автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.03, диссертация на тему:Метод повышения профильной проходимости полноприводного автомобиля за счет применения регулируемого силового привода колес

(/РУ

МАЛКИН Максим Алексеевич

МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ ПРОФИЛЬНОЙ ПРОХОДИМОСТИ ПОЛНОПРИВОДНОГО АВТОМОБИЛЯ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМОГО СИЛОВОГО ПРИВОДА КОЛЕС

Специальность 05.05.03 — «Колесные и гусеничные машины»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 0 013 2011

Москва-2011

4854025

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете «МАМИ» и в ОАО «Инновационная фирма «НАМИ-Сервис»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Шухман С.Б.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Добромиров В.Н.

кандидат технических наук, с. н. с. Демик В.В.

Ведущее предприятие:

АМО ЗИЛ

Защита диссертации состоится 24 февраля 2011 г. в 14-00 на заседании диссертационного совета Д212.140.01 при Московском государственном техническом университете «МАМИ» по адресу:

107023, г. Москва, ул. Б. Семеновская, 38. МГТУ «МАМИ». ауд. Б-304.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке университета.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенные печатью организации, просим направлять в адрес ученого секретаря диссертационного совета.

Автореферат размещён на сайте www.mami.ru

Автореферат разослан 20 января 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Полноприводные автомобили высокой проходимости являются важнейшим звеном в системе транспортного обеспечения ключевых отраслей экономики и оборонного комплекса. Необходимость эффективной работы в условиях бездорожья предопределяет особые требования к автомобилям по показателям проходимости, как опорной, так и профильной. Профильная проходимость характеризует способность автомобиля двигаться по местности с преодолением профильных препятствий и определяется как конструктивными (в т. ч. геометрическими) параметрами автомобиля, так и тягово-сцепными свойствами всех ведущих колес.

Максимальное использование тягово-сцепных свойств ведущих колес автомобиля является эффективным путем повышения его проходимости, однако его реализация ограничивается возможностями силового и кинематического регулирования механического колесного привода.

В настоящее время намечена тенденция к применению в конструкциях полноприводных автомобилей так называемых «гибких интеллектуальных» трансмиссий, сочетающих индивидуальный регулируемый силовой привод каждого колеса (электрический или гидрообъемный) с автоматическим электронным управлением, которые обеспечивают рациональное распределение мощности по ведущим колесам в зависимости от условий их взаимодействия с опорной поверхностью, повышая тем самым тяговые свойства автомобиля.

В проведенных к настоящему времени исследованиях, как отечественных, так и зарубежных, обосновывается применение «гибких интеллектуальных» трансмиссий как эффективного средства повышения опорной проходимости полноприводного автомобиля за счет максимального использования тягово-сцепных свойств ведущих колес. При этом вопросы повышения профильной проходимости путем регулирования подводимой к колесу мощности, которая во многом предопределяет возможность движения автомобиля в условиях бездорожья, не рассматривались.

Вышеизложенное определяет актуальность данной работы.

Целью работы является разработка расчетно-экспериментального метода повышения профильной проходимости полноприводного автомобиля за счет рационального распределения мощности по ведущим колесам.

Объектом исследований является полноприводный автомобиль.

Методы исследования. В работе использованы методы математического моделирования и инженерного эксперимента, которые базируются на основных положениях прикладной механики, теории автомобиля и математического анализа. При проведении экспериментальных исследований применялись методы математической статистики и автоматизированной обработки данных.

Научная новизна данной работы заключается в следующем.

1. Разработана математическая модель преодоления профильного препятствия одиночным колесом на примере порога и рва при одновременном приложении к нему крутящего момента и продольной толкающей силы.

2. Разработана математическая модель движения полноприводного автомобиля (4*4) с преодолением профильных препятствий, учитывающая возможность индивидуального регулируемого подвода мощности к колесам и позволяющая оценивать профильную проходимость автомобиля при различных алгоритмах управления регулируемым силовым приводом колес.

3. Разработан алгоритм управления «гибкой интеллектуальной» трансмиссией полноприводного автомобиля при преодолении профильных препятствий, обеспечивающий максимальные показатели профильной проходимости за счет рационального распределения мощности по ведущим колесам.

4. Разработана и апробирована методика проведения экспериментальных исследований профильной проходимости автомобиля с регулируемым силовым приводом колес (руководящий документ РД 37.083.004-2010).

Эти результаты выносятся на защиту.

Квалификационная формула работы. Диссертационная работа направлена на решение научно-технической задачи, имеющей важное практическое значение — повышение проходимости полноприводных автомобилей. Результаты исследований, полученные автором, могут быть применены при разработке систем автоматического управления регулируемым силовым приводом колес перспективных полноприводных автомобилей, а также положены в основу методик проведения экспериментальных исследований по оценке профильной проходимости таких автомобилей.

Достоверность результатов, представленных в работе, подтверждается объемными расчетно-экспериментальными исследованиями с соблюдением достаточной точности теоретических и экспериментальных результатов. При проведении экспериментальных исследований использовалась аттестованная и поверенная современная электронная контрольно-измерительная, регистри-

рующая и обрабатывающая аппаратура с применением стандартных программ автоматизированной обработки данных.

Практическая ценность данной работы заключается в следующем.

]. Разработанная математическая модель преодоления профильных препятствий автомобилем с регулируемым силовым приводом колес позволяет создать расчетный программный комплекс для применения в процессе проектирования систем управления «гибкими интеллектуальными» трансмиссиями перспективных автомобилей высокой проходимости.

2. Разработанный алгоритм управления регулируемым силовым приводом колес полноприводного автомобиля при преодолении профильных препятствий предполагается ввести в виде подпрограммы в состав комплексного программного обеспечения электронного блока управления «гибкой» трансмиссией.

3. Разработанная экспериментальная методика оценки профильной проходимости полноприводных автомобилей предназначена для исследований опытных образцов перспективных автомобилей с регулируемым силовым приводом колес. Результаты испытаний согласно данной методике позволят на этапе доводки конструкции оптимизировать показатели автомобиля, влияющие на профильную проходимость и скорректировать работу системы управления распределением мощности в трансмиссии.

Реализация основных результатов исследования осуществлена:

- в конструкции полноприводного автомобиля (6x6) с гидрообъемным силовым приводом колес «Гидроход-49061», созданным ОАО «Инновационная фирма «НАМИ-Сервис» и AMO ЗИЛ;

- в техническом проекте системы автоматического управления регулируемым силовым приводом колес полноприводного автомобиля (6x6);

- в руководящем документе РД 37.08.004-2010 «Методика экспериментального исследования профильной проходимости полноприводных автомобилей с регулируемым подводом мощности к колесам»;

- в учебном процессе кафедры «Автомобили» им. Е.А. Чудакова МГТУ «МАМИ».

Апробация работы. Материалы диссертации были рассмотрены и обсуждены на международной научно-технической конференции «Проектирование колесных машин», посвященной 70-летию кафедры «Колесные машины» МГТУ им. Н.Э. Баумана (г. Москва, 2006 г.); на 58-й конференции ААИ «Автомобиль и окружающая среда» (НИЦИАМТ ФГУП «НАМИ», г. Дмитров, 2007 г.); 59-й конференции ААИ «Автомобили, специальные и технологические

машины для Сибири и Крайнего Севера» (СибАДИ, г. Омск, 2007 г.); на III Белорусском конгрессе по теоретической и прикладной механике «Механика-2007» (ОИМ HAH Беларуси, г. Минск, 2007 г.); на международной научно-технической конференции «Инновации в машиностроении» (ОИМ HAH Беларуси, г. Минск, 2008 г.); на научно-технической конференции «Проектирование колесных машин», посвященной 100-летию начала подготовки инженеров по автомобильной специальности в МГТУ им Н.Э. Баумана (г. Москва, 2009 г.); на международной научно-технической конференции ААИ «Автомобиле- и тракторостроение в России: приоритеты развития и подготовка кадров», посвященной 145-летию МГТУ «МАМИ» (г. Москва, 2010 г.), а также на научных семинарах в ОАО «Инновационная фирма «НАМИ-Сервис».

Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в восьми печатных трудах автора, а также в одном Патенте РФ.

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, пяти основных глав, общих выводов к работе, списка использованных источников в количестве 158 трудов и двух приложений. Работа содержит 232 страницы машинописного текста, включая 15 таблиц и 83 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определена цель исследования, кратко изложено содержание выполненных исследований и сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены основные факторы, ограничивающие движение автомобиля по пересеченной местности, приведены параметры оценки профильной проходимости и проведен анализ работ, касающихся вопросов профильной проходимости автомобиля и рационального распределения мощности в трансмиссии. Рассмотрены работы известных научных школ: МГТУ «МАМИ», МГТУ им. Н.Э. Баумана, ФГУП «НАМИ», НИИИ-21 AT МО РФ, Академии БТВ, Нижегородского ГТУ, МГИУ, белорусской машиностроительной научной школы и др.

К наиболее известным работам, посвященным исследованию взаимодействия различного типа движителей с поверхностями движения, вопросам повышения проходимости автомобилей в целом и профильной в частности, а также вопросам оптимального распределения мощности по ведущим колесам автомобилей, в том числе многоосных, относятся труды Е.А. Чудакова, Я.С.

Агейкина, П.В. Аксенова, A.C. Антонова, JI.B. Барахтанова, Г.Б. Безбородовой, В.В. Белякова, Б.Н. Белоусова, Н.Ф. Бочарова, В.М. Буянова, В.В. Ванцевича, А.Н. Вержбицкого, Н.С. Вольской, М.С. Высоцкого, А.И. Гришкевича, В.В. Гуськова, В.Н. Добромирова, А.Н. Елисеева, Г.О. Котиева, A.A. Купреянова, Г.М. Кутькова, В.В. Ларина, В.Н. Наумова, В.Ф. Платонова, Ю.В. Пирковского, H.A. Плиева, A.A. Полунгяна, С.Д. Попова, Г.А. Смирнова, В.И. Соловьева, А.К. Фрумкина, М.П. Чистова, В.М. Шарипова, С.Б. Шухмана, H.H. Яценко и др. Среди зарубежных ученых необходимо отметить работы М.Г. Беккера, Дж. Вонга, D.L. Margolis, F. Armstrong, К. Kühner и др.

Из анализа выполненных работ следует, что исследования профильной проходимости автомобиля в основном сводились к определению взаимосвязи параметров преодолеваемых препятствий с конструктивными параметрами автомобиля. Целью ряда работ являлась оценка нагруженности ходовой части и трансмиссии при преодолении автомобилем препятствий. Вопросы распределения мощности по ведущим колесам полноприводного автомобиля и создания соответствующих алгоритмов управления рассматривались без учета особенностей движения по пересеченной местности.

