет! После очередного дня замеров снова повторяются вопросы — почему на полном приводе бывают такие маленькие трансмиссионные потери, по сравнению с аналогичными переднеприводными машинами. Конечно же речь идёт в основном о машинах концерна ВАГ. Моё виденье вопроса:
1. Всё равно споры идут и о процентной величине потерь, начну с этого.
Потери не меряют в процентах, на преодоление всех препятствий (сминание резины, подшипники, вращающиеся массы, поджатые колодки, трение итд) тратится определённая энергия. Измерять её в процентах это упрощение. (для примера возьмём огромный трактор, пусть там потери 50%. выкидываем родной двигатель и ставим мотор от жиги. Кому не нравятся тазы, могут поставить дизелёк 1.9 от фольцвагена. Кто-то считает, что этот трактор сможет поехать? Ведь половина мощи вроде как до дороги доходит. Так что не всё просто с процентами потерь, зависимости сложные) Споров добавляют и фразы из буклетов автопроизводителей, говорящих о КПД своих трансмиссий. Вот только они никогда не говорят что эта информация касается режима газ в пол или тем более замера мощности. Их высчитанный средний процент учитывает все режимы езды, в том числе и незаблокированный гидротрансформатор, для случаев с автоматической коробкой. Тем не менее бытует мнение, что современная полноприводная машина на автомате с полным приводом должна иметь не менее 20% потерь. А опыт говорит, что в режиме максимального ускорения это может быть совсем не так) Доходит до того, что отдельные клоуны выдвигают теории о занижении потерь для того, что бы показывать большУю мощность на колёсах.
2. Конкретно ВАГ, халдекс и всё такое. Будем даже процентами оперировать и рассматривать только пик мощности.
Тут всё просто и примитивно. Владельцы полноприводных авто с муфтами Халдекс и сами прекрасно знают как там примерно всё работает и в какие моменты. Лично я вижу по техническим датчикам стенда, что в таких машинах передняя ось стенда во время замера нагружена на порядок больше. Сходится с информацией о том, что без пробуксовки и на больших скоростях задний привод работает на 5-10% Возьмём упрощённый пример с цифрами примерно из жизни. Переднеприводная Шкода около 280 сил на моторе и потери в пике 15% (42 силы). И точно такая же, с полным приводом. Пусть вся эта конструкция ещё какие-то% отбирает. (угловой редуктор, муфта, задний дифф и всё, что прилагается к колёсам) Считаем на пальцах дальше — на задний редуктор доходит 10% мощности. (проценты от мощи, предварительно потерпевшей потери в коробке, переднем диффе, угловом редукторе, муфте, кардане) В общем сил 20 добежит. Так как мы считаем от заднего редуктора потери на кардан, угловой и муфту пока не учитываем. Возьмём те же 15% — итого до дороги добрались 17, а 3 потеряны. Всего 45 сил потерь плюс ещё немного на передачу мощи до заднего диффа. Пусть суммарно теряем около 17%.
Теперь соотнесём всё с первым пунктом и представим что в полноприводный вариант добавили мощности: да, потери зависят и от мощности, выдаваемой на маховик. Но не только. Ведь у нас осталась та же резина, те же подшипники и масла, те же вращающиеся массы и шестерни. В итоге нарастив на моторе лошадей 40 теряем из них при передаче на дорогу не те же 17%, а порядком меньше.
Именно так и получается, что при оперировании потерь в процентах, кажется что полный привод теряет почти так же, как и передний, а то и меньше. А при взгляде на потери в разрезе конкретных лошадей видно, что физика работает)
Как и сказано в названии поста, это всё относится к довольно конкретным ситуациям по железу. Просто именно по этим машинам больше всего вопросов) Надеюсь мой поток сознания не сильно запутан и все желающие разберутся, что я хотел сказать.

Ну и ура, прошили первый ГТР экутеком. Машина 2011 года. Прошиты двигатель и коробка, добавлены фирменные экутешные плюшки(рэйсромовские, типа старта ходом, исправленный трекшен) Машина полный сток за исключением удалённых катов и кастом прямоточного Y-пайпа. 604 лс на пятой передаче и 780 нм. Сток 530 лс. Теперь ищу машину для следующего стейджа, с заменой хотя бы форсунок) Обращайтесь)

3.4. Потери мощности в трансмиссии. Кпд трансмиссии

₁ —- одно из возможных значений скорости автомобиля

(сухого или жидкостного).

