Включение передач в гидромеханических коробках передач

Список литературы

1. Гибадуллин В.З. Организация рабочего процесса ДВС с внешним

смесеобразованием и локальной подачей микродобавок водорода в область межэлектродного зазора свечи зажигания: Дис. ... канд. техн. наук. - Волгоград: ВолгПИ, 1992. - 206 с.

2. Зорин В.Д. Влияние расслоения обедненной метановоздушной смеси в

области электродов свечи зажигания на процессы ее воспламенения и горения: Дис. ... канд. техн. наук. - Волгоград: ВолгГТУ, 2003. - 168 с.

3. Захаров Е.А. Рабочий процесс ДВС с искровым зажиганием и

локальными добавками углеводородных газов в область межэлектродного зазора: Дис. . канд. техн. наук . - Волгоград: ВолгГТУ, 1998. - 166 с.

4. Иванов Ю.В. Влияние локального расслоения топливовоздушной

смеси в области межэлектродного зазора свечи зажигания на выбросы оксидов азота из цилиндров ДВС: Дис. ... канд. техн. наук. - Волгоград: ВолгГТУ, 2006. - 116 с.

Б.М. Тверсков

Курганский государственный университет

ВКЛЮЧЕНИЕ ПЕРЕДАЧ В ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ КОРОБКАХ ПЕРЕДАЧ

Устанавливаемый в гидромеханических коробках передач гидротрансформатор не дает полного разрыва потока мощности. На турбинный вал действует крутящий момент даже при малых оборотах, что не позволяет включить передачу в установленной за гидротрансформатором механической коробке передач. Для разрыва потока мощности между гидротрансформатором и коробкой передач ставится сцепление, отсоединяющее коробку передач от гидротрансформатора при включении передачи. Выравнивание скоростей вращения соединяемых деталей происходит за счет трения в синхронизаторе.

Но выравнивание скоростей можно получить также, если тормозить или разгонять промежуточный вал коробки передач. Изменить обороты вторичного вала за короткое время, когда включается передача, невозможно, т.к. он соединен с колёсами автомобиля. Чтобы снизить скорость промежуточного вала, на его конце установлен тормоз, а для увеличения скорости вращения в

приводе управления топливным насосом высокого давления двигателя имеется устройство, увеличивающее количество подаваемого в цилиндры двигателя топлива. Применение этих устройств делает ненужным сцепление и синхронизаторы. Необходимый для торможения промежуточного вала тормозной момент в десятки раз меньше, чем крутящий момент, передаваемый сцеплением. В этом еще одно преимущество рассматриваемой системы.

Включение тормоза или устройства для увеличения оборотов промежуточного вала производится автоматически, для чего на промежуточном и вторичном валах установлены тахогенераторы, напряжения от которых подаются в электронный блок управления. Сравнением напряжений определяется, требуется разгонять промежуточный вал или тормозить его. Когда частоты вращения установленных на вторичном валу деталей включаемой передачи сравняются, из блока управления подается сигнал в пневмоэлектроклапан, открывающий поступление сжатого воздуха в соответствующую полость установленного на коробке передач пневмоцилиндра и передача включается.

На рис.1 изображен общий вид гидромеханической коробки передач с установленным тормозом 1 на промежуточном валу коробки передач. Схема включения передач в вальной коробке передач с гидротрансформатором показана на рис. 2а, 2б.

Приведенная схема содержит установленный на промежуточном валу коробки передач тормоз 1, пнев-моэлектроклапаны 2 и 3, соединенные с электронным блоком управления 4, рычаг переключения передач 5, пневмоцилиндр 6, установленный на коробке передач, тахогенераторы 7 и 8, соединенные с промежуточным валом и вторичным валами, пневмоэлектроклапан 9, открывающий проход для сжатого воздуха в пневмоци-линдр 10, когда требуется увеличить частоту вращения промежуточного вала, насос высокого давления 11. Поршень в пневмоцилиндре 6 располагается в середине цилиндра, усилия от поршня могут передаваться в обе стороны.

к

1Р

]±

"I!

е=

й-

а)

б)

Рис. 2. Схема включения передач в гидромеханической коробке передач

Чтобы включить передачу, нужно рычаг переключения передач 5 перевести из нейтрального положения в положение выбранной передачи и нажать на кнопку соответствующей передачи на панели, закрепленной на рычаге переключения. Электрическая цепь включается, происходит сравнение частоты вращения промежуточного и вторичного валов коробки передач. Промежуточный вал либо тормозится, если его частота вращения выше, чем требуется для включения передачи, либо разгоняется, если частота вращения ниже. После выравнивания частот вращения или окружных скоростей соединяемых деталей, например, для блока шестерен заднего хода, передача включается.