На основании проведенного анализа сформулированы следующие задачи исследования:

1) разработать и исследовать математическую модель взаимодействия одиночного эластичного колеса с типовыми профильными препятствиями на примере порога и рва (согласно ГОСТ РВ 52048-03);

2) разработать и исследовать математическую модель преодоления препятствий полноприводным автомобилем с регулируемой трансмиссией;

3) исследовать расчетным путем влияние распределения мощности по ведущим колесам на показатели профильной проходимости автомобиля;

4) разработать алгоритм управления регулируемой трансмиссией полноприводного автомобиля, обеспечивающий достижение максимальных показателей профильной проходимости путем рационального распределения мощности по ведущим колесам;

5) разработать методику экспериментального исследования профильной проходимости автомобиля с регулируемой трансмиссией при управлении распределением мощности по различным алгоритмам;

6) провести экспериментальные исследования согласно разработанной методике для подтверждения теоретических положений.

Во второй главе рассматривается взаимодействие одиночного колеса с порогом и рвом - типовыми препятствиями, преодоление которых является наиболее характерным и сложным; использующихся при испытаниях автомобилей на профильную проходимость согласно ГОСТ РВ 52048-03.

В математической модели преодоления колесом препятствий приняты следующие допущения:

- рассматривается плоское движение колеса;

- деформация опорного основания и препятствий не учитывается;

- проскальзывание шины на ребре препятствия отсутствует, тангенциальная деформация шины не учитывается;

- процесс преодоления колесом препятствия рассматривается как квазистатический, в виде последовательных положений неустойчивого равновесия колеса, которое обеспечивается приложением к нему крутящего момента (Мк) и толкающей силы (Рх), определяемых положением колеса относительно препятствия: Мк =А2)и Рх гДе 2 ~ вертикальная координата центра колеса.

Процесс преодоления порога можно разделить на два этапа — начальный и основной. Начальный этап (рис. 1) характеризуется одновременным контактом колеса с горизонтальной опорной поверхностью и ребром порога и продолжается до момента отрыва колеса от опорной поверхности. На основном этапе (рис. 2) колесо опирается только на ребро порога.

Аналогично рассматривается процесс преодоления рва: на начальном этапе колесо опирается на обе кромки рва (рис. 3), основной этап начинается с момента отрыва колеса от задней кромки рва и до выхода колеса на опорную поверхность (рис. 4). Основной этап заключается в преодолении колесом передней стенки рва, что соответствует преодолению порога и, тем самым, позволяет рассматривать эти задачи аналогично.

1

х

х

в

Рис. 1. Расчетная схема колеса на начальном этапе преодоления порога

Рис. 2. Расчетная схема колеса на основном этапе преодоления порога

Рис. 3. Расчетная схема колеса на начальном этапе преодоления рва

Рис. 4. Расчетная схема колеса на основном этапе преодоления рва

Ниже представлены параметрические зависимости Мк =j[z) и Рх =Дг) для соответствующих этапов преодоления препятствий. Параметром в уравнениях является угловая координата колеса а.

Крутящий момент, который требуется приложить к колесу для преодоления порога высотой h на начальном этапе, определяется по зависимости:

Мк = К -с„ • (ге - гс ■ cosa - h)}---j--1-x

lc,2 'v + <Pi •tgaj + cj.j-cosar

!U-fo-c„-(re-re-cosa-A)]^-7---~-1-[

l k>2 'V + Vi -tgaj+cj-cosaj

+ Rx-z,

где GK — вертикальная нагрузка, приложенная к колесу; cri и сг2 — радиальная жесткость шины соответственно на горизонтальной опорной поверхности и на ребре порога; гс - свободный радиус колеса; <рг - коэффициент сцепления колеса с ребром порога; Rx - горизонтальная реакция в контакте колеса с опорной поверхностью.

Зависимость для требуемой толкающей силы запишется в виде:

crl-{\ + <p2-tgcc)+cn Для основного этапа преодоления препятствия (см. рис. 2) аналогичные зависимости записываются в следующем виде:

cos у,

М

сп cos

(o-v2)

■r-G.

-V 2 ' с " к ( \

cos (а-у2)

где v2 = arctg^2 - угол трения колеса на ребре порога;

Рх = Ск.х%{а-у1). (4)

В третьей главе представлена разработанная математическая модель преодоления одиночного профильного препятствия (в данном случае порога) полноприводным автомобилем типа 4x4 с регулируемой трансмиссией. Математическая модель позволяет оценить величины и характер изменения вертикальных реакций на колесах и сил, возникающих в подвеске колес при преодолении автомобилем порога. Эти параметры используются для расчета сцепных свойств отдельных колес и величин подводимых к ним крутящих моментов.

Математическая модель построена в неподвижной системе координат Х02 согласно расчетной схеме, приведенной на рис. 5.

В данной математической модели сохраняются все допущения, принятые для модели одиночного колеса, и дополнительно принимаются следующие:

- принимается плоская расчетная схема движения автомобиля (оба колеса одного моста входят в контакт с препятствием одновременно);

- геометрические параметры проходимости автомобиля не лимитируют размеры преодолеваемых препятствий;

- упругие характеристики подвески и шин принимаются линейными и одинаковыми для всех колес.

Поступательное перемещение подрессоренной части автомобиля в направлении координатных осей X и Z, а также ее продольные угловые колебания описываются следующими дифференциальными уравнениями:

где хс и гс - соответственно текущие горизонтальная и вертикальная координаты центра масс подрессоренной части автомобиля; у - текущий угол наклона продольной оси автомобиля; т„ — масса подрессоренной части автомобиля; момент инерции подрессоренной части автомобиля относительно поперечной оси, проходящей через центр масс; Рпрод — результирующая сила, приложенная

к оси г'-го колеса параллельно продольной оси автомобиля; - результирующая сила, приложенная к оси г'-го колеса перпендикулярно продольной оси автомобиля; М- крутящий момент, подводимый к г'-му колесу; г,- — текущая вертикальная координата оси г'-го колеса; /,- - расстояние от центра масс кузова до оси г'-го колеса.

Аналитическое описание движения колес определяется характером их взаимодействия с опорной поверхностью. В соответствии с этим:

- для колес, преодолевающих препятствие:

У ~ тп£ > (6)

У '=1

(5)

(10)

(8)

(9)

- для колес на горизонтальной опорной поверхности:

(П)

J.

dcöt ~dt

- - R,

■rKl +Mß -M„

(13)

где Xi и coKi - соответственно текущие горизонтальная координата оси и угловая скорость i-ro колеса; а, - угол контакта /-го колеса с ребром порога; тк — масса колеса и неподрессоренных элементов его привода и подвески; JK — момент инерции колеса относительно его оси; Pxi — толкающая сила, приложенная к оси i-ro колеса; Rai и RTi — соответственно радиальная и тангенциальная составляющие реакции в контакте г-го колеса с препятствием; Rxi и Rzi - соответственно горизонтальная и вертикальная реакция в контакте г-го колеса с опорной поверхностью; Mfi - момент сопротивления качению i-ro колеса по горизонтальной опорной поверхности; rai - расстояние от ребра порога до оси колеса, преодолевающего препятствие; rKi - радиус качения г-го колеса по горизонтальной опорной поверхности.

При рассмотрении процесса качения колеса по горизонтальной опорной поверхности использовались основные положения теории качения одиночного колеса Ю.В. Пирковского.

Регулируемый колесный привод автомобиля рассматривается на примере полнопоточной гидрообъемной трансмиссии (ГОТ), выполненной по двухкон-турной схеме (рис. 6). Индивидуальное регулирование подводимых к колесам крутящих моментов осуществляется путем независимого изменения рабочих объемов насосов и гидромоторов.

Рис. б. Структурная схема трансмиссии автомобиля 4x4 с ГОТ:

1 - двигатель;

2 - редуктор привода насосов;

3 - насос;

4 - гидромотор;

5 - согласующий редуктор;

6 - колесо

Подводимый к колесу крутящий момент определяется по следующей зависимости:

М„=М

= -{.Рш-Рй)'К ■

2ж

(14)

где ММ1 - крутящий момент, реализуемый на валу /-го гидромотора; ¡к и цт -соответственно передаточное число и КПД механической части колесного привода; цМ1 - рабочий объем гидромотора; рн,- - давление в напорной магистрали

гидроконтура; рй- давление подпитки в гидроконтуре; цмм - механический КПД гидромотора.

Развиваемые давления р„, являются функциями рабочих объемов гидромашин и определяются по известным зависимостям машиностроительной гидравлики.

Разработанная математическая модель преодоления профильных препятствий реализована в программном пакете МАТЬАВ БтиПпк.

В четвертой главе приводятся результаты расчетов по разработанным математическим моделям преодоления препятствия, обосновывается выбор критерия регулирования силового привода и предлагается соответствующий алгоритм управления «гибкой интеллектуальной» трансмиссией.

На рис. 7 приведен трехмерный график, иллюстрирующий влияние соотношения реализуемого колесом крутящего момента и приложенной к нему тол-

Р„, кН |

Рис. 7. Зависимость высоты преодолеваемого одиночным колесом порога от соотношения приложенных к нему силовых факторов. Колесо с шиной 16.00-20 (мод. И-159), Ок = 20 кН

Из рис. 7 следует, что на основном этапе преодоления порога наиболее эффективным является сочетание реализуемого крутящего момента и максимальной толкающей силы, компенсирующей недостаток тяговых свойств колеса, требуемых для преодоления препятствия. Толкающая сила на оси колеса, преодолевающего порог, обеспечивается за счет суммарной силы тяги других колес, не контактирующих с препятствием, и зависит от сцепных свойств этих колес с опорной поверхностью. Именно индивидуальное регулирование крутя-

щего момента на ведущих колесах обеспечивает реализацию максимальной силы тяги на каждом колесе в соответствии с его сцепными свойствами.

На рис. 8 приведена зависимость высоты преодолеваемого порога от соотношения крутящих моментов, подводимых к ведущим мостам автомобиля типа 4x4 при преодолении препятствия передними и задними колесами.

Л„„,,(рег. прив.) /7„„,г(рег. прив.) передний мост

0:100 20:80 40:60 60:40 80:20 100:0

(задний (передний

привод) м,1М2 привод)

Рис. 8. Зависимость высоты преодолеваемого порога от соотношения крутящих моментов, подводимых к переднему и заднему ведущим мостам (автомобиль 4x4 с параметрами ГАЗ-66) при различных коэффициентах сцепления колеса

с опорной поверхностью.