Потери мощности на трение в трансмиссии (рис. 3.3)

Величина N_трен включает в себя два вида потерь: механические и гидравлические.

Механические потери обусловлены трением в зубчатых зацеплениях,

карданных шарнирах, подшипниках, манжетах (сальниках) и т. п. Величина этих потерь зависит главным образом от качества обработки и смазки поверхностей трущихся деталей.

Гидравлические потери мощности связаны с перемешиванием и разбрызгиванием масла в механизмах трансмиссии (коробка передач, раздаточная коробка, ведущие мосты и др.). Величина потерь этого

вида зависит от вязкости и уровня масла, залитого в механизмы трансмиссии, частоты вращения валов и шестерен. 29

Как указывалось в подразд. 3.3, потери мощности в трансмиссии оценивают с помощью КПД трансмиссии, который можно определить следующим образом:

КПД трансмиссии равен произведению КПД механизмов, входящих в ее состав:

где _k _, _{кар ,} _{д ,} _г — КПД соответственно коробки передач, карданной передачи, дополнительной коробки передач и главной передачи.

Ниже приведены значения КПД трансмиссии различных типов автомобилей и ее отдельных механизмов:

Легковые автомобили . 0,90. 0,92

Грузовые автомобили и автобусы. 0,82. 0,85

проходимости. 0,80. 0,85

прямая передача . 0,98. 0,99

понижающая передача. 0,94. 0,96

Карданная передача . 0,97. 0,98

одинарная . 0,96. 0,97

двойная. 0,92. 0,94

КПД трансмиссии не остается постоянным в течение всего срока эксплуатации автомобиля. В начале эксплуатации нового автомобиля детали механизмов трансмиссии прирабатываются, и ее КПД в течение некоторого времени повышается. Далее на протяжении длительного периода он остается почти постоянным, а затем начинает снижаться вследствие изнашивания деталей, отклонения их размеров от номинальных и образования зазоров. После капитального ремонта автомобиля и последующей приработки деталей КПД трансмиссии вновь возрастает, но уже не достигает прежнего значения.

Для автомобилей, имеющих в трансмиссии гидравлические передачи (гидротрансформаторы, гидромуфты), КПД трансмиссии равен произведению механического _M и гидравлического _гид КПД:

Гидравлический КПД существенно зависит от угловой скорости валов и передаваемого момента.

3.5. Радиусы колес автомобиля

У колес автомобиля (рис. 3.4) различают следующие радиусы: статический r_с, динамический r_Д и радиус качения r_кач.

Статическим радиусом называется расстояние от оси неподвижного колеса до поверхности дороги. Он зависит от нагрузки, приходящейся на колесо, и давления воздуха в шине. Статический радиус уменьшается при возрастании нагрузки и снижении давления воздуха в шине, и наоборот.

Динамическим радиусом называется расстояние от оси катящегося колеса до поверхности дороги. Он зависит от нагрузки, давления воздуха в шине, скорости движения и момента, передаваемого через колесо. Динамический радиус возрастает при увеличении скорости движения и уменьшении передаваемого момента, и наоборот.

Радиусом качения называется отношение линейной скорости оси колеса к его угловой скорости:

Радиус качения, зависящий от нагрузки, давления воздуха в шине, передаваемого момента, пробуксовывания и проскальзывания колеса, определяется экспериментально или вычисляется по формуле

(3.13.)

где n_к — число полных оборотов колеса; S_К — путь, пройденный колесом за полное число оборотов.

Из выражения (3.13) следует, что при полном буксовании колеса (S_k= 0) радиус качения r_кач = 0, а при полном скольжении (n_к = 0) г_кач → оз.

Как показали исследования, на дорогах с твердым покрытием и хорошим сцеплением радиус качения, статический и динамический радиусы отличаются друг от друга незначительно. Поэтому можно

считать, что они практически равны, т. е. r_с~r_Д~ r_кач.

При выполнении расчетов в дальнейшем будем использовать это приближенное значение. Соответствующую величину назовем радиусом колеса и обозначим r_k.