Terhelés alatti áttételváltás energetikai viszonyainak vizsgálata haszongépjárműveknél

Energetic research of under load gear shifting at heavy duty vehicles

  • SZEGEDI Szegedi
Keywords: power transmission, powershift torque converters, on-load shifting, teljesítményátitel, powershift nyomatékváltók, terhelés alatti sebességváltás

Abstract

The tractor transmissions already have on-load gear shifting in the lower power categories to provide on-load gear shifting nowadays. In tractors, due to the high drawbar force and low towing speed, the kinetic energy loss of the tractor is high during the gear changing, so the shifting should be performed in a very short time, which is not always possible. To this end, on-load gear changes are used, the main criterion of which is to change gear in the shortest possible time. In our experimental work, we performed traction tests, which allow an energetic analysis of the gear shifting process. The short gear change in about 0.3-0.5 s posed a serious challenge to the measurement method and the measuring instruments used. We examined the values of drawbar force and slip during the gear shifting process in order to reveal its causal relationships. In the evaluation, we used the mathematical-statistical methods to draw conclusions about the speed change during the application of high drawbar force and the state of motion of the tractors.

Kivonat

A mai korszerű traktorok sebességváltói már a kisebb teljesítménykategóriákban is rendelkeznek terhelés alatt kapcsolható fokozatokkal a terhelés alatti sebességváltás biztosítására. Traktoroknál a sebességváltási folyamatban a nagy vonóerő és a kis vontatási sebesség miatt a sebességváltás ideje alatt nagy a traktor mozgási energia vesztesége, ezért a sebességváltást igen rövid idő alatt kellene végrehajtani, ami nem mindig valósítható meg. Ennek érdekében alkalmazzák a terhelés alatti fokozatkapcsolási módokat, aminek fő kritériuma, hogy a lehető legrövidebb idő alatt valósuljon meg a fokozatváltás. Kísérleti munkánkban vontatási vizsgálatokat végeztünk, amely a sebességváltás folyamatának energetikai elemzését teszi lehetővé. A rövid, mintegy 0,3-0,5s alatt végbemenő fokozatváltás komoly kihívást jelentett a mérési módszerre, és az alkalmazott mérőeszközökre vonatkozóan. Megvizsgáltuk az egyes sebességfokozatok közötti kapcsolások alatt a vonóerő, a szlip értékeit abból a célból, hogy feltárható legyen a sebességváltás folyamatában a változásuk és az ok-okozati kapcsolatok. A kiértékelésnél a matematikai statisztikai módszereket, használva fogalmaztunk meg következtetéseket a nagy vonóerő kifejtés közbeni sebességváltásra és a traktorok mozgásállapotára.

References

Zöldy, M. (2019) "Improving heavy duty vehicles fuel consumption with density and friction modifier" International Journal of Automotive Technology, Vol. 20, No. 0, pp. 1−8 (2019), DOI https://doi.org/10.1007/s12239−018−y

Tanelli M. et al. (2011) Transmission control for power-shift agricultural tractors: Design and end-of-line automatic tuning Mechatronics Vol 21. pp.285-297.

Kiss P.-Laib L. Terpen mozgó járművek energetikájának egyes kérdései MTA-AMB XXV.Gödöllői Kutatási és Fejlesztési Tanácskozás 2001. január 23-24.

Joóri J.I.-Kerényi Gy.-Farkas Zs.: The application and modelling possibilities of CVT in tractor, 5th International Multidisciplinary Conference Baia Mare, (2003) Part II. 145-150 p

Kerényi Gy.-Farkas Zs.: Power flows an efficiency analisys of out- and inout coupled IVT Periodica Politechnica (2009), Mechanical engineering 53: (2) 61-68 p ISSN 034-6051

T Péter, I Lakatos: Hybrid model of vehicle and traffic for combined dynamic analysis, International Journal of Heavy Vehicle Systems, 2017, Vol. 24, No. 2

Török Á, Zöldy M: Energetic and economical investigation of greenhouse gas emission of Hungarian road transport sector, Pollack Periodica: 3 pp. 123-132., 10 p. (2010) https://doi.org/10.1556/Pollack.5.2010.3.10

M. Biestrato et. Al.: Assessment of the efficiency of tractor transmissions using acceleration tests Biosystems Engineering Vol.112. (2012) pp.171-180.