Как видно из рис. 8, при постоянном соотношении крутящих моментов высота порога, преодолеваемого передними и задними колесами, различается вследствие перераспределения вертикальных реакций по мостам автомобиля. Очевидно, что высота препятствия, преодолеваемого колесами менее нагруженного ведущего моста (в данном случае заднего), определяет высоту препятствия, преодолеваемого автомобилем в целом.

В то же время, как следует из рис. 8, путем регулирования крутящих моментов можно обеспечить преодоление препятствия большей высоты, реализуя в момент переезда через препятствие колес каждого моста определенное силовое соотношение в трансмиссии. Так, для автомобиля с параметрами ГАЗ-66 при максимальном сцеплении колес с опорной поверхностью высоту преодолеваемого порога можно увеличить на 40% для переднего моста и на 23% для заднего, по сравнению с достигаемой при симметричном распределении кру-

тящих моментов. Результаты расчета для других автомобилей, например, для автомобиля с параметрами ВАЗ-2121, показали увеличение высоты препятствия в тех же условиях на 26% для переднего моста и на 22% - для заднего.

В результате расчетов также установлено, что в случае снижения сцепных свойств колес за счет регулирования подводимых к колесам крутящих моментов возможно увеличение высоты преодолеваемого автомобилем препятствия. Из рис. 8 следует, что при снижении коэффициента сцепления до <р = 0,6 высота преодолеваемого автомобилем с нерегулируемым приводом порога уменьшается в среднем на 20%, а при <р = 0,4 — вдвое по сравнению с достигаемой на сухом асфальтобетоне. В то же время для рассматриваемого автомобиля с регулируемым приводом при <р = 0,8 высота преодолеваемого порога на 23% превышает аналогичный показатель при нерегулируемом колесном приводе; при <р = 0,6 - на 16% и при (р = 0,4 - на 10%.

Для распределения мощности в регулируемой трансмиссии при преодолении автомобилем препятствий необходимо контролировать возможность реализации крутящего момента каждым ведущим колесом в каждый момент времени. Выполнение этого условия возможно с учетом уровня вертикальных реакций, действующих на каждое колесо, который характеризуется коэффициентом динамичности, предложенным проф. П.В. Аксеновым:

Kál=R^¡Rcml, (15)

где Иф — фактическая вертикальная реакция, действующая z'-e колесо; Rcm ¡ -вертикальная реакция при статической нагрузке на z'-e колесо.

Таким образом, коэффициент динамичности может рассматриваться как критерий регулирования трансмиссии, а зависимость MK¡ ^ fifi-фд ~ как функция управления.

В соответствии с (15), увеличение вертикальной реакции на колесе в сравнении со статической нагрузкой (Кд >1) свидетельствует о возможности реализации большего крутящего момента. Уменьшение вертикальной реакции (Ка < 1) служит сигналом к снижению подводимого крутящего момента. В случае вывешивания колеса (K¿ — 0), при котором реализация крутящего момента невозможна, требуется отключение подвода мощности к данному колесу.

В общем виде условие (15) можно выразить следующим образом:

0, 0<Кд<1; (16)

Мх= 0, Кд= 0.

При условииКд> 1 крутящий момент увеличивается до предела по сцеплению, условие достижения которого определяется по зависимости:

/а?Ми. = Хпред , (17)

где Х^ ~ некоторая заданная предельная величина, указывающая на приближение к пределу по сцеплению.

Для реализации управления регулируемой трансмиссией по условию (16) разработан алгоритм управления, приведенный на рис. 9.

Рис. 9. Алгоритм управления регулируемой трансмиссией автомобиля при преодолении профильных препятствий

В данный алгоритм заложено условие сравнения текущего значения коэффициента динамичности для каждого колеса с заданным, равным Кд = 1 (т. е. при статической нагрузке на колесо). Изменение крутящего момента на колесе осуществляется за счет изменения передаточного отношения индивидуального колесного привода пропорционально изменению параметра регулирования с учетом условия (17).

В пятой главе приведены описание и результаты проведенных экспериментальных исследований, целью которых являлась проверка теоретического положения о повышении показателей профильной проходимости полноприводного автомобиля за счет регулирования подводимых к колесам крутящих моментов. Экспериментальные исследования проводились в НИЦИАМТ ФГУП «НАМИ» (г. Дмитров Московской обл.).

Объектом исследований являлся опытный образец полноприводного автомобиля типа 6x6 с бесступенчатой регулируемой ГОТ и электронной системой управления «Гидроход-49061». ГОТ исследуемого автомобиля состоит из трех гидроконтуров, каждый из которых включает один регулируемый насос и два регулируемых гидромотора. Особенностью данного автомобиля является возможность принудительного перераспределения мощности между ведущими колесами и ее бесступенчатого изменения по величине за счет индивидуального силового привода каждого колеса, что обеспечивает реализацию регулируемого привода колес. Конструкция ГОТ обеспечивает также движение и с нерегулируемым приводом при дифференциальной и блокированной межосевой связи. Это позволяет сравнивать различные типы колесного привода на одном объекте испытаний, что исключает погрешности, связанные с различными характеристиками нескольких испытуемых автомобилей, отличающихся типами привода.

Выбор требуемого для проведения испытаний измерительного оборудования был произведен на основании метрологических исследований. Измерительная и регистрирующая аппаратура объединялась в два автономных измерительных комплекса: на основе 14-канального прецизионного магнитографа ТЕАС-Х11510 и персонального компьютера, подключенного к электронному блоку системы управления ГОТ автомобиля. В состав первого комплекса входили измерительные устройства фирмы «ЯвхгоШ» (ФРГ), являющиеся частью системы управления ГОТ: датчики давлений в магистралях ГОТ (тензометриче-ские, типа 0811500/20), датчики частот вращения гидромоторов (частотные, типа НОВ 18/12), датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя (индуктивный, типа ГОШ 8/20). К измерительным устройствам, составляющим второй измерительный комплекс, относились датчик положения педали управления подачей топлива (потенциометрнческий, «ЛехгоЛ», типа \VSA902-10) и микроамперметры в составе блока управления ГОТ для измерения управляющих токов гидромашин, определяющих крутящие моменты на колесах автомобиля.

В процессе подготовки к экспериментальным исследованиям были проведены работы по калибровке измерительных устройств и настройке регистри-

рующего оборудования. В результате была обеспечена возможность измерения всех параметров с погрешностью не более 3%.

Подготовительные работы предусматривали определение геометрических параметров проходимости автомобиля в соответствии с ГОСТ 22653-77 — дорожного просвета, величин переднего и заднего свеса, углов въезда и съезда, продольного радиуса проходимости. Полученные данные использовались при подготовке испытательных сооружений.

В связи с тем, что на момент проведения испытаний не существовало нормативных документов, регламентирующих порядок проведения экспериментальных исследований автомобилей с регулируемыми трансмиссиями, при подготовке к испытаниям была разработана соответствующая методика, учитывающая особенности конструкции автомобиля с ГОТ. Данная методика легла в основу руководящего документа РД 37.083.004-2010, разработанного с участием автора.

Программа экспериментальных исследований предусматривала преодоление порога и рва (рис. 10, 11). Испытательные сооружения были подготовлены в соответствии с ГОСТ РВ 52048-03. Порог был выполнен в виде бетонной стенки высотой 0,4 м, к которой примыкала дорога с асфальтовым покрытием; ширина рва составляла 1,1 м. Оба препятствия преодолевались фронтально с нерегулируемым (дифференциальным и блокированным) и регулируемым межосевыми приводами в трансмиссии, передним ходом и с минимальной скоростью, необходимой для преодоления препятствия без остановки.

Рис. 10. Этапы преодоления автомобилем порога

Рис. 11. Этапы преодоления автомобилем рва

Для реализации регулируемого привода были выбраны схемы регулирования ГОТ, предусматривающие принудительное изменение крутящих моментов на колесах в процессе преодоления препятствия. Было установлено, что достаточно обеспечивать в требуемые моменты либо максимальное (;'= 10,24), либо минимальное (У = 3,41) передаточное отношение ГОТ, однако предусматривалось и промежуточное значение передаточного отношения (/ = 5,12).

В связи с тем, что высота преодолеваемого порога ограничена геометрическими параметрами автомобиля, а преодоление выбранного препятствия возможно со всеми реализуемыми типами колесного привода, при проведении эксперимента оценочными параметрами являлись величины развиваемых на колесах крутящих моментов. На рис. 12 приведена диаграмма изменения крутящих моментов на ведущих колесах при преодолении порога с регулируемым приводом, обеспечиваемым по условию (16). На этой же диаграмме приведены расчетные величины требуемых для преодоления препятствия крутящих моментов, полученные по модели взаимодействия с препятствием одиночного колеса. Расхождение расчетных и экспериментальных данных по величине не превышает 13%.

с ^

Рис. 12. Изменение крутящих моментов на ведущих колесах полиоприводного автомобиля «Гидроход-49061» (6x6) в процессе преодоления порога высотой 0,4 м: Экспериментальные данные: - колеса 1-й оси; - колеса 2-й оси; — колеса 3-й оси;

Расчетные данные:--колеса 1-й оси;---колеса 2-й оси;----колеса 3-й оси

В результате экспериментальных исследований было установлено, что регулируемый привод в сравнении с нерегулируемым блокированным позволяет реализовать больший крутящий момент на ведущих колесах (в среднем на 12%), обеспечивая более высокие тяговые свойства автомобиля, что, в свою

очередь, дает возможность преодоления автомобилем препятствий большей высоты. Как следует из диаграммы на рис. 13, регулируемый привод обеспечивает преодоление порога, высота которого превышает преодолеваемый с блокированным и дифференциальным приводами соответственно на 17% и 22%.

Таким образом, автомобиль с регулируемым приводом обладает резервами по повышению профильной проходимости по сравнению с автомобилем с блокированным и дифференциальным приводами, имеющим аналогичные геометрические параметры проходимости и в тех же условиях движения.

0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

ш '///У/

-Ж

Блокированный Дифференциальный Регулируемый привод привод привод [по условию (16)]

Рис. 13. Высота преодолеваемого порога при различных типах

силового привода автомобиля типа 6Х6 с параметрами автомобиля «Гидроход-49061»

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана математическая модель преодоления одиночным колесом типовых препятствий (порога и рва), которая позволяет рассчитать величины приложенных к колесу силовых факторов, требуемых для преодоления препятствия в каждый момент времени. Подтверждено, что в процессе преодоления препятствия реализуемый колесом крутящий момент и приложенная к нему толкающая сила изменяются в определенном соотношении, причем толкающая сила является определяющим силовым фактором. Установлено, что данное силовое соотношение требует адаптивного регулирования в процессе преодоления препятствия.

