FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila Teorija kretanja drumskih vozila Izbor prenosnih odnosa Kriterijumi za izbor prenosnih odnosa menjača Ciljevi: • Performanse vozila: • Potrebno je izabrati broj prenosnih odnosa i njihove vrednosti • Uskladiti karakteristike motora i menjača! (“Powertrain Matching”) (“Powertrain Matching”) • Što bolje ubrzanje • Što manja potrošnja goriva • Mogućnost polaska na uzbrdici i drugim otežanim uslovima • Mogućnost dostizanja maksimalne brzine • Ostali zahtevi: buka, vibracije,... Protivrečnost zahteva – potreba za usklađivanjem Ograničenja: konstrukcija, dimenzije, masa, pouzdanost, način upravljanja, vek...
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozila
Izbor prenosnih odnosa
Kriterijumi za izbor prenosnih odnosa menjača
Ciljevi:
• Performanse vozila:
• Potrebno je izabrati broj prenosnih odnosa i njihove vrednosti
• Uskladiti karakteristike motora i menjača! (“Powertrain Matching”)(“Powertrain Matching”)
• Što bolje ubrzanje
• Što manja potrošnja goriva
• Mogućnost polaska na uzbrdici i drugim otežanim uslovima
• Mogućnost dostizanja maksimalne brzine
• Ostali zahtevi: buka, vibracije,...
Protivrečnost zahteva – potreba za usklađivanjem
Ograničenja: konstrukcija, dimenzije, masa, pouzdanost, način upravljanja, vek...
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozila
Izbor prenosnih odnosa
Kriterijumi za izbor prenosnih odnosa menjača
Neiskorišćena područja treba da budu što manja
FO (N)
Neiskorišćenapodručja
v (km/h)
područja
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozila
Izbor prenosnih odnosa
Osnovne karakteristike transformacije parametara snage
• PRENOSNI ODNOSI U PRVOM I POSLEDNJEM STEPENU PRENOSA – iMIN, iMAX
• OPSEG – odnos iMAX / iMIN
• UKUPAN BROJ STEPENI PRENOSA• UKUPAN BROJ STEPENI PRENOSA
• ZAKONITOST RASPODELE VREDNOSTI PRENOSNIH ODNOSA U MEĐUSTEPENIMA – ik, k = 2,3,4...
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozila
Izbor prenosnih odnosa
Postupak izbora prenosnih odnosa
1. Izračunavanje prema osnovnim kriterijumima
2. Usklađivanje stvarnih vrednosti sa konstruktivnim ograničenjima; optimizacija prema zadatim kriterijumima (potrošnja goriva, ubrzanje...) –simulacije, laboratorijska i eksploataciona ispitivanja
Izračunavanje prema osnovnim kriterijumima, koraci:
1. prenosni odnos glavnog prenosnika
2. prenosni odnos prvog stepena menjača (FOMAX)
3. prenosni odnos (pret)poslednjeg stepena menjača (vMAX)
4. Prenosni odnosi međustepena
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozila
Izbor prenosnih odnosa
Izbor prenosnog odnosa glavnog prenosnika – iGP
• Slobodan izbor; prilagođavanje stepeni menjača• Jedan mogući kriterijum: dostizanje vMAX pri im = 1
mGP
vDMAX
1i
ii
nr0,377v MAX
⇒=
⋅⋅⋅=
MAX
vDGP
m
v
nr0,377i
1i
MAX⋅⋅=
⇒=
• Treba poznavati vMAX
• Treba izabrati nVmax
nVmax < nPmax
nVmax = nPmax
nVmax > nPmax
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozila
Izbor prenosnih odnosa
MAX
vDGP v
nr0,377i MAX⋅⋅=
Promena vrednosti iGP: modifikacija performansi vozila
Izbor prenosnog odnosa glavnog prenosnika – iGP
Promena vrednosti iGP: modifikacija performansi vozila
iGP ↑ ⇒ “kraći” prenosni odnos ⇒ veća vučna sila, bolje savlađivanje uzbrdice, bolja ubrzanja
iGP ↓ ⇒ “duži” prenosni odnos ⇒ potencijalno veća maksimalna brzina, manji broj obrtaja motora → manja buka, povoljnije opterećenje motora → manja potrošnja goriva
PRIMER: KAMIONUPOTREBA U RAVNIČARSKOM PREDELU: iGP ↓UPOTREBA U PLANINSKOM PREDELU: iGP ↑UPOTREBA NA GRADILIŠTU: iGP ↑ (“Puzeće brzine”)
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozila
Izbor prenosnih odnosa
Izbor prenosnog odnosa prvog stepena menjača – i
I
Kriterijum: zadata obimna sila na točku
Npr: savlađivanje maksimalnog uspona pri polasku sa potpuno opterećenim vozilom
Ograničenje: uslovi prijanjanja – mogućnost realizacije vučne Ograničenje: uslovi prijanjanja – mogućnost realizacije vučne sile
D
TRGPMAXMAXO r
iiMF
η⋅⋅⋅= I
MAXTRGP
OMAXD
MiFr
i⋅⋅
⋅=
ηI⇒
Koliko je FKoliko je FOMAXOMAX??
