Σχεδιασμός, ανάλυση και πειραματική διερεύνηση διαφορικού οχημάτων με καθοριζόμενη κατανομή ροπής

Abstract

The theme discussed in the present work is the torque distribution to the driving wheels of a vehicle which is utilized by the use of a mechanism called differential. The aim of this project is to give a solution to the problem of torque distribution in order to affect the vehicle’s driving behavior. The construction and experimental investigation of a prototype differential is presented in this thesis. This differential has the capability of controlling the torque distribution to the driving wheels. This is done with the use of an electronic device that is capable of recording and processing the signals of sensors and which drives an electric machine that distributes torque and affects the vehicle’s driving behavior. Advantages of the proposed mechanism are the energy conservation and the symmetric design and operation. A key element is the failsafe mechanical operation in case of electronic system failure.

Το θέμα το οποίο πραγματεύεται η παρούσα εργασία είναι η κατανομή ροπής στους κινητήριους τροχούς οχήματος που πραγματοποιείται με τη χρήση ενός μηχανισμού που ονομάζεται διαφορικό. Στόχος της εργασίας είναι να δοθεί μια λύση στο πρόβλημα της κατανομής ροπής ώστε να επηρεάζεται η οδική συμπεριφορά ελεγχόμενα και ενεργειακά αποδοτικά. Η υλοποίηση και πειραματική διερεύνηση της λειτουργίας ενός πρότυπου διαφορικού παρουσιάζονται στην παρούσα εργασία. Το διαφορικό αυτό έχει τη δυνατότητα ελέγχου της κατανομής ροπής στους κινητήριους τροχούς οχήματος. Ο έλεγχος γίνεται με χρήση ηλεκτρονικής διάταξης που έχει τη δυνατότητα καταγραφής και επεξεργασίας σημάτων από αισθητήρες και καθοδήγησης ηλεκτρικής μηχανής ώστε να επιτυγχάνεται κατανομή ροπής και επίδραση στην οδική συμπεριφορά. Πλεονέκτημα της προτεινόμενης διάταξης αποτελεί η δυνατότητα διατήρησης ενέργειας καθώς και ο συμμετρικός σχεδιασμός και λειτουργία. Σημαντικό στοιχείο είναι και η ασφαλής μηχανική λειτουργία σε περίπτωση βλάβης του συστήματος ελέγχου.