Розглянуто особливості застосування на автомобілях механічних і автоматичних коробок передач, обґрунтовано необхідність порівняльної інструментальної оцінки технічних характеристик і споживчих властивостей автомобілів з механічним і ручним типами коробок передач.

Анотація наукової статті за технологіями матеріалів, автор наукової роботи - Єфремов Борис Дмитрович, Нікітін Євген Олександрович


Область наук:
  • технології матеріалів
  • Рік видавництва діє до: 2012
    Журнал: Техніко-технологічні проблеми сервісу

    Наукова стаття на тему 'Аналіз можливості інструментальної оцінки споживчих властивостей автомобілів з автоматичною коробкою переду'

    Текст наукової роботи на тему «Аналіз можливості інструментальної оцінки споживчих властивостей автомобілів з автоматичною коробкою переду»

    ?УДК 656.052

    АНАЛІЗ МОЖЛИВОСТІ інструментальної оцінки СПОЖИВЧИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ АВТОМОБІЛІВ З автоматичною коробкою ПЕРЕДАЧ

    Б.Д. Ефремов1, Е.А.Нікітін2 Санкт-Петербурзький державний університет сервісу та економіки (СПбГУСЕ),

    191015, Санкт-Петербург, вул. Кавалергардський, 7, літ. А

    Анотація - Розглянуто особливості застосування на автомобілях механічних і автоматичних коробок передач, обґрунтовано необхідність порівняльної інструментальної оцінки технічних характеристик і споживчих властивостей автомобілів з механічним і ручним типами коробок передач.

    Ключові слова: коробка передач; порівняльна інструментальна оцінка; технічні характеристики автомобіля.

    ANALYSIS OF POSSIBILITY TO INSTRUMENTALLY ESTIMATE CONSUMER PROPERTIES OF AUTOMATIC TRANSMISSION CARS

    B.D. Efremov, E.A. Nikitin

    St.-Petersburg state university of service and economy (SPbSUSE), 191015, St.-Petersburg, streetKavalergardsky, 7

    Abstract - Peculiarities of using manual and automatic gearboxes in cars are considered, necessity of comparative instrumental estimation of manual and automatic transmission cars 'technical specifications and consumer properties is justified.

    Keywords: transmission; comparative instrumental estimation; car technical specifications.

    Останнім часом все частіше і активно в автомобілях застосовують автоматичні коробки передач (АКПП). Це обумовлено комфортністю керування транспортним засобом, підвищенням рівня безпеки при русі в щільному транспортному потоці, меншою стомлюваністю водія. АКПП допомагає водіям з низькою кваліфікацією відчувати себе впевнено в щільних транспортних потоках, здійснюючи менше помилок в управлінні автомобілем. Автомобілями з АКПП успішно можуть користуватися люди з фізичними вадами (інваліди) і при цьому нічим не відрізнятися від інших учасників дорожнього руху.

    В літературі відсутні дані про порівняльних кількісних експлуатаційних показниках автомобілів, з АКПП і механічними коробками перемикання передач (МКПП), таких як паливна економічність, динамічність, прийомистість, керованість, їздові

    якості ^ г ^ еаИШу) і ін. Є дані про те, що застосування гидропередачи а АКПП призводить до втрат в тяговоскоростних характеристиках, а так само робить негативний вплив на паливну економічність автомобіля [1]. Це ефект може бути пов'язаний з тим, що ККД гідропередачі менше одиниці, а величина втрат в порівнянні з традиційною ступінчастою МКПП становить близько 3%. Вплив гідротрансформатора на тягово-швидкісні властивості автомобіля показано графіком на рис. 1 - 3. Тут представлені графіки тягової і динамічної характеристик автомобіля, а також графік прискорень автомобіля з гидротрансформатором. Для порівняння на малюнках штриховими лініями показані тягова і динамічна характеристики і прискорення автомобіля зі ступінчастою механічною коробкою передач.

    З представлених малюнків видно, що значення тягової сили на провідних колесах, динамічного фактора по

    тязі і прискорень розгону автомобіля з гидротрансформатором дещо менше, ніж у автомобіля з механічною коробкою передач. Це пояснюється тим, що ККД гідротрансформатора непостійний і має низьке значення в широкому діапазоні кутових швидкостей, тобто його середній ККД менше, ніж у механічної коробки передач.