Включать передачи можно и без нажатия на кнопку на панели, закрепленной на рычаге 5. Включатель цепи может располагаться, например, на корпусе механизма включения передач, где установлен рычаг 5. Тогда электрическая цепь включается рычагом переключения передач. Но это, во-первых, несколько усложняет систему, во вторых, лишает водителя возможности влиять на процесс включения передачи. Изменяя длительность нажатия на кнопку, водитель может регулировать включение передачи и не допускать излишне резкого действия пневмоцилиндра, особенно когда масло в коробке передач горячее и не оказывает сопротивление смещению муфты или шестерни, обеспечивающих включение передачи. Также это дает возможность использовать пневмоцилиндр 6 при выведении рычага переключения передач в нейтральное положение.

Регулировать усилие от пневмоцилиндра 6 можно изменением проходного сечения трубопровода, подводящего сжатый воздух к пневмоцилиндру.

Рычагом 5 для переключения передач можно включать передачи в случае выхода из строя электронной системы синхронизации. Для этого при включении передачи на месте водитель нажимает на педаль, установленную там, где обычно находится педаль сцепления. На автомобилях с гидромеханическими коробками передач управление двухпедальное и место для такой педали свободно. Нажатием на педаль останавливается промежуточный вал, детали коробки передач становят-

ся неподвижными и, как показывает практика, передача включается без затруднений.

При разгоне автомобиля для включения каждой следующей передачи нужно нажатием на педаль с небольшим усилием притормозить промежуточный вал и включить передачу. Для включения понижающей передачи, например, когда сопротивление дороги увеличилось, после выведения рычага переключения передач в нейтральное положение нажатием на педаль подачи топлива увеличивается частота вращения промежуточного вала и передача включается. Заостренные шлицы муфт для включения передач, какими обычно они и делаются, позволяют включать передачи при значительной разнице угловых скоростей. Уверенное включение происходит, если разница угловых скоростей соединяемых деталей не превышают 20-25%. Поэтому в коробках передач с числом передач 14-16 и более синхронизаторы не устанавливаются, но передаточные отношения соседних передач в таких коробках передач отличаются на величину не более указанной. Получить же разницу угловых скоростей соединяемых деталей не более 20-25%. притормаживанием или увеличением подачи топлива при соответствующем навыке несложно. К тому же, это потребуется только в аварийных случаях, когда отказала автоматическая система синхронизации.

Испытания на КЗКТ вальной коробки передач, работающей совместно с гидротрансформатором, где вместо сцепления и синхронизаторов был установлен тормоз для включения первой передачи на месте и устройство для воздействия на подачу топлива в цилиндры двигателя при включения передач в движении, показали достаточную надежность такого способа включения. Выравнивание скоростей соединяемых деталей перед включением передачи не допускает рывков и дергания автомобиля, какие бывают при включении передач фрикционами.

Подаваемые от тахогенераторов 7 и 8 в электронный блок 4 напряжения перед включением передачи должны отличаться в число раз, равное передаточному числу включаемой передачи. Для удобства работы эти напряжения можно сравнять введением сопротивле-

36

ВЕСТНИК КГУ, 2008. №3

ний (своего для каждой передачи). В этом случае равенство подаваемых в блок управления напряжений наступит, когда отношение оборотов соединяемых валов становится такое, какое необходимо для включения передачи.

Выравнивание скоростей вращения соединяемых деталей вальной гидромеханической коробки передач тяжелых грузовых автомобилей торможением или разгоном промежуточного вала значительно упрощают конструкцию коробки передач, снижается стоимость её изготовления. Система включения передач с использованием тахогенераторов и электронного блока управления позволяет быстро и плавно включать передачи в коробке передач с минимальным усилием со стороны водителя для выбора передачи, когда рычаг качается в поперечной плоскости. Передачи включаются от усилия, создаваемого пневмоцилиндром. Водитель лишь контролирует процесс включения передачи придерживая рычаг переключения передач. Кроме того, система с рычагом переключения передач позволяет включать передачи в случае выхода из строя электронной системы.

Использованием в гидромеханических коробках передач грузовых автомобилей указанной системы, можно исключить из конструкции коробки передач сложные и сильно нагруженные узлы, какими являются сцепление и механические синхронизаторы. Отсутствие этих узлов позволяет сократить длину и массу гидромеханической коробки передач и снять ограничения на величину мощности, на которую проектируется синхронизатор. Система включения передач с использованием электроники ставит такой способ включения передач на новый современный уровень.