2. Разработана математическая модель преодоления порога автомобилем типа 4x4, особенностью которой является наличие математического описания регулируемого индивидуального силового привода колес. Модель позволяет разработать алгоритмы управления распределением мощности для бортовой

системы управления регулируемыми трансмиссиями полноприводных автомобилей, а также оценить уровень профильной проходимости автомобиля.

3. Установлено, что для обеспечения максимальной высоты преодолеваемого порога наиболее эффективным является приложение к оси колеса в момент его отрыва от опорной поверхности максимальной толкающей силы и крутящего момента, реализуемого по условию сцепления колеса с препятствием. Так, для автомобиля типа 4x4 с параметрами ГАЗ-66 необходимая величина крутящего момента, подводимого к ведущем мосту, преодолевающему порог, составляет до 20% от суммарного крутящего момента в трансмиссии. Толкающая сила на оси колеса, преодолевающего препятствие, обеспечивается за счет реализации крутящих моментов другими колесами, контактирующими с опорной поверхностью и регулируемыми также по условию предела по сцеплению.

4. Проведенные расчетные исследования показали, что регулирование силового соотношения (крутящего момента и толкающей силы) при преодолении профильных препятствий обеспечивает значительное увеличение высоты преодолеваемого порога (до 27%) по сравнению с симметричным распределением крутящих моментов в трансмиссии. При движении автомобиля по опорной поверхности с низкими сцепными свойствами предложенный метод позволяет увеличить высоту преодолеваемого препятствия на величину до 20% в зависимости от коэффициента сцепления.

5. Для управления регулируемыми трансмиссиями полноприводных автомобилей при преодолении ими профильных препятствий предложено использование в качестве критерия регулирования коэффициента динамичности (Кц), характеризующего уровень изменения вертикальных реакций, действующих на каждое колесо. Тем самым обеспечивается регулирование подводимых к колесам крутящих моментов в соответствии с действующими на них вертикальными реакциями.

6. Для реализации управления регулируемой трансмиссией при преодолении автомобилем препятствий разработан соответствующий алгоритм управления, применение которого позволяет обеспечить максимальные тяговые показатели автомобиля, в том числе при резких изменениях сцепных свойств отдельных колес, имеющих место при движении по пересеченной местности, и, тем самым, повысить показатели профильной проходимости автомобиля. Так, для автомобиля типа 4x4 с параметрами ГАЗ-66 при коэффициенте сцепления колес с препятствием (р = 0,8 высота преодолеваемого порога на 23% превыша-

ет аналогичный показатель при нерегулируемом колесном приводе; при <р = 0,6 - на 16% и при (р — 0,4 - на 10%.

7. Разработана методика проведения экспериментальных исследований профильной проходимости полноприводного автомобиля с регулируемой трансмиссией, реализованная в руководящем документе РД 37.083.004-2010 и апробированная в ходе испытаний опытного образца полноприводного автомобиля с бесступенчатой регулируемой ГОТ в НИЦИАМТ ФГУП «НАМИ».

8. Проведенные на опытном образце полноприводного автомобиля полной массой 12 т с бесступенчатой регулируемой ГОТ экспериментальные исследования показали, что за счет регулируемого подвода мощности к колесам возможно преодоление пороговых препятствий, на 17% превышающих по высоте преодолеваемые при блокированном приводе и на 22% - при дифференциальном. Расхождение величин развиваемых на колесах крутящих моментов, полученных расчетным и экспериментальным путем, не превысило 13%.

Таким образом, в результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований подтверждена возможность повышения профильной проходимости полноприводного автомобиля за счет регулирования подводимых к колесам крутящих моментов.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Курмаев Р.Х., Малкин М.А. Построение и опыт реализации автоматической системы управления гидрообъемной трансмиссией полноприводного автомобиля // Проектирование колесных машин: Материалы междунар. науч,-техн. конференции, посвященной 70-летию кафедры «Колесные машины» МГТУ им. Н.Э. Баумана. - М., МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. - С. 82 - 88.

2. Бахмутов C.B., Шухман С.Б., Коркин С.Н., Малкин М.А. Принципы автоматического управления гибкой трансмиссией полноприводного АТС // Автомобильная промышленность. - 2007. - № 2. - С. 14 - 17.

3. Шухман С.Б., Маляревич В.Э., Малкин М.А. Вопросы создания полноприводных автомобилей средней и высокой грузоподъемности для эксплуатации на грунтах с низкой несущей способностью // Автомобили, специальные и технологические машины для Сибири и Крайнего Севера: Материалы 59-й Междунар. науч.-техн. конференции Ассоциации автомобильных инженеров. -Омск, СибАДИ, 2007, - С. 291 - 295.

4. Шухман С.Б., Маляревич В.Э., Малкин М.А. Экологические перспективы развития внедорожных полноприводных шасси большой грузоподъемности для эксплуатации на грунтах с низкой несущей способностью // Сб. научных трудов III Белорусского конгресса по теоретической и прикладной механике «Механика-2007». -Минск, ОИМ HAH Беларуси, 2007. - С. 115 - 121.

5. Курмаев Р.Х., Малкин М.А. Улучшение энергетических и экологических показателей полноприводных автомобилей с гидрообъёмной трансмиссией за счёт оптимального построения электронной системы управления // Известия МГТУ «МАМИ». - 2008. - № 2 (6). - С. 51 - 56.

6. Малкин М.А. Повышение показателей профильной проходимости полноприводного автомобиля за счет применения регулируемого силового привода колес // Сб. трудов Междунар. науч.-техн. конференции «Инновации в машиностроении». - Минск, ОИМ HAH Беларуси, 2008. - С. 262 - 269.

7. Малкин М.А. Метод повышения профильной проходимости полноприводного автомобиля за счет индивидуального регулирования подводимых к колесам крутящих моментов // Проектирование колесных машин: Материалы Всерос. науч.-техн. конференции, посвященной 100-летию начала подготовки инженеров по автомоб. специальности в МГТУ им. Н.Э. Баумана. - М., МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. - С. 93 - 100.

8. Шухман С.Б., Соловьев В.И., Малкин М.А. Теоретическое исследование профильной проходимости полноприводного автомобиля // Электронное научно-техническое издание «Наука и образование». - 2010 — № 11. (http ://technomag.edu .ru/doc/163 675.html)

9. Патент РФ на изобретение № 2309056 «Многоконтурная гидрообъемная трансмиссия колесной машины», выдан 27.10.2007.

МАЛКИН МАКСИМ АЛЕКСЕЕВИЧ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

«Метод повышения профильной проходимости полноприводного автомобиля за счет применения регулируемого силового привода колес»

Подписано в печать /■?£?/ // Заказ У/Тир аж 100 экз.

Бумага типографская Формат 60x90/16

МГТУ «МАМИ», 107023, г. Москва, ул. Б. Семеновская, 38.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОФИЛЬНОЙ ПРОХОДИМОСТИ АВТОМОБИЛЯ! СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ'.

1.1. Основные факторы, ограничивающие движение автомобиля по пересеченной местности.

1.2. Классификация профильных препятствий на местности.

1.3. Оценочные параметры профильнойпроходимости.

1.4. Развитие конструкции автомобилейв направлении повышения профильной проходимости. 26'

1.5. Исследования профильной проходимости автомобиля.

1.6. Исследования сопротивления движению автомобилям нагру-женности его трансмиссии при преодолении препятствий4.

1.7. Исследование распределения мощности в трансмиссии полноприводных автомобилей и развитие конструкций регулируемых трансмиссий.

Выводы к главе 1. Постановка задачисследования.

ГЛАВА 2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОДИНОЧНОГО КОЛЕСА С ПРОФИЛЬНЫМ ПРЕПЯТСТВИЕМ.

2.1. Преодоление одиночным колесом порогового препятствия.

2.1.1. Определение силовых факторов, приложенных к колесу на основном этапе преодоления порога.

2.1.2. Определение силовых факторов, приложенных к колесу на начальном этапе преодоления порога.

2.2. Преодоление одиночным колесом рва.

2.2.1. Определение силовых факторов, приложенных к колесу на начальном этапе преодоления рва.

2.2.2 Определение силовых факторов, приложенных к колесу на основном этапе преодоления рва.

Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3. ПРЕОДОЛЕНИЕ ПРОФИЛЬНОГО ПРЕПЯТСТВИЯ ПОЛНОПРИВОДНЫМ АВТОМОБИЛЕМ (4x4).

3.1. Общая характеристика математической модели преодоления одиночного препятствия полноприводным автомобилем с регулируемой трансмиссией. Принятые допущения.

3.2. Математическое описание движения автомобиля при преодолении препятствия.

3.3. Математическое описание регулируемого привода колес.

Выводы к главе 3.

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. МЕТОД АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМОЙ ТРАНСМИССИЕЙ ПОЛНОПРИВОДНОГО АВТОМОБИЛЯ ПРИ ДВИЖЕНИИ ПО ПЕРЕСЕЧЕННОЙ МЕСТНОСТИ. 96^

4.1. Определение исход ных данных для расчетных исследований.

4.2. Расчетные исследования преодоления одиночным колесом по- 98 рогового препятствия.

4.2.1. Преодоление колесом порогового препятствия до отрыва от опорной поверхности при различном сочетании приложенных к колесу силовых факторов.

4.2.2. Преодоление колесом порогового препятствия при отрыве от опорной поверхности при различном сочетании приложенных к колесу силовых факторов.

4.2.3. Оценка высоты преодолеваемого одиночным колесом порогового препятствия при различном сочетании приложенных к нему силовых факторов.

4.3. Оценка профильной проходимости автомобиля типа 4x4 в зависимости от распределения крутящих моментов по ведущим мостам.

4.4. Влияние сцепных свойств колес с опорной поверхностью на показатели профильной проходимости полноприводного автомобиля.

4.5. Выбор критерия регулирования трансмиссии.

4.6. Алгоритм управления регулируемой трансмиссией при движении автомобиля по пересеченной местности.

Выводы к главе 4.

ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОЦЕНКЕ ПРОФИЛЬНОЙ ПРОХОДИМОСТИ ПОЛНОПРИВОДНОГО АВТОМОБИЛЯ С РЕГУЛИРУЕМОЙ ТРАНСМИССИЕЙ.

5.1. Общие положения.

5.2. Объект исследования.

5.3. Методика проведения экспериментальных исследований.

5.3.1. Преодоление автомобилемпорогового препятствия.

5.3.2. Преодоление автомобилем рва.

5.4. Подготовка' к проведению экспериментальных исследований.

5.4.1. Определение геометрических-параметров объекта испытаний.

5.4.2. Определение весовых характеристик объекта испытаний.

5.4.3. Подготовка испытательных сооружений.

5.4.4. Метрологические исследования.

5.4.5. Испытательное оборудование и программное обеспечение для проведения экспериментальных исследований.

5.5. Результаты экспериментальных исследований.

5.5.1. Результаты испытаний по преодолению порогового препятствия.:.

5.5.2. Результаты испытаний по преодолению рва.

Выводы к главе 5.

Автомобили высокой проходимости являются важнейшим звеном в системе транспортного обеспечения ряда отраслей экономики, а также Вооруженных сил и специальных ведомств. Необходимость функционирования автотранспортного комплекса на всей территории-России в любое время, года при отсутствии разветвленной дорожной сети определяет особые требования к существующим и разрабатываемым автомобилям высокой проходимости по основным эксплуатационным качествам.

Традиционно в нашей стране основным заказчиком автомобилей высокой4 проходимости остается Министерство обороны. В последние десятилетия началось создание специальных колесных транспортных средств высокой проходимости для нужд спасательных служб, нефтегазовой промышленности, геологоразведочной деятельности, сельского и лесного хозяйства с учетом условий-эксплуатации автомобилей в той или иной отрасли.

К характерным условиям эксплуатации автомобилей высокой проходимости .относится пересеченная местность, представляющая собой совокупность различных препятствий естественного и искусственного происхождения, ориентированных в различных направлениях и расположенных в случайном порядке. Приспособленность автомобиля к движению по пересеченной местности с преодолением профильных препятствий определяет его важное эксплуатационное свойство - профильную проходимость.

Согласно ГОСТ РВ 52048-03 «Автомобили многоцелевого назначения. Параметры проходимости и методы их определения» [2] принято следующее определение:

Профильная проходимость автомобиля — способность автомобиля выполнять транспортную работу с преодолением естественных и искусственных профильных препятствий (подъемов, косогоров, рвов, кюветов, вертикальных стенок, уступов и т. д.).

Понятие профильной проходимости автомобиля предполагает способность автомобиля двигаться по произвольным маршрутам без предварительной инженерной разведки и подготовки местности, исключающим только заведомо непроходимые для данного автомобиля участки местности (реки, обрывы и овраги, болота и т. п.).

Уровень профильной проходимости эксплуатирующихся, автомобилей высокой проходимости, за исключением некоторых специальных транспортных средств, создававшихся по специфическим требованиям военного ведомства, обеспечивается только их конструктивными параметрами - схемами размещения осей по базе, дорожными просветами, величинами углов свеса и т. п. Однако не менее важным фактором, ограничивающим способность автомобиля к преодолению препятствий, являются тягово-сцепные свойства ведущих колес с опорными поверхностями.

Можно выделить два способа преодоления препятствия автомобилем» -динамическое преодоление с использованием кинетической энергии, накопленной автомобилем при подходе к препятствию, и силовое, обусловленное сцеплением колес с опорной поверхностью. Динамическое преодоление препятствий характеризуется значительными, а зачастую и чрезмерными динамическими нагрузками, действующими на автомобиль, что может привести к его повреждению, опрокидыванию и другим отрицательным последствиям. В связи с этим динамическое преодоление препятствий не может быть рекомендовано, и в дальнейшем рассматриваться не будет. Под силовым преодолением понимается преодоление препятствия за счет силы тяги, развиваемой ведущими колесами. В данной работе исследуется последний способ.

Максимальное использование тягово-сцепных свойств ведущих колес автомобиля является эффективным путем повышения его проходимости, однако его реализация ограничивается возможностями силового и кинематического регулирования механического колесного привода. Традиционные механические трансмиссии дифференциального и блокированного типов, широко применяемые на полноприводных автомобилях высокой проходимости, имеют жесткие кинематические и силовые характеристики, которые обусловливают строго определенное соотношение подводимых к колесам крутящих моментов. В ряде случаев это приводит к тому, что автомобиль с механической трансмиссией при движении по пересеченной местности теряет проходимость, т. к. реализация необходимой силы тяги на ведущих колесах, сохраняющих достаточное сцепление с опорной поверхностью, оказывается невозможной. При этом движение автомобиля сопровождается значительными потерями мощности вследствие буксования отдельных колес, циркуляции мощности в трансмиссии и т. п.

В настоящее время многочисленными исследованиями в области полноприводных автомобилей намечена тенденция к применению в их конструкциях так называемых «гибких интеллектуальных» трансмиссий, сочетающих индивидуальный привод каждого колеса с бесступенчатым регулированием подводимого к колесу крутящего момента и автоматическим управлением распределением мощности в трансмиссии. Как правило, за основу для таких трансмиссий принимаются электрический или гидрообъемный колесные приводы. «Гибкие интеллектуальные» трансмиссии обеспечивают рациональное распределение мощности двигателя по ведущим колесам в зависимости от условий их взаимодействия с опорной поверхностью. В проведенных к настоящему времени исследованиях обосновывается применение «гибких интеллектуальных» трансмиссий как эффективного средства повышения опорной проходимости полноприводного автомобиля за счет максимального использования тягово-сцепных свойств ведущих колес. В то же время вопросы повышения профильной проходимости путем регулирования подводимой к колесу мощности на сегодняшний день не рассматривались.

Важнейшей составляющей «гибкой интеллектуальной» трансмиссии является автоматическая система управления распределением мощности по ведущим колесам. Ее необходимость обусловлена тем, что индивидуальное управление силовыми приводами колес полноприводного автомобиля при нестабильных условиях движения представляет собой чрезвычайно сложную задачу, и водитель не в состоянии обеспечить требуемое качество управления.

Для эффективной работы «гибкой интеллектуальной» трансмиссии полноприводного автомобиля в различных дорожных условиях, в том числе на пересеченной местности, необходимо алгоритмическое и программное обеспечение, построенное с учетом основных закономерностей движения автомобиля и распределения мощности между ведущими колесами. На данный момент известны научные исследования, в которых обосновано программное управление силовым приводом колес при прямолинейном и криволинейном движении автомобиля по твердым дорогам и грунту и предложены соответствующие алгоритмы управления. Однако специфические особенности движения автомобиля с преодолением профильных препятствий при разработке алгоритмов управления распределением мощности в трансмиссии не учитывались.

Таким образом, для реализации программного управления регулируемой трансмиссией полноприводного автомобиля и обеспечения заданного уровня его проходимости необходимо, наряду с движением по твердым дорогам и грунту, определить закономерности распределения мощности двигателя в трансмиссии при преодолении профильных препятствий. Для этого на основании расчетных и экспериментальных исследований необходимо разработать методы, позволяющие осуществить рациональный выбор конструктивных ре-' шений систем силового привода ведущих колес, в том числе алгоритмов управления этими системами.

На основании вышеизложенного в данной диссертационной работе сформулирована следующая цель исследований.

Цель работы: разработка расчетно-экспериментального метода повышения профильной проходимости полноприводного автомобиля за счет рационального распределения мощности по ведущим колесам.

Поставленная цель определяет новый подход к решению вопроса повышения профильной проходимости, заключающийся в применении регулируемого силового привода колес с автоматическим управлением. Приведенный выше анализ подчеркивает актуальность данной работы.

Объектом исследования является полноприводный автомобиль.

Предметом исследования являются закономерности формирования силовых и кинематических факторов, необходимых для преодоления полноприводным автомобилем профильных препятствий, а также алгоритмы управления трансмиссией, разработанные на основе этих закономерностей.

Квалификационная формула работы. Диссертационная работа направлена на решение научно-технической задачи, имеющей важное практическое значение - повышение проходимости полноприводных автомобилей. Результаты исследований могут быть применены при разработке систем автоматического управления регулируемым приводом колес перспективных полноприводных автомобилей, а также положены в основу методик проведения экспериментальных исследований по оценке профильной проходимости таких автомобилей.

В первой главе рассмотрены основные факторы, ограничивающие движение автомобиля по пересеченной местности, приведены оценочные параметры профильной проходимости и проведен анализ работ, касающихся вопросов профильной проходимости автомобиля и рационального распределения мощности в трансмиссии. Рассмотрены работы известных научных школ: МГТУ

МАМИ», МГТУ им. Н.Э. Баумана, ФГУП «НАМИ», НИИИ-21 АТ МО РФ,

Академии БТВ, Нижегородского Г ТУ, МГИУ, белорусской машиностроительной научной школы и др.

Во второй главе рассматривается взаимодействие одиночного колеса с порогом и рвом—типовыми препятствиями, использующимися при испытаниях автомобилей на профильную проходимость согласно ГОСТ РВ 52048-03. В результате проведенных исследований получены аналитические зависимости для определения приложенных к колесу силовых факторов (крутящего момента и толкающей силы), требуемых для преодоления данных препятствий.

В третьей главе представлена разработанная математическая модель преодоления одиночного профильного препятствия полноприводным автомобилем типа 4x4 с регулируемой трансмиссией. Регулируемый колесный.привод автомобиля рассматривается на примере полнопоточной гидрообъемной трансмиссии.

В четвертой главе приводятся результаты расчетов по разработанным математическим моделям преодоления препятствия, обосновывается выбор критерия регулирования силового привода и предлагается соответствующий алгоритм управления «гибкой интеллектуальной» трансмиссией.

В качестве критерия регулирования принят коэффициент динамичности.

В пятой главе приведены описание и результаты проведенных экспериментальных исследований, целью которых являлась проверка теоретического положения о повышении показателей профильной проходимости полноприводного автомобиля за счет регулирования подводимых к колесам крутящих моментов. Объектом экспериментальных исследований являлся опытный образец полноприводного автомобиля с бесступенчатой регулируемой гидрообъемной трансмиссией и электронной системой управления «Гидроход-49061».

В заключении диссертационной работы приведены основные результаты исследований и общие выводы по работе.

На защиту выносятся следующие результаты проведенных автором научных исследований, характеризующие научную новизну данной работы:

1. Математическая модель преодоления профильного препятствия одиночным колесом на примере порога и рва при одновременном приложении к нему крутящего момента и продольной толкающей силы.

2. Математическая модель движения полноприводного автомобиля (4x4) с преодолением профильных препятствий, учитывающая возможность индивидуального регулируемого подвода мощности к колесам и позволяющая оценивать профильную проходимость автомобиля при различных алгоритмах управления регулируемым силовым приводом колес.

3. Алгоритм управления «гибкой интеллектуальной» трансмиссией полноприводного автомобиля при преодолении профильных препятствий, обеспечивающий максимальные показатели профильной проходимости за счет рационального распределения мощности по ведущим колесам.

4. Методика проведения экспериментальных исследований профильной проходимости автомобиля с регулируемым силовым приводом колес (руководящий документ РД 37.083.004-2010), апробированная в ходе проведенных экспериментальных исследований опытного образца полноприводного автомобиля «Гидроход-49061».

Достоверность результатов представленных в работе, подтверждается объемными расчетно-экспериментальными исследованиями с соблюдением достаточной точности теоретических и экспериментальных результатов. При проведении экспериментальных исследований использовалась аттестованная и поверенная современная электронная контрольно-измерительная, регистрирующая и обрабатывающая аппаратура с применением стандартных программ автоматизированной обработки данных.

Практическая ценность:.

1. Разработанная математическая модель преодоления профильных препятствий автомобилем с ре1улируемым силовым приводом колес позволяет создать расчетный программный комплекс для применения в процессе проектирования систем управления «гибкими интеллектуальными» трансмиссиями перспективных автомобилей высокой проходимости.

2. Разработанный алгоритм управления регулируемым силовым приводом колес полноприводного автомобиля при преодолении профильных препятствий предполагается ввести в виде подпрограммы в состав комплексного программного обеспечения электронного блока управления «гибкой» трансмиссией автомобиля.

3. Разработанная экспериментальная методика оценки профильной проходимости полноприводных автомобилей предназначена для исследований опытных образцов перспективных автомобилей с регулируемым силовым приводом колес. Результаты испытаний согласно данной методике позволят на этапе доводки конструкции оптимизировать показатели автомобиля, влияющие на профильную проходимость и скорректировать работу системы управления распределением мощности в трансмиссии.

Реализация основных результатов исследования.

Основные результаты работы реализованы:

- в конструкции полноприводного автомобиля (6x6) с гидрообъемным; силовым приводом колес «Гидроход-49061», созданным ОАО «Инновационная; фирма «НАМИ-Сервис» и AMO ЗИЛ;

- в техническом проекте системы автоматического управления регулируемым силовым приводом колес полноприводного автомобиля (6x6);

- в руководящем документе: РД 37.08.004-2010 «Методика экспериментального исследования профильной проходимости полноприводных автомобилей с регулируемым подводом мощности к колесам»;

- в учебном процессе кафедры «Автомобили» им. Е.А. Чудакова МГТУ «МАМИ».

Материалы диссертации в различное время были рассмотрены и обсуждены:

- на международной научно-технической конференции «Проектирование колесных машин», посвященной 70-летию кафедры «Колесные машины» МЕТУ им. Н;Э. Баумана, г. Москва, 2006 г.;

- на 58-й конференции ААИ «Автомобиль и окружающая среда», НИЦИ-АМТ ФГУП «НАМИ», г. Дмитров, 2007 г.;

- на 59-й конференции ААИ «Автомобили, специальные и технологические машины для Сибири и Крайнего Севера», СибАДИ, г. Омск, 2007 г.;

- на Ш Белорусском конгрессе по теоретической и прикладной механике «Механика-2007», ОИМ HAH Беларуси, г. Минск, 2007 г.;

- на международной научно-технической конференция «Инновации в машиностроении», ОИМ HAH Беларуси, г. Минск, 2008 г.;

- на научно-технической конференции «Проектирование колесных машин», посвященной 100-летию начала подготовки инженеров по автомобильной специальности в МГТУ им Н.Э. Баумана, г. Москва, 2009 г;

- на международной научно-технической конференции ААИ «Автомобиле- и тракторостроение в России: приоритеты развития и подготовка кадров», посвященной 145-летию МГТУ «МАМИ», г. Москва, 2010 г.;

- на научных семинарах в ОАО «Инновационная фирма «НАМИ-Сервис».

Основные результаты диссертационной работы изложены1 восьми печатных трудах автора, а также в одном Патенте РФ.

Диссертация состоит из введения, пяти основных глав, общих выводов к работе, списка использованных источников в количестве 158 трудов и двух приложений. Работа содержит 232 страницы машинописного текста, включая 15 таблиц и 83 рисунка.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана математическая модель преодоления одиночным колесом типовых препятствий (порога и рва), которая позволяет рассчитать величины приложенных к колесу силовых факторов, требуемых для преодоления препятствия в каждый момент времени. Подтверждено, что в процессе преодоления препятствия подводимые к колесу крутящий момент и толкающая сила изменяются в определенном соотношении, причем толкающая сила является определяющим силовым фактором. Установлено, что данное силовое соотношение требует адаптивного регулирования в процессе преодоления препятствия.

2. Разработана математическая модель преодоления порога автомобилем типа 4x4, особенностями которой является наличие математического описания ч регулируемого индивидуального силового привода колес. Модель позволяет разработать алгоритмы управления распределением мощности для бортовой системы управления регулируемыми трансмиссиями» полноприводных автомобилей, а также оценить уровень профильной проходимости автомобиля:

3. Установлено, что для обеспечения максимальной высоты преодолеваемого порога наиболее эффективным является приложение к оси колеса в момент его отрыва от опорной поверхности максимальной толкающей силы и крутящего момента, реализуемого по условию- сцепления- колеса с препятствием. Так, для автомобиля типа 4x4 с параметрами ГАЗ-66 необходимая величина крутящего момента на ведущем мосту, преодолевающем порог, должна составлять от 10% до 20% от суммарного крутящего момента в трансмиссии. Толкающая сила на оси колеса, преодолевающего препятствие, обеспечивается за счет подвода крутящих моментов к другим колесам, контактирующим с опорной поверхностью и регулируемых также по условию предела по сцеплению.

4. Проведенные расчетные исследования показали, что регулирование силового соотношения (крутящего момента, и толкающей1 силы) при? преодолении» профильных препятствий обеспечивает значительное увеличение: высоты преодолеваемого порога (до 27%)»по сравнению с симметричным распределением крутящих моментов в трансмиссии: При движении автомобиля по опорнойшоверхности с низкимшсцепнымшсвойствами предложенный? метод позволяет увеличить высоту преодолеваемого препятствия-на величину до 20% в зависимости от коэффициента сцепления:.

5. Для управления регулируемыми трансмиссиями полноприводных автомобилей при преодолении ими профильных препятствий, предложено' использование в качестве критерия регулирования коэффициента: динамичности (Кд), характеризующего уровень изменения, вертикальных реакций, действующих на каждое колесо. Тем:, самым- обеспечивается регулирование подводимых к колесам крутящих моментов в* соответствии с действующими на них вертикальными реакциями:

6. Для реализации управления регулируемой трансмиссией при: преодолении автомобилем препятствий разработан соответствующий алгоритм управления; применение которого позволяет обеспечить максимальные тяговые показатели автомобиля, в том числе при резких изменениях сцепных свойств отдельных колес, имеющих место при движении по пересеченной местности, и, тем самым, повысить показатели профильной проходимости автомобиля. Та^ для автомобиля типа 4x4 с параметрами ГАЗ-66 при коэффициенте сцепления колес с препятствием (р = 0,8 высота преодолеваемого порога на 23% превышает аналогичный, показатель при нерегулируемом колесном приводе; при (р - 0,6 - на 16% и при (р ~ 0,4 - на 10%.

7. Разработана методика проведения экспериментальных исследований профильной проходимости полноприводного автомобиля с регулируемой; трансмиссией, реализованная в руководящем документе РД 37.083.004-2010 и апробированная в ходе испытаний опытного образца полноприводного автомобиля с бесступенчатой регулируемой ГОТ в НИЦИАМТ ФГУП «НАМИ».

8. Экспериментальные исследования, проведенные на опытном образце полноприводного автомобиля «Гидроход-49061» с бесступенчатой регулируемой ГОТ, показали, что за счет регулируемого подвода мощности к колесам возможно преодоление пороговых препятствий, на 17% превышающих по высоте преодолеваемые при блокированном приводе и на 22% - при дифференциальном. Расхождение величин развиваемых на колесах крутящих моментов, полученных расчетным и экспериментальным путем, не превысило 13%.

Таким образом, в результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований подтверждена возможность повышения профильной проходимости полноприводного автомобиля за счет регулирования подводимых к колесам крутящих моментов.

1. Автомобили.Качениеколеса.Термины и определения:ТОСТ17697-72.

2. Автомобили многоцелевого назначения. Параметры проходимости и методы их определения: ГОСТ РВ 52048-03.3: Автотранспортные: средства. Номенклатура наружных размеров.' Методы измерений: ГОСТ 22748-77.

3. Агейкин Я.С. Вездеходные колесные и комбинированные движители; -М:: Машиностроение; 1972^ -159 с:

4. Агейкин Я.С. Проходимость автомобилей. М: Машиностроение; 1981.-232 с.

5. Аксенов П.В. Многоосные автомобили. — 2-е. изд. — М;: Машиностроение; 1989; -280 с.

6. Анопченко В.Г. Адаптация колесных машин к таежному бездорожью // Журнал Ассоциации автомобильных инженеров. — 2003. № 3. — С. 2022.

7. Антонов А.С. Комплексные силовые передачи: Теория силового потока и расчет передающих систем. Л.: Машиностроение, лен. отд., 1981. - 496 с.

8. Антонов Д.А. и др. Теория движения боевых колесных машин. — М-: Изд-во Минобороны, 1993. 385 с.

9. Бахмутов С.В., Безверхий С.Ф. Статистическая обработка результатов и планирование эксперимента при; испытаниях автомобиля: Учебное пособие. — М:МГШ«МАМИ», 1994;-87 с.

10. Бахмутов С.В., Лепешкин А.В., Шухман С.Б; Силовой привод колес многоосных машин: перспективы научного поиска оптимальных решений И Автомобильная иромьппленность. 2005. - № 3. - С. 11 - 15.

11. Бахмутов С.В., Шухман С.Б;, Коркин С.Н., Малкин М.А. Принципы автоматического управления гибкой трансмиссией полноприводного АТС // Автомобильная промышленность 2007. - № 2. - С. 14 - 17.

12. Беккер МТ\ Введение в теорию систем «местность-машина». / Пер. с англ.; под ред. В.В. Гуськова. -М.: Машиностроение, 1973. 520 с.