    Малюнок 3. Графік прискорень автомобіля з АКПП (суцільні лінії) і зі ступінчастою МКПП (штрихові лінії): II - передачі гідротрансформатора; I '-III' - передачі механічної коробки передач

    Таким чином, тягово-швидкісні властивості автомобіля з АКПП і гидротрансформатором дещо гірше, ніж у автомобіля з механічною коробкою передач. Наявність гидропередачи призводить до додаткових втрат потужності в трансмісії автомобіля в порівнянні з механічною ступінчастою трансмісією.

    Вплив гідротрансформатора на паливну економічність автомобіля ілюструє рис. 4, Тут наведена паливно-економічна характеристика автомобіля з гидротрансформатором. Для порівняння на малюнку штриховими лініями показана паливно-економічна характеристика автомобіля зі ступінчастою механічною коробкою передач.

    З малюнка видно, що при однакових дорожніх умовах витрата палива у автомобіля з гидротрансформатором трохи вище, ніж у автомобіля з механічною коробкою передач. Це можна пояснити порівняно низьким ККД гідротрансформатора і впливом на його значення швидкості руху автомобіля.

    Таким чином, паливна економічність автомобіля з гидротрансформатором трохи нижче, ніж у автомобіля із ступінчастою коробкою передач. Як показали дослідження, в більшості випадків витрата палива у автомобілів з гидропередачей на 3 ... 7%

    Малюнок 1. Тягова характеристика автомобіля з АКПП (суцільні лінії) і зі ступінчастою МКПП (штрихові лінії): I, II-передачі гідротрансформатора: I '- III' - передачі механічної коробки передач

    Малюнок 2. Динамічна характеристика автомобіля з АКПП (суцільні лінії) і зі ступінчастою МКПП (штрихові лінії): I. II - передачі гідротрансформатора: I -III-передачі механічної коробки передач

    перевищує витрата палива у автомобілів з механічною трансмісією [1].

    Однак існує й інша точка зору, виражена в статті «Переваги автомобілів з гідромеханічними передачами» [2] в якій повідомляється про 10 перевагах автомобілів з гідромеханічної передачею і обговорюються 2 особливості: можливість збільшення

    витрати палива і велика вартість гідромеханічних передач в порівнянні з механічними передачами. Ці особливості часто вважаються недоліками гидромеханической передачі, але при уважному розгляді такими не виявляються.

    Паливна економічність (перша особливість)

    Існує думка, що автомобілі з гідромеханічної передачею витрачають більше палива, ніж автомобілі з механічними коробками передач. Іноді це так, а іноді і не так - в кожному випадку треба розбиратися конкретно, спираючись на який має досвід.

    При багаторічних випробуваннях гідромеханічних передач фірми Аллісон, витрата палива на автомобілі з гідромеханічної передачею був таким же, як на автомобілі з механічною коробкою передач [2].

    При порівняльних випробуваннях вантажних автомобілів ЗІЛ на Сімферопольському шосе автомобілі з гідромеханічними передачами по відношенню до автомобілів з механічними коробками передач мали економію палива близько 3%, а при випробуваннях цих же автомобілів на менш завантаженому Каширському шосе автомобілі з гідромеханічної передачею витрачали палива на 2% більше. Це ще раз говорить про те, що по витраті палива гідромеханічні передачі більш ефективні у важких умовах руху [2].

    Говорячи про витрати палива, треба мати на увазі, що вартість палива при експлуатації автомобілів становить 1418% загальних експлуатаційних витрат. Якщо допустити перевитрата палива на

    3%, то за інших рівних умов це збільшило б загальні експлуатаційні витрати на 0,42-0,54%. Таке збільшення багаторазово перекриє зниженням витрат на ремонти і заміни агрегатів трансмісії та інших агрегатів, не кажучи вже про важко обліковується, але відчутної ефекті від поліпшення екологічних показників і від підвищення безпеки руху, обумовленої більш високими показниками їздових якостей автомобіля.