Napomena: kod određenih vrsta vozila može postojati potreba za “puzećim” brzinama → manevrisanje na malom prostoru, savlađivanje izraženih neravnina i sl.
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozila
Izbor prenosnih odnosa
Izbor prenosnog odnosa prvog stepena menjača – i
I
Kriterijum za definisanje vrednosti FOMAX:savlađivanje maksimalnog uspona pri potpuno opterećenom vozilu→ Želimo što veće αMAX za GMAX
Fα
G
FOFfP
FfZ
FOMAX = Ff + FαMAX = GMAX⋅(f⋅cosαMAX + sinα MAX)
FW ≈ 0FIN = 0
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozila
Izbor prenosnih odnosa
6
7
8
Izbor prenosnog odnosa prvog stepena menjača – i
I
FOMAX = GMAX⋅(f⋅cosαMAX + sinα MAX)MAXTRGP
OMAXD
MiFr
i⋅⋅
⋅=
ηI
iI
D
TRGPMAXMAXO r
iiMF
η⋅⋅⋅= I
0
1
2
3
4
5
6
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
MAXTRGP
MAXMAXMAXD
Mi)sincos(fGr
i⋅⋅
+⋅⋅⋅=
η
ααI
α(°)
POTREBNO ZA SAVLAĐIVANJE αMAX
Da bi se povećala maksimalna obimna sila raspoloživa sa stanovišta MMAX, a time i αMAX, treba povećati prenosni odnos.
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozila
Izbor prenosnih odnosa
Izbor prenosnog odnosa prvog stepena menjača – i
I
ALI...
Maksimalna obimna sila koja se može realizovati ograničena je uslovima
Da bi se povećala maksimalna obimna sila raspoloživa sa stanovišta MMAX, a time i αMAX, treba povećati prenosni odnos.
Maksimalna obimna sila koja se može realizovati ograničena je uslovima kontakta između pogonskog točka i podloge.(Detaljnije u poglavlju “Klizanje i prijanjanje”)
Prijanjanje ograničava obimnu silu, a time i maksimalni ugao nagiba.
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozila
Izbor prenosnih odnosa
Izbor prenosnog odnosa prvog stepena menjača – i
I
Prijanjanje – mera mogućnosti za prenošenje horizontalne sile između točka i podloge
Putnička vozila:Potreba za korišćenjem maksimalnih resursa motora često nije izražena u znatnoj meri (maksimalne performanse se u praksi ređe koriste)!Manji je broj potrebnih stepeni prenosaKoristi se kriterijum:Koristi se kriterijum:∆∆∆∆v ∼∼∼∼ const
∆∆v v ≈≈ constconst
GPm
D
iinr0,377
v⋅
⋅⋅=
Neiskorićena područja ispod idealne hiperbole su manja za više stepene prenosa
Izvor: Fahrzeuggetriebe
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozila
Izbor prenosnih odnosa
Kriterijumi za izbor prenosnih odnosa međustepena
∆∆v v ≈≈ constconst
GPm
D
iinr0,377
v⋅
⋅⋅=
∆v = const ⇒ vMAX,i - vMAX,i-1 = const
constnr0,377nr0,377 MAXDMAXD =
⋅⋅−
⋅⋅const
iinr0,377
iinr0,377
1kGP
MAXD
kGP
MAXD =⋅
⋅⋅−
⋅
⋅⋅
−
constii 1kk
=−−
11HARMONIJSKI NIZ
Izvor: Fahrzeuggetriebe
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozila
Izbor prenosnih odnosa
Kriterijumi za izbor prenosnih odnosa međustepena
∆∆v v ≈≈ constconst
constqqqi
i n21
k
1k ≠⋅==−
konstante
→ Uslov je približno ispunjen i kada se koristi sledeći pristup:
→→→→ PROGRESIVNI NIZ
q2 > 1 – slobodan izbor;q1 se računa iz uslova:
1)xx)(z0.5(z2
xz1
z
x qqii −−−− ⋅=
1z
z
12)(z1)(z0,5
2
12)1)(z0.5(z
21z
1z
1
ii
q
1qqq
ii
− −⋅−⋅−−− ⋅=⇒⋅=
n – zavisi od stepena prenosa (kmax→n=0 kmax-1→n=1; kmax-2 →n=2; itd.)