FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Prenos snage / momenta na pogonski točak TRANSMISIJA PMOT, MMOT, nMOT iTR, ηTR parametri snage PT, MT, nT parametri snage Transmisija ⇒ • transformacija M i n pri prenosu od motora do točka (iTR) • energetski gubici (ηTR < 1) NE BRKATI iTR I ηTR !! Prenos snage i transformacija njenih parametara – ZADATAK TRANSMISIJE Gubici snage pri prenosu – NEŽELJENA NEMINOVNOST FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Prenos snage / momenta na pogonski točak TRANSMISIJA PMOT, MMOT, nMOT PT, MT, nT iTR, ηTR PT = ηTR⋅PMOT ( PT = FO⋅v = MT⋅ωT PMOT = MMOT⋅ωMOT ) MT⋅ωT = ηTR⋅ MMOT⋅ωMOT ω = π⋅n/30 MT⋅nT = ηTR⋅ MMOT⋅nMOT nMOT = iTR nT MT = MMOT ⋅ iTR ⋅ ηTR iTR ⇒TRANSFORMACIJA PARAMETARA SNAGE FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Stepen korisnosti transmisije Otpori transmisije – “unutrašnji” otpori kretanja Šeme transmisije - primeri POGON NAPRED M m+GP POGON NAZAD 4X4 M M m m GP R KP GP Transmisija = sistem mehaničkih prenosnika KP GP M – motor, m – menjač, GP – glavni prenosnik, KP – kardanski prenosnik, R – razvodnik snage FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Stepen korisnosti transmisije Gubici snage u transmisiji: opšti oblik bilansa snage mehaničkih prenosnika PUL = PIZL,UK!!! PIZL,UK = PIZL,KOR + PIZL,GUB OZNAČAVANJE: PIZL,KOR → PIZL PIZL < PUL PIZL = η⋅ PUL, η < 1 ZAKON ODRŽANJA ENERGIJE! FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Stepen korisnosti transmisije η= PIZL PUL PUL PIZL η PIZL = PUL – PGUB PRENOSNIK PGUB Primer: η = 0.95 PIZL = 95 kW PUL = 100 kW PGUB = 5 kW Otpori kulonovog trenja, viskozni otpori Zupčanici, ležajevi, zaptivni pstenovi... Stepen korisnosti sistema sačinjenog od više komponenata: PUL η1 η2 ... Ukupni stepen korisnosti transmisije ηTR = η1 · η2 · η3 ... · ηn ηn PIZL FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Stepen korisnosti transmisije PRIMERI IZVOR: WWW.RRI.SE AUDI A4 2.0 MULTITRONIC AUDI A4 3.0 QUATTRO BMW 320 D BMW 530i Automatic BMW X5 Automatic CITROEN BERLINGO 1,8 FIAT GRANDE PUNTO 1,4 HONDA ACCORD (’06.) NISSAN PRIMERA 2.0 CVT PEUGEOT 307 RENAULT MEGANE SPORT (’05.) GOLF V 1,6 0,87 0,87 0,90 0,83 0,83 0,93 0,88 0,93 0,77 0,90 0,95 0,91 Gubici transmisije rastu, odnosno ηTR opada, kada: • je transmisija kompleksnija (sadrži veći broj komponenata – npr. vozila 4x4) • se koriste pojedinačne komponente nižeg stepena korisnosti (frikcioni i hidrodinamički prenosnici, pužni parovi itd.) FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Stepen korisnosti transmisije Stepeni korisnosti pojedinih komponenata transmisije · menjač ηm = 0,94 – 0,98 · kardanski prenosnik: ηKP = 0,98 – 1 · glavni prenosnik: ηGP = 0,94 – 0,98 · razvodnik snage: ηR = 0,96 – 0,98 Ukupni stepen stepen korisnosti transmisije: ηTR = η1 η2 ... ηn FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Stepen korisnosti transmisije M m+GP M m M m GP R POGON NAPRED POGON NAZAD KP KP 4X4 GP 1. ηTR = ηm ηGP ~ 0,93 2. ηTR = ηm ηGP ηKP ~ 0,9 GP 3. ηTR = ηm ηGP2 ηR ηKP ~ 0,87 FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Prenosni odnos transmisije i= nUL nIZL → PRENOSNI ODNOS nIZL nUL = i PIZL = η⋅PUL ⇒ MIZL = η⋅i⋅MUL nUL MIZL i= = nIZL η ⋅ MUL i > 1 → REDUKCIJA Veće i → “kraći” prenos i < 1 → MULTIPLIKACIJA Manje i → “duži” prenos Odnosi se na broj obrtaja! FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Prenosni odnos transmisije nUL MIZL i= = nIZL η ⋅ MUL Veći prenosni odnos (“kraći prenos”) → veći momenti, manji brojevi obrtaja Manji prenosni odnos (“duži prenos”) → manji momenti, veći brojevi obrtaja FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Prenosni odnos transmisije PRENOSNI ODNOS SERIJSKI VEZANIH PRENOSNIKA MUL, nUL MIZL, nIZL ... i1, η1 nIZL nUL = iUK i2, η2 i3, η3 MIZL = ηUK⋅iUK⋅MUL iUK = i1⋅i2⋅i3⋅... ...