Zöldy M, Török Á: A forgalomba belépő gépjárművek többlet károsanyag kibocsátásának számítása a nemzetközi határértékek figyelembevételével, Közlekedéstudományi Szemle 55 pp. 336-339., 4 p. (2005)

Lovarellia D, Bacenettib J: Bridging the gap between reliable data collection and the environmental impact for mechanised field operations, Biosystems Engineering, Volume 160, August 2017, Pages 109-123, https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2017.06.002

M. Comellas et al.: Analisys of a hydrostatic driveline for its use in off-road multiple axle vehicles Journal of Terramechanics (2012) Vol. 49 pp. 245-254.

Szimandl B, Németh H: Sliding Mode Position Control of an Electro-Pneumatic Clutch System, IFAC Proceedings Volumes, Volume 46, Issue 2, 2013, Pages 707-712, https://doi.org/10.3182/20130204-3-FR-2033.00019

Russini A, Schlosser JF, de Farias M S: Estimation of the traction power of agricultural tractors from dynamometric tests, Rural Engineering, vol 48 no 4, http://dx.doi.org/10.1590/0103-8478cr20170532

Molari G. –Sedoni E.: (2008) Experimental evaluation of power losses in a power shift agricultural tractor transmission Biosystems Engineering Vol. 100 pp.177-183.

Liu, M., Wang, X., Wang, J., Cui, B., Deng, B., & Shi, M. (2019). Comprehensive Evaluation for Real-Time Compaction Quality Using i-AHP and i-GAM: Case Study of Earth-Rock Dam. Applied Sciences, 9(8), 1543.

Linares et al. Design parameters for continuously variable power-split transmissions using planetaries with 3 active shaft Journal of Terramechanics (2010) Vol. 47 pp.323-335

M. Cutini-C. Bisaglia: Development of dynamometric vehicle to assess the drawbar performance of high powered agricultural tractors Journal of Terramechanics (2016) Vol. 65 pp. 73-84.

Li B., Sun D., Hu M., Liu J. (2019) Automatic starting control of tractor with a novel power-shift transmission, Mechanism and Machine Theory, Volume 131, 2019, https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2018.09.012

Kilikevičius, A., Kilikevičienė, K., Fursenko, A. and Matijošius, J. (ONLINE) “The Analysis of Vibration Signals of Critical Points of the Bus Body Frame”, Periodica Polytechnica Transportation Engineering. https://doi.org/10.3311/PPtr.12784.

Todoruț, A., Molea, A. and Barabás, I. (2020). Predicting the Temperature and Composition – Dependent Density and Viscosity of Diesel Fuel – Ethanol Blends. Periodica Polytechnica Chemical Engineering. 64, 2 (2020), 213-220. https://doi.org/10.3311/PPch.14757.

Lengyel A. – Szegedi A. (2011): Terhelés alatti áttételváltás folyamatainak elemzése, Járművek és Mobil Gépek, 139-145. o., ISBN 978-963-269-227-2

D.C.Kim - K.U. Kim:Analysis of shifting performance of power shuttle transmission Journal of Terramechanics Vol.44 (2007) 111–122.p

Published
2020-06-11
How to Cite
Szegedi, S. (2020). Terhelés alatti áttételváltás energetikai viszonyainak vizsgálata haszongépjárműveknél. Műszaki Szemle, (75), 8-19. Retrieved from http://ojs.emt.ro/index.php/muszakiszemle/article/view/262