Ю.А. Гусельников

Курганский государственный университет

ОЦЕНКА СПЕЦИАЛЬНЫХ ПРИЗНАКОВ МЕСТ КОНЦЕНТРАЦИИ ДТП С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТАТИСТИЧЕСКИХ ДАННЫХ ОБ АВАРИЙНОСТИ г. КУРГАНА

В специальной литературе и практической деятельности, связанной с обеспечением безопасности дорожного движения (БДД), определенные участки улично-до-рожной сети (УДС), отвечающие специальным признакам, и на которых возникает относительно большое количество ДТП, называют местами концентрации ДТП или очагами аварийности.

Выявление и устранение мест концентрации ДТП считается важнейшим направлением снижения аварийности, так как подобные места, с одной стороны - места сосредоточения большого числа ДТП, с другой стороны -ограниченные по длине участками, на которых внедряемые мероприятия имеют большую эффективность, чем те же мероприятия, внедряемые на менее опасных участках [1]. Однако этот вывод в современных условиях дорожного движения в крупных населенных пунктах не всегда находит свое подтверждение. С одной стороны, -это результат несоответствия наличия и состояния УДС, организации дорожного движения высоким темпам роста автомобилизации и интенсивности движения. Так, по данным ГИБДД в г. Кургане уровень автомобилизации один из самых высоких среди областных центров России (свыше 280 транспортных средств на 1000 жителей). За

последние четыре года прирост автопарка города составил около 40 процентов, общая аварийность (ДТП с пострадавшими и механическими повреждениями) выросла в 2,5 раза.

Вместе с тем за этот же период количество выявленных и поставленных на учет очагов аварийности увеличилось почти в 4 раза (!), в 2004 году их было 62, в 20052006 годах - более 200, а в 2007 году - 388. С 2006 года в очагах аварийности фиксируется почти 55 процентов происшествий от их общего количества ДТП. Уже сегодня центральная часть города Кургана является «местом концентрации мест концентрации ДТП» и при имеющихся тенденциях в сфере обеспечения БДД при отсутствии должного финансирования мероприятий по предупреждению ДТП через несколько лет весь город станет «очагом аварийности».

С другой стороны, названные проблемы невозможно решать без своевременного совершенствования нормативного и научно-методического обеспечения. Недостатки существующих методик, нормативных положений, определяющих характеристики очагов аварийности, порядок их выявления в немалой степени «ответственны» за «взрывные» темпы прироста очагов аварийности в г. Кургане. Так, рост количества очагов аварийности значительно опережает динамику аварийности и происходит в рамках применения одних и тех же методик.

Понятие места концентрации ДТП раскрывается в нормативно-методических документах МВД РФ: наставлении по службе дорожной инспекции и организации движения ГИБДД МВД РФ, методике сравнительного топографического анализа очагов аварийности и выявляе-мости нарушений правил дорожного движения (ПДД). Согласно им, очаг аварийности в населенном пункте характеризуется признаками: ограниченность по длине участка дороги (улицы), протяженность которого не должна превышать 400м; устойчивое и неслучайное совершение в нем в течение года трех или более ДТП (суммарно с пострадавшими и материальным ущербом) [2]. До 2003 года к специальным признакам относились также однородность и повышенная опасность данных участков.

Нормативно-методическая «размытость» специальных признаков очага аварийности, особенно таких, как неслучайность, ограниченность, и способов их оценки, а также в целом недостатки методики анализа причин возникновения ДТП ставит подразделения ГИБДД в условия неопределенности, характеризующиеся к тому же большой трудоемкостью работы по выявлению мест концентрации ДТП и наличием субъективного подхода.

В свою очередь применение на первый взгляд конкретного эмпирического критерия определения очага аварийности по фактическим данным - наличие 3 и более ДТП в одном месте как основного также не имеет какого-либо объективного обоснования и не отвечает задачам анализа причин аварийности в крупных населенных пунктах. Если в 2007 году в г. Петухово Курганской области, где проживает относительно небольшое количество жителей, поставлено на учет всего 2 очага аварийности с количеством ДТП в них 3 и 4, то в г. Кургане -150 очагов, в которых произошло более 20 ДТП, а 6 с количеством происшествий более 100. К тому же в г. Кургане имеются участки УДС, подпадающие под признаки очага аварийности, где происходит гораздо больше 3 ДТП, но формально «местами концентрации ДТП» не признаны. Например, участок улицы имени Коли Мяготина в районе дома № 100, где сосредоточены культурно-развлекательные, торговые и административные учреждения.

Целесообразным представляется применять в крупных населенных пунктах названный пороговый метод вы-

СЕРИЯ «ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ», ВЫПУСК 4

37