⋅⋅ik ηUK = η1⋅η2⋅η3⋅... ...⋅η ⋅ηk ik, ηk PIZL = ηUK⋅PUL FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Prenosni odnos transmisije MENJAČ im = iI, iII, iIII, iIV, ... – ZA SVAKI STEPEN PRENOSA → ODGOVARAJUĆI PRENOSNI ODNOS FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Prenosni odnos transmisije ULAZNI I IZLAZNI ELEMENT PRI PRENOSU SNAGE KOD MOTORNIH VOZILA ULAZNI ELEMENT: MOTOR (P, M, n) IZLAZNI ELEMENT: TOČAK (PT, MT, nT) iTR n = nT → UKUPNI P.O. TRANSMISIJE, PREMA DEFINICIJI! nT = n iTR MT = ηTR⋅iTR⋅M PT = ηTR⋅P MT tj. PT PREDSTAVLJA SUMU SVIH MOMENATA / SNAGA DOVEDENIH NA SVE POGONSKE TOČKOVE! FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Prenosni odnos transmisije ODREĐIVANJE UKUPNOG PRENOSNOG ODNOSA TRANSMISIJE Primer 1. GLAVNI PRENOSNIK iGP, ηGP MOTOR P, M, n MENJAČ im, ηm TOČAK SUMARNO! PT, MT, nT PT = ηTR⋅P MT = ηTR⋅iTR⋅M nT = n iTR iTR = im⋅iGP ηTR = ηm⋅ηGP im = iI, iII, iIII,... FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Prenosni odnos transmisije ODREĐIVANJE UKUPNOG PRENOSNOG ODNOSA TRANSMISIJE Primer 2. RAZVODNIK iR, ηR BOČNI REDUKTOR iBR, ηBR MOTOR P, M, n MENJAČ im, ηm GLAVNI PRENOSNIK iGP, ηGP DOPUNSKI MENJAČ idm, ηdm TOČAK PT, MT, nT PT = ηTR⋅P MT = ηTR⋅iTR⋅M nT = n iTR = im⋅idm⋅iR⋅iGP⋅iBR iTR ηTR = ηm⋅ηdm⋅ηR⋅ηGP⋅ηBR FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Brzinska karakteristika motora Zavisnost izlaznih parametara (P, (P, M, gh...) od broja obrtaja motora n. P = M⋅ω (W, Nm, rad/s) 2π rad = 360° ω= π ⋅n 30 M P P = M⋅ M⋅n / 9554 (kW) Kada je: broj obrtaja motora n=n1 ⇒ tada je: obrtni moment koji motor može da proizvede: M=M1 FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Radni režim motora – M ili P, n Motor nema jednu vrednost za brzinu i snagu, nego se one menjaju u nekom intervalu! Šta određuje snagu tj. moment i broj obrtaja motora? M NESTACIONARNO STANJE – menja se u vremenu! RADNA TAČKA MOTORA R=R(ω ω) – BRZINSKA KARAKTERISTIKA. OTPORA STACIONARNA RADNA TAČKA M=M(ω ω) – BRZINSKA KAR. MOTORA RADNA TAČKA OTPORA ω (=π⋅n/30) FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Brzinska karakteristika motora Spoljna karakteristika i parcijalne karakteristike M (Nm) MAX (100%) 80% 50% 30% n (o/min) v (km/h) REGULACIJA BRZINE KRETANJA FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Stabilnost radnog režima Jo⋅ NESTABILNO M STABILNO dω =ΣMi dt ΣMi > 0 ⇒ R2=f2(n) dω >0 dt MOTOR UBRZAVA R1=f1(n) ΣMi = 0 ⇒ dω =0 dt STACIONARNO STANJE Kriva M=M(n) ΣMi < 0 ⇒ n dω <0 dt MOTOR USPORAVA FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Idealna pogonska karakteristika - hiperbola HIPERBOLA: M = P M ω STABILNO R3=f3(n) R2=f2(n) R1=f1(n) ω P=const FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Prenos snage na pogonske točkove PODSETNIK: P = F⋅v = M⋅ω PIZL = η⋅P η⋅PUL PARAMETRI SNAGE PRENOŠENJE SNAGE OD MOTORA SUS DO POGONSKOG TOČKA → TRANSFORMACIJA PARAMETARA, UZ GUBITKE Svrha: prilagođavanje parametara motora uslovima kretanja FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Prenos snage na pogonske točkove ZA ZADATI REŽIM MOTORA (M,n) TREBA ODREDITI FO I v MOTOR: M TRANSMISIJA MT iTR, ηTR n PARAMETRI REŽIMA RADA MOTORA TOČAK: MT → FO nT → v nT PARAMETRI REŽIMA KRETANJA VOZILA Zavisnost (M,n) Zavisnost (FO,v) = Brzinska karakteristika motora = Vučno-brzinska karakteristika vozila FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Prenos snage na pogonske točkove TRANSFORMACIJA MOMENTA I BROJA OBRTAJA U VUČNU SILU I BRZINU PT = ηTR⋅P MT = ηTR⋅iTR⋅M nT = MT, nT rD n v = rD⋅ωT iTR FO, v PODSETNIK: Stvarna tangencijalna reakcija je RX = FO – Ff! MT FO = rD FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Prenos snage na pogonske točkove TRANSFORMACIJA MOMENTA I BROJA OBRTAJA U VUČNU SILU I BRZINU MT, nT rD MT = iTR⋅M⋅ηTR MT FO = rD v → km/h ! FO, v M⋅ iTR ⋅ ηTR FO = rD nT = n iTR v = rD⋅ωT ωT = π ⋅ nT 30 0,377 ⋅ rD ⋅ n v= iTR FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila “Preslikavanje” karakteristike sa motora na točak M(n) FO(v) im = const n M⋅ iTR ⋅ ηTR FO = rD v 0,377 ⋅ rD ⋅ n v= iTR VUČNO-BRZINSKA KARAKTERISTIKA Jedina nezavisno promenljiva → n! (M = M(n) ⇒ FO = FO(n)!) n ⇒ M ⇓ v ⇓ FO FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila “Preslikavanje” karakteristike sa motora na točak FO VEĆE iTR iTR↑ ⇒ FO ↑, v ↓ M MANJE iTR n v FO = M⋅ iTR ⋅ ηTR rD v= 0,377 ⋅ rD ⋅ n iTR FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila “Preslikavanje” karakteristike sa motora na točak Primer: i=3,42·1,38; rD=0,285m; n→ v M→ F O 160 140 2000 100 M⋅ im ⋅ iGP ⋅ η TR F0 = rD 80 60 40 Fo(N) 120 M(Nm) 2500 1500 INTERVAL BRZINE VOZILA 1000 ZA ODREĐEN PRENOSNI ODNOS 500 20 RADNI INTERVAL MOTORA 0 0 0 1000 2000 3000 4000 n(o/min) 5000 6000 7000 0 20 40 r ⋅ω v= D im ⋅ iGP 60 80 100 120 140 160 180 200 220 v (km/h) FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Idealna i stvarna pogonska karakteristika ≠ Dakle: 1) Nedovoljna širina radnog intervala motora SUS 2) Nepovoljan oblik karakteristike FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Karakteristika zajedničkog rada motora SUS i menjačkog prenosnika FO im ≠ const im = iI im = iII M im = iIII im = iIV n v FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Karakteristika zajedničkog rada motora SUS i menjačkog prenosnika FO(v) FO(v) ≈ v v FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Vučno-brzinska karakteristika Raspoloživa vučna sila na točku u funkciji brzine kretanja vozila im = iI FO im↑ ⇒ FO ↑, v im = iII M im = iIII ↓ i1 > i2 > i3 > ... im = iIV n v VUČNO-BRZINSKA KARAKTERISTIKA – VUČNI DIJAGRAM FO = M⋅ iTR ⋅ ηTR rD v= 0,377 ⋅ rD ⋅ n iTR FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Idealna hiperbola vuče FO(v) PT=FO⋅v (W, N, m/s) ⇓ Idealna hiperbola: hipotetička kriva obimne sile za slučaj mogućnosti iskorišćenja maksimalne raspoložive snage motora – Pmax u svim režimima kretanja P P = PMAX = const PT = (kW, N, km/h) ⇓ FO = v PTMAX Stvarna kriva P(v) FOid 3600 ⋅ PMAX ⋅η TR = v FO ⋅ v 3600 3600 ⋅ PT v v PT = PTMAX FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Idealna hiperbola vuče Vučno-brzinska karakteristika 10000 9000 Primer 8000 7000 F (N) 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 v (km/h) Važna osobina: idealna hiperbola tangira stvarne krive vuče u tačkama koje odgovaraju broju obrtaja PMAX – tu je ispunjen uslov prema kom je idealna hiperbola definisana! 200 FTN Novi Sad Teorija kretanja drumskih vozila Katedra za motore i vozila Vučno-dinamičke performanse vozila Vučno-brzinska karakteristika FO(N) FO = (M(n)⋅im⋅iGP ⋅ηtr) / rD FOid im=iI v = (0,377⋅rD⋅n) / im⋅iGP 300 Idealna hiperbola 100 90 250 FOI 80 70 200 60 150 50 40 100 30 20 50 10 0 0 FOII 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0 7000 im=iII im=iIII FOIII FOIV FO V im=iIV im=iV FOTP = Ff + FW v (km/h) VUČNI DIJAGRAM FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila Vučno-brzinska karakteristika Vučno-dinamičke karakteristike vozila: • Maksimalna brzina • Mogućnost savlađivanja uspona • Ubrzanje, vreme i put zaleta Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila
© Copyright 2024 Paperzz