13. Белобров «В;Н. Исследование нагруженности; трансмиссии автомобиля 8x8 с блокированным приводом от воздействия со стороны неровностей, дороги: Дис. канд. техн. наук. М1, 1977. - 232 с.

14. Белоусов Б.Н; Методы оценки вертикальных нагрузок в ходовой части сочленённых колёсных машин и обоснование параметров узла; сочленения звеньев: Дис. . канд. техн. наук. — М., 1986. 273 с.

15. Белоусов Б.Н. Многоосные автомобили // Техника и вооружение. — 1993. -№ 2. -С. 36-37.

16. Белоусов Б.Н., Демик В.В., Шухман С.Б. САУ движением автомобиля. Постановка задачи!// Автомобильная промышленность. 2000: - № 4 - С. 17 -18.I

17. Белоусовг Б.Н., Попов С.Д. Колесные транспортные средства особо большой грузоподъемности. Конструкция. Теория. Расчет. / Под общ. ред. Б.Н; Белоусова. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006: - 728 с.

18. Бочаров A.B. Повышение тягово-сцепных свойств прицепного транспортного агрегата за счет автоматической гидродогрузки задних колес трактора: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.20.01. Воронеж, 2000. -20 с.

19. Бочаров Н.Ф., Семенов В.М. Влияние шин на неравномерность распределения крутящих моментов в трансмиссии многоприводных автомобилей // Известия вузов. Машиностроение. 1965. - № 6. - С. 27 - 31.

20. Брусянцев HiB. Автомобили повышенной проходимости. М:: Гос-трансиздат, 1935.

21. Ванцевич В.В., Высоцкий М.С., Дубовик Д.А. Регулирование мощности в движителе как средство управления« динамикой колесных машин // Автомобильная промышленность. — 2004. Ne 1. — С. 13 — 15.

22. Вездеходные транспортно-технологические машины. Основы теории движения. / Беляков В:В1, Бескин И:А., Козлов B.C. и др.; под общей редакцией В.В. Белякова и А.П. Куляшова. Нижний Новгород: Талам; 2004. - 960 с.

23. Военная* топография: Учебник.,/ Под общ. ред. ген.-лейт. A.C. Николаева. М.: Воениздат, 1977. — 280 с.

24. Вольская Н.С. Оценка проходимости колесных машин при движении по неровной-грунтовой поверхности: Монография. — М.: МГИУ, 2007. 215 с.

25. Вонг Дж. Теория наземных транспортных средств. М.: Машиностроение, 1982.-284 с.

26. Галевский Е.А. Исследование нагруженности трансмиссии полноприводного автомобиля при трогании: Дис. . канд. техн. наук. -М., 1971. — 156 с.

27. Гируцкий'0:И., Есеновский-Лашков Ю.К., Поляк Д:Г. Электронные системы управления агрегатами автомобиля. — М., Транспорт, 2000. — 213 с.

28. Гладов Г.И., Петренко А.М. Специальные транспортные средства: Теория. / Под ред. Г.И. Гладова. М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. - 215 с.

29. Гоберман Л.А. Прикладная* механика колесных машин. М.: Машиностроение, 1974. — 308 с.

30. Гольд Б.В., Фалькевич Б.С. Теория, конструирование и расчет автомобиля: Учебник для вузов. — М.: Машгиз, 1957. — 535 с.

31. Гришкевич А.И. Автомобили: Теория: Учебник для вузов. — Мн.: Вы-шэйшаяшкола, 1986. -208 с.

32. Гродский Г.Д. Движение конного артиллерийского лафета // Бюллетень начальника вооружений РККА. 1931. - № 3/8.

33. Гуськов В.В. Тракторы. Теория. М.: Машиностроение, 1992.

34. Денисов A.B. Основы теории совместной работы газотурбинных силовых установок с прозрачной и непрозрачной трансмиссиями многоосных автомобилей: Дис. д-ра техн. наук. -М., 1991. — 395 с.

35. Диваков Н.В., Левин И.А. О рациональном приводе к среднему и заднему мостам автомобиля типа 6x6 // Автомобильная промышленность. — 1962. -№ 8. С. 25-28.

36. Дик А.Б. Расчет стационарных и нестационарных характеристик тормозящего колеса при движении с уводом: Дис. . канд. техн. наук. — Омск, 1988.-228 с.

37. Добромиров В.Н. Методы оценки и пути снижения нагруженности трансмиссий автомобилей 8x8 общетранспортного назначения: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. М., МГТУ «МАМИ», 1989.

38. Есеновский Ю.К., Котляренко В.И. Вездеходные транспортные средства для труднодоступной местности // Сб. научн. трудов^ НАМИ. 2000. — Вып. 226.*

39. Ечеистов Ю.А. Распределение крутящего момента по ведущим4 осям автомобиля с блокированным'приводом // Автомобильная промышленность. -1964.-№2.-с. 15-17.

40. Зеленов К.А. Повышение тягово-сцепных свойств колесных полноприводных тракторов регулированием давления воздуха в шинах: Автореф. дис. канд. техн. наук. Саратов, 2003. - 24 с.

41. Зимилёв Г.В. Теория автомобиля. М.: Машгиз, 1959. — 312 с.

42. Каболов Т.Х. Аналитическое и экспериментальное исследование на-груженности трансмиссии автомобилей высокой проходимости в экстремальных условиях эксплуатации: Дис. . канд. техн. наук. Оренбург, 1998. - 135 с.

43. Кананыхин С.П. Исследование силовой неуравновешенности раздаточного привода,автомобилей высокой проходимости: Автореф. дис. . канд. техн. наук. М., 1963. - 22 с.I

44. Келлер А.В., Драгунов. Г.Д. Алгоритмы управления распределением* мощности между ведущими колесами АТС // Автомобильная промышленность. -2004. — № 1. С. 10-12.

45. Кнороз В.И., Хлебников A.M., Петров И.П. Основные характеристики взаимодействия шин с опорной поверхностью // Труды Научного автомоторного института. 1973. - Вып. 143. - Ч. 2. - С. 3 - 541

46. Коллонтай B.JI. Грузовики-тракторы и применение их в крепостях. — С.-Петербург, 1913.

47. Козлов В:С. Основы теории движения шагающей машины. Нижний-Новгород: Нижегородский государственный технический-университет, 2001. — 154 с.

48. Комиссаров А.И1 Прогнозирование динамической' нагруженности трансмиссий полноприводных колесных машин при преодолении единичных неровностей. Дис. канд. техн. наук: 05.05.03. — М., 2005. 107 с.

49. Конструирование и расчет колесных машин высокой проходимости / Н.Ф. Бочаров, И.С. Цитович, А.А. Полунгян и др.; под ред. Н.Ф. Бочарова и И.С. Цитовича. М.: Машиностроение, 1992. — 299 с.

50. Коротоношко.Н.И. Автомобили с блокированным и дифференциальным приводом. М.: Машгиз, 1948. - 94 с.

51. Котляренко В.И. Основные направления повышения проходимости колесных машин: Монография. М.: МГИУ, 2008. - 285 с.

52. Кочнев Е.Д. Энциклопедия военных автомобилей. М.: ЗАО КЖН «За рулем», 2006. - 640 с.

53. Кошарный Н.Ф. Технико-эксплуатационные свойства автомобилей., высокой проходимости. Киев: Вища школа, 1981. - 208 с.

54. Крживицкий A.A. Исследование средств механической перевозки грузов. -Изд. ВВРС, 1922.

55. Купреянов A.A. Разработка методов расчёта динамических нагрузок, в трансмиссиях, колесных машин при взаимодействии движителя с опорной, поверхностью: Дис. канд. техн. наук. М., 1985. - 290 с.

56. КурмаевР.Х. Метод повышения эффективности полноприводной многоосной машины с гидрообъемной трансмиссией за счет использования корректирующих алгоритмов: Дис. канд. техн. наук. М., 2009. - 205 с.

57. Кутьков Г.М. Основы теории трактора и автомобиля. М.: МГАУ им В.П. Горячкина. -1995. - 280 с.

58. Ларин В.В. Методы прогнозирования и повышения опорной проходимости многоосных колесных машин на местности. Дис. . докт. техн:,наук. М., 2007.

59. Ларин В.В. Теория движения полноприводных колесных машин., Учебник для вузов. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010.-391 с.

60. Лепешкин A.B. Математическая модель многоприводной колесной машины в общем случае ее движения // Материалы 49-й международной науч.техн. конф. Ассоциации Автомобильных Инженеров. — Часть 3. МГТУ «МА-МИ». - М., 2005. - С. 138 - 158.

61. Лепешкин А.В1, Курмаев Р:Х. Влияние межосевого рассогласования в системе управления бесступенчатой трансмиссией трехосного полноприводного автомобиля на эффективность его работы // Известия МГТУ «МАМИ». -2007. № 2(4). - С. 105 - 114.

62. Лефаров А.Х. Топливная экономичность автомобиля-тягача МАЗ-501 с межосевым дифференциалом // Автомобильная промышленность. — 1966. — № 8.-G. 9- 11.

63. Литвинов A.C., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств: Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1989. - 240 с.

64. Ломакин В.В. Исследование совместных колебаний систем трансмиссии и подвески трёхосного автомобиля при его движении по неровностям: Дис. . канд. техн. наук. -М., 1971. 180 с.

65. Лужановский H.A. О затратах мощности и-нагрузках в трансмиссии при повороте трехосных автомобилей // Автомобильная промышленность. -1959.-№6.-С. 13-14.

66. Лукьянец Ю.И. Влияние расположения осей и жесткостей подвесок на сопротивление движению многоосного автомобиля // Автомобильная промышленность. 1972: - № 3. - С. 23-25.

67. Маршрут повышенной,трудности // За рулем, 1986. № 9. - стр. 4-5.

68. Наумов В.Н., Батанов А.Ф., Рождественский Ю.Л. Основы теории проходимости транспортных вездеходов. М.: Изд-во МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1988.-112 с.

69. Наумов В.Н., Маленков М.И. Моделирование движения многоприводных транспортных средств // Известия вузов. Сер. Машиностроение. 1976. - № 5. — С. 122-126.

70. Николаи Е.Л. Теоретическая механика. Ч. 1. Статика. Кинематика. — 16-е изд. М. - Л.: Гос. изд-во технико-теоретич. литературы, 1952. — 304 с.

71. Петров В.А. Автоматическое управление бесступенчатых передач самоходных машин. — М.: Машиностроение, 1969. — 231 с.

72. Петров В.А. Теория автомобиля. М.: МГОУ, 1996

73. Петрушов В.А. Автомобили и автопоезда: Новые технологии исследования сопротивлений качения и воздуха. -М.: ТОРУС ПРЕСС, 2008. — 352 с.

74. Петрушов В.А., Московкин В:В., Евграфов А.Н. Мощностной баланс автомобиля. М.: Машиностроение, 1984. - 160 с.

75. Петрушов„ В.А., Московкин В.В. и др. Особенности распределения* крутящих моментов между мостами многоприводных автомобилей // Труды НАМИ. 1971. - Вып. 131. - С. 24 - 28.

76. Петрушов В.А., Шуклин С.А., Московкин В.В. Сопротивление качению автомобилей и автопоездов. — М.: Машиностроение, 1975. 225 с.

77. Пирковский Ю.В. Сопротивление качению многоприводных автомобилей и автомобильных поездов по твердым дорогам и деформируемому грунту: Дис. д-ра техн. наук. — М., 1974. 132 с.

78. Пирковский Ю.В., Бочаров Н.Ф., Шухман С.Б. Влияние конструктивных показателей полноприводных автомобилей на сопротивление, движению по деформируемому грунту. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1996. 73 с.

79. Пирковский Ю.В., Мапяревич В.Э. О принципах регулирования автоматической бесступенчатой трансмиссии // Автомобильная промышленность. — 2004.— № 11.-С.19 —21.

80. Пирковский Ю.В., Яценко H.H. Влияние конструктивной схемы привода к передним ведущим мостам автомобилей на их тяговые и экономические качества // Автомобильная промышленность. — 1963. № 1. — С. 11-14.

81. Платонов.В.Ф. Полноприводные автомобили. — М.: Машиностроение. 1989.-304 с.

82. Плиев И.А. Выбор параметров четырехгусеничного транспортера с учетом особенностей криволинейного движения: Автореферат дис. . канд. техн. наук. М., 1989. - 16 с.

83. Полунгян А.А, Белобров В!Н., Фоминых А.Б., Кондрашкин С.И. Определение момента сопротивления на ведущем колесе при движении автомобиля через, единичную неровность // Автомобильная промышленность. — 1980: — №4.-е. 12-14.

84. Полунгян A.A., Фоминых А.Б., Скуднов Ю.Ф. a-направленная и крутильная жёсткости шин 1200x500x508 на треугольных и пороговых неровностях большой длины // Труды МВТУ. 1973. - Вып. 166. - С. 49 - 53.

85. Проектирование полноприводных колесных машин. / Б.А. Афанасьев, Б.Н. Белоусов, Г.И. Гладов и др. Под ред. A.A. Полунгяна. В 3-х тт. — М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008.

86. Разработка и создание многоосной колесной машины с электронным регулированием силового привода колес. Научно технический отчет. Per. № 0120.0 712980, инв. № 02.2.00 705801. ОАО «НАМИ-Сервис», 2007. 327 с.

87. Расчет эксплуатационных параметров движения' автомобиля и автопоезда / Хачатуров А.А., Афанасьев В.Л., Васильев B.C. и др.« М.: Транспорт, 1982.-364 с.

88. Ротенберг Р.В. Подвеска автомобиля. — М.: Машиностроение, 1972. —392 с.

89. Рязанцев В.И. Исследование динамических нагрузок трансмиссии многоосного автомобиля' при движении по неровностям с помощью ЭЦВМ: Дис. . канд. техн. наук. -М., 1969. — 139 с.

90. Рязанцев В:И., Смирнов Г.А. О формировании нагрузок в трансмиссии многоприводного автомобиля // Автомобильная промышленность. 1976. — № 8. - С. 12-14.

91. Семенов В.М. Экспериментальное исследование влияния типа привода на работу силовой передачи автомобиля 6x6. — М.: НАМИ, 1961. — 51 с.

92. Скойбеда А.Т. Автоматизация ходовых систем колесных машин. -Мн.: Навука i тэхника. 1979. -280 с.

93. Смирнов Г.А. Распределение тяговых усилий по колёсам полноприводных многоосных автомобилей при движении их по неровностям // Известия вузов. Машиностроение. 1965. - № 17. - С. 19 - 24.

94. Смирнов Г.А. Теория движения1 колесных машин. М.: Машиностроение, 1990. - 352 с.

95. Смирнов Г.А., КупреяновА.А., Попов С.Д. Расчет потерь энергии в механической трансмиссии полноприводных автомобилей // Известия вузов. Машиностроение.* 1985. - № 1. - С. 82 - 87.

96. Создание интеллектуальных систем управления мехатронными системами колесных многоприводных машин. Научно-технический отчет. Per. № 0120.0 955037, инв. № 02.2.00 952558. ОАО «НАМИ-Сервис», 2009 239 с.

97. Соловьев В.И1, Шухман С.Б. Условия, обеспечивающие снижение потерь мощности в системе взаимосвязанных колес полноприводных колесных машин // Вестник машиностроения. 2003. - № 3. — С. 12-15.

98. Соловьев В1И., Шухман С.Б., Прочко Е.И. АСУ гидрообъемной трансмиссией полноприводного автомобиля // Автомобильная промышленность. 1999. - № 5. - С. 10 - 14.

99. Соловьев В.И., Эйдман А.А. Резервы повышения тяги полноприводных автомобилей // Вестник Тольяттинского государственного университета (ТГУ). 2004. - № 4. - С. 87 - 93.

100. Степанов М.Н. Статистическая обработка результатов механических испытаний. М., 1972. -232 с.

101. Тенденции развития специальных колесных шасси и тягачей военного назначения: Информационно-технический сборник / Под ред. В.А. Полонского. -Бронницы, 2007.-417 с.

102. Теория, конструкция и расчет боевых колесных машин / В.И. Мед-ведков, Я:С. Агейкин, Д.А. Антонов и др.; под общ. ред. В.И. Медведкова, М.: Военная академия бронетанковых войск, 1976. - 408 с.

103. Транспортные средства на высокоэластичных движителях / Н.Ф. Бочаров, В.И.Гусев, В.М.Семенов и др. -М.: Машиностроение, 1974. 208 с.

104. Трехосный автомобиль высокой проходимости со всеми ведущими колесами // Автомобильная промышленность. 1959. - № 5.,— С. 44 - 45.

105. Ульянов Н;А. Теория самоходных колесных землеройно-транс-портных машин. М.: Машиностроение, 1969. — 520 с.

106. Фаробин Я.Е. Теория поворота транспортных машин. М.: Машиностроение, 1970. -175 с.

107. Филюшкин А.В1 и др. Влияние типа силового привода трехосного автомобиля на расход топлива при движении по твердой опорной поверхности // Автомобильная промышленность. 1966. — № 1. — С. 11-13.

108. Фрумкин А.К. Теоретическое и экспериментальное исследование динамических нагрузок в колёсной машине: Дис. . докт. техн. наук. -М., 1955.-259 с.

109. Чудаков Е.А. Качение автомобильного колеса. М.: АН СССР, 1948.-112 с.

110. Чудаков Е.А. Теория автомобиля. М.: Машгиз, 1961.-463 с.

111. Шарипов В.М. Конструирование и расчет тракторов. М.: Машиностроение, 2004. - 592 с.

112. Шеломков С.А. Метод управления мощностными потоками в электротрансмиссии полноприводной многоосной колесной машины: Дис. . канд. техн. наук. М., 2007. - 269 с.

113. Шелухин A.C. Анализ потерь на качение пневматических шин в условиях движения автомобиля по дороге с твердым покрытием // Труды. НАМИ. 1965. - Вып. 79. - С. 21 - 44.

114. Шуклин С.А. Проблемы повышения» эффективности многоприводных грузовых автомобилей и пути их решения: Дис. . докт. техн. наук. — М., 1980,

115. Шухман С.Б. Исследование и разработка метода повышения эффективности колесных машин за счет рационального типа, силового привода: Дис. докт. техн; наук. -М., 2001.

116. Шухман С.Б., Анкинович Г.Г., Соловьев В.И., Прочко Е.И. Полноприводной автомобиль с гидрообъемной трансмиссией // Журнал Ассоциации Автомобильных Инженеров. 2003. - № 6.

117. Шухман С.Б., Соловьев В.И., Прочко Е.И. Гидрообъёмные перспектива для полноприводных АТС. // Автомобильная- промышленность. — 1997. - № 6. - С. 21 - 23.

118. Шухман С.Б., Соловьев В1И:, Прочко Е.И. Теория силового привода колес автомобилей. М.: Агробизнесцентр, 2007 — 336 с.

119. Щетина В.А. К вопросу исследования пороговой неровности и ее влияния на перемещение подрессоренных масс // Автомобильная и тракторная промышленность. 1953. - № 1. — С. 11-17.

120. Эйдман A.A. Повышение проходимости полноприводного автомобиля за счет реализации максимальной силы тяги колесного движителя с помощью гидрообъемного силового привода колес: Дис. . канд. техн. наук. М., 2006. -165 с.

121. Ando Н., Murakami Т. AWD vehicle simulation with the intelligent torque controlled coupling as a fully controllable AWD system. SAE Paper 2005-010552, Society of Automotive Engineers, Warrendale, PA, 2005.

122. Andreev A.F., Kabanau V.l., Vantsevitch V.V., Driveline Systems of Ground Vehicles. Theory and" Design. CRC Press, Taylor&Francis Group, Boca Raton, FL, 2010.

123. Arnett M., Rizzoni G., Heydinger G.J., Guenther D.A., Salaani M.K. Implementation of an electric all-wheel drive (eAWD) system. SAE Paper 2008-010599; Society of Automotive Engineers, Warrendale, PA, 2008.

124. Dick W.M. All-wheel and1 four-wheel-drive vehicle systems, SAE publication SP-1063 (952600), 1995.

125. Internationaler Nutzfanrzeug-Katalog (Inufa) Ausgabe 1971 73 / VogtSchild A, 6. Switzerland. - 2001. - P. 21 - 23.

126. Kuhner К. Das Kraftfahrzeug im Gelände. VDI, 1935, Bd.79, № 34.

127. Steeds N., Ellis I:R., Thomson I.L. Transmission wind-up in vehicles having several driven wheels // I.M.E. Proceeding of the Automobile Division. 1956. -№ 4. - P. 33-35.

128. Евро-роботы. Часть 3. Электронный ресурс. // 3DNews Daily Digital Digest, (http://www.3dnews.ru/editorial/evrorobotichast3)