    Витрата палива на будь-якому автомобілі залежить від кваліфікації водія. Американські дослідники на замовлення армії США провели спеціальні випробування по оцінці впливу кваліфікації водія на витрату палива при різних видах автомобільної трансмісії [2]. Замовник хотів дізнатися, як позначиться на витратах палива то, що в армійських умовах за кермо сідають солдати з різною водійських кваліфікацією. За еталон брався витрата палива, получавшийся в водія високої кваліфікації. Виявилося, що на автомобілі з гідромеханічної передачею витрата палива у водія невисокої кваліфікації був майже таким же, як у водія високої кваліфікації, а при механічної трансмісії водій невисокої кваліфікації витрачав палива значно більше. Це дозволяє вважати, що в багатьох випадках використання гидромеханической передачі швидше можна говорити про рівність витрат палива або навіть про його економії, а не про його перевитрату.

    Вартість гидромеханической передачі треба порівнювати з вартістю комплекту, який вона замінює - коробки передач, зчеплення, підсилювача зчеплення і системи управління перемиканням передач. І в навіть в цьому випадку, гідромеханічна передача дорожче механічної. Само по собі це ні про що не говорить. Кращу якість коштує грошей. Порівнювати треба кінцеві результати.

    У наведеному вище конкретному прикладі з автопоїздом ЗІЛ-130 В1 перевищення вартості гидромеханической

    передачі над вартістю механічної трансмісії треба порівнювати з сумарною вартістю 4-х коробок передач, 13-ти дисків зчеплення, 4-х ремонтів коробок передач і 1 -го ремонту двигуна. Сюди треба додати вартість простоїв, викликаних цими замінами і ремонтами [2]. Очевидно, що всі ці витрати і незручності значно перевищують різницю у вартості порівнюваних агрегатів.

    З огляду на все вищевикладене, можна стверджувати, що застосування гідромеханічних передач забезпечує цілий ряд досить очевидних переваг автомобілів всіх класів, як легковим, так і вантажним.

    Найбільш разюче ці переваги проявляються в легкових автомобілях, на яких гідромеханічні передачі набули найбільшого поширення. Стосовно до легкових автомобілів з перерахованих вище переваг, можна виділити легкість управління, завдяки чому:

    1) полегшилось і прискорилося навчання керування автомобілем;

    2) керування автомобілем стало доступне людям, для яких воно раніше було ускладнене, в тому числі жінкам будь-якого віку і людям з фізичними вадами, в тому числі інвалідам для яких їзда на автомобілях з МКПП практично недоступна;

    3) збільшилася комфортабельність

    їзди:

    4) зменшилася стомлюваність водіїв і пасажирів від керування автомобілем та від поїздок в ньому.

    Істотною перевагою є також підвищення надійності і довговічності агрегатів автомобіля [2].

    У зв'язку з цим, виникає питання, чия ж оцінка точніша і може бути застосована до поточного моменту, причому не якісна, а кількісна, об'єктивна оцінка. Відповіді на це питання в літературі не знайдено. Для відповіді необхідні об'єктивні, вимірювані інженерні показники, а для їх отримання необхідно провести дослідження і виявити вплив типу коробок передач на економічні, токсичні та тягово-швидкісні показники автомобіля. У зв'язку з цим передбачається розробити методику і провести експеримент з використанням сучасних апаратно-програмних комплексів, які зможуть дати точну кількісну оцінку цікавлять показників при різних умовах експлуатації автомобіля і режимах його руху, а також різної кваліфікації водіїв. Для оцінки споживчих властивостей автомобіля передбачається скористатися методом експертної оцінки, з використанням методів парних (бінарних) порівнянь, індивідуального експертного опитування. Таким чином, передбачається охопити і технічну частину питання, і дуже тонкий, складно оцінюваний фактор комфорту, тим самим комплексно оцінити ефективність застосування АКПП.

    література

    1. Вахламов В. К. Автомобілі. Експлуатаційні властивості. М.: Академия, 2006.

    2. Чередниченко Ю.І. «Переваги автомобілів з гідромеханічними передачами». [Інтернет-ресурс] URL http: // www. akppp.org.ua/ pages / page3.html)

    1 Єфремов Борис Дмитрович, доктор технічних наук, професор кафедри «Автосервіс», СПбГУСЕ, тел. +7 921 904 87 72, e-mail Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.;

    2 Нікітін Євген Олександрович, аспірант СПбГУСЕ, тел. +7 960 200 50 19, e-mail: master0k07 @ bk. ru


    Ключові слова: КОРОБКА ПЕРЕДАЧ / ПОРІВНЯЛЬНА ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ОЦІНКА / Технічні характеристики АВТОМОБІЛЯ

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити