三廂汽車(chē)傳動(dòng)過(guò)程分析與創(chuàng)新研究

曾德

湖北省武漢市第六中學(xué) 湖北省武漢市 430014

三廂式汽車(chē)是最常見(jiàn)的家用汽車(chē)，其核心的傳動(dòng)裝置隨著其新技術(shù)的不斷發(fā)展也在改變[1-4]，其作用為通過(guò)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩作用通過(guò)傳遞于汽車(chē)相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軸，以而在后期的使用相關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)作業(yè)時(shí)，其細(xì)致的傳動(dòng)裝置的大多部件可以選擇忽略。其內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)，所比與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)車(chē)而言，其整個(gè)離合器相對(duì)更加復(fù)雜。在其驅(qū)動(dòng)過(guò)程中的旋向可以通過(guò)具體的電路而實(shí)現(xiàn)具體的控制，在對(duì)三廂式汽車(chē)進(jìn)行與之相對(duì)的內(nèi)燃機(jī)車(chē)中無(wú)需內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的變速器所應(yīng)用中的倒檔。在使用相關(guān)的額動(dòng)力裝備實(shí)彈無(wú)級(jí)調(diào)速的控制時(shí)，三廂式的汽車(chē)可具體的忽略傳統(tǒng)相關(guān)汽車(chē)的變速器。以而在具體的采用電動(dòng)輪進(jìn)行動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí)，而此時(shí)汽車(chē)也可省略相關(guān)傳統(tǒng)內(nèi)燃車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)中所出現(xiàn)的差速器。

1 三廂式汽車(chē)的傳動(dòng)方式分析

在傳統(tǒng)的三廂式汽車(chē)的傳動(dòng)過(guò)程中雖然技術(shù)較為成熟以及其技術(shù)相對(duì)成熟，但是隨著地球能源消耗以及資源環(huán)境的惡化，動(dòng)力源日益向著更為環(huán)保綠色的方向發(fā)展，而在動(dòng)力源改變的情況下，其整個(gè)車(chē)輛系統(tǒng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)勢(shì)必也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變。在動(dòng)力發(fā)展的過(guò)程中混合動(dòng)力及相應(yīng)的傳動(dòng)時(shí)目前重要的發(fā)展方向，其綠色環(huán)保的特性是整個(gè)汽車(chē)行業(yè)實(shí)現(xiàn)良好發(fā)展的重要方向。

1.1 機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)的具體方案設(shè)計(jì)

在初期的相關(guān)汽車(chē)所采用的傳動(dòng)方式為機(jī)械化傳動(dòng)，其屬于傳統(tǒng)式的連接型的傳動(dòng)方式，其動(dòng)力源為汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)，在整個(gè)系統(tǒng)的核心部件還包含了離合器，變速器，車(chē)用減速器，以及相關(guān)的差速器等設(shè)備。其該種傳統(tǒng)的傳動(dòng)方案相對(duì)于其他的傳動(dòng)系統(tǒng)更加適合于傳統(tǒng)的油氣型汽車(chē)，但其所存在的缺點(diǎn)有別于傳統(tǒng)其他機(jī)械設(shè)備的變速器，其整個(gè)架構(gòu)的檔位相對(duì)較多，繼而其結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜，在近代的相關(guān)汽車(chē)研究中基本都會(huì)采用其控制簡(jiǎn)單，同時(shí)轉(zhuǎn)矩小的轉(zhuǎn)動(dòng)方式進(jìn)行高速的傳動(dòng)，尤其在相對(duì)其轉(zhuǎn)速較高的驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的作用下更加可以有效地滿足相關(guān)汽車(chē)在不同路況下的傳動(dòng)要求。隨著近些年的傳統(tǒng)汽車(chē)傳動(dòng)在時(shí)間過(guò)程中長(zhǎng)時(shí)間的優(yōu)化與發(fā)展其方案已然逐漸趨于成熟，故而在未來(lái)汽車(chē)的創(chuàng)新方面仍會(huì)采用其這種傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)為主，在其相關(guān)傳動(dòng)較為不平地方可以直接在現(xiàn)有相對(duì)成熟底盤(pán)上進(jìn)行技術(shù)集成，繼而使得其整個(gè)研發(fā)周期的設(shè)計(jì)周期相對(duì)短，原有車(chē)型改動(dòng)小，造價(jià)相對(duì)較低，最終可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)條件實(shí)現(xiàn)其整體架構(gòu)的批量化生產(chǎn)繼而降低其成本，在這種相對(duì)的傳動(dòng)系統(tǒng)中往往會(huì)因?yàn)槠淞悴考^多、較大繼而會(huì)影響到整個(gè)車(chē)輛系統(tǒng)的傳動(dòng)效率，以而其很難滿足相關(guān)汽車(chē)在使用過(guò)程中的使用性能以及要求。

1.2 車(chē)輛的機(jī)電集成式傳動(dòng)過(guò)程分析

在三廂式車(chē)輛的傳動(dòng)系統(tǒng)中的具體特點(diǎn)在于其體積相對(duì)較小、結(jié)構(gòu)緊湊、集成的質(zhì)量輕、其關(guān)鍵部件的承載能力相對(duì)較大、相關(guān)部件的抗沖擊和吸振能力較強(qiáng)、整體行駛過(guò)程中的工作狀態(tài)平穩(wěn)、車(chē)輛的使用壽命較長(zhǎng)。同時(shí)其車(chē)輛在大功率高速行星齒輪作用下對(duì)于其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的要求較高，同時(shí)對(duì)于零件的制造要求較高。在近些年的車(chē)輛創(chuàng)新設(shè)計(jì)中所采用的行星齒輪傳動(dòng)成為其整個(gè)傳動(dòng)中的核心優(yōu)化部件，其行星減速機(jī)的特點(diǎn)具有剛性較高，精度相對(duì)較高，傳動(dòng)效率也相對(duì)較大，具有高扭矩和高的體積比，以而同時(shí)具有其終身免維護(hù)等特點(diǎn)成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。隨著相關(guān)行星齒輪減速器的技術(shù)越加成熟，其實(shí)際的使用中其可用來(lái)降低相關(guān)傳動(dòng)中的轉(zhuǎn)速，繼而提升其扭矩，同時(shí)加大相關(guān)的匹配慣量。使得其整個(gè)的傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)相對(duì)較為緊湊，在后期也方便其他相關(guān)車(chē)輛總成的布置，但在此同時(shí)其整車(chē)的性能也存在著其通過(guò)性相對(duì)較差，以而其整個(gè)的維修過(guò)程較為不便。

在相關(guān)的集成形式分類(lèi)中，關(guān)于機(jī)電系統(tǒng)的集成方式不同而導(dǎo)致其整個(gè)的傳動(dòng)系統(tǒng)也存在著差異，其具體表現(xiàn)出兩種形式：首先在傳動(dòng)系統(tǒng)中其傳動(dòng)部件會(huì)直接與相關(guān)的驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行輸出軸連接，而在驅(qū)動(dòng)橋軸線部位中會(huì)與驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸出現(xiàn)軸線垂直的現(xiàn)象，使得其整體的圓錐齒輪在實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)方向改變的郭晨中會(huì)出現(xiàn)相對(duì)的不適；另一種則為在整體驅(qū)動(dòng)橋?qū)崿F(xiàn)其過(guò)程的驅(qū)動(dòng)中，往往會(huì)把其相對(duì)應(yīng)的半軸安裝在其相對(duì)空心的發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸中，而在其發(fā)動(dòng)機(jī)的另一端則會(huì)通過(guò)相關(guān)的螺栓與驅(qū)動(dòng)輪的輪轂進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的連接，在整個(gè)結(jié)構(gòu)的另一端其半軸結(jié)構(gòu)齒輪內(nèi)通過(guò)花鍵方式進(jìn)行連接，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中這種方式改變會(huì)導(dǎo)致其動(dòng)力傳遞方向發(fā)生橫置，繼而使得整個(gè)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造更加緊湊，但在該過(guò)程中會(huì)要求其相關(guān)的零件的剛度強(qiáng)度較大，在整個(gè)裝配與加工中的相關(guān)精度較高，繼而使得其整個(gè)系統(tǒng)中具有良好的通用性和互換性。

1.3 驅(qū)動(dòng)橋構(gòu)造下的傳動(dòng)系統(tǒng)分析

在該種的具體化傳動(dòng)系統(tǒng)中常常也表現(xiàn)為兩種具體的結(jié)構(gòu)，其具體的作用是可以將兩部驅(qū)動(dòng)打洞機(jī)的安裝在相關(guān)車(chē)體底盤(pán)的驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)，并安裝相關(guān)的差速器在整個(gè)機(jī)構(gòu)的輸出齒輪之間。使得其安裝差速器的車(chē)輛系統(tǒng)的傳動(dòng)方案在傳動(dòng)體系同可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)汽車(chē)的傳動(dòng)過(guò)程的優(yōu)勢(shì)，在整個(gè)汽車(chē)的直線行駛過(guò)程中，往往會(huì)因?yàn)槠洳钏倨鞯墓ぷ餍阅懿睿^而在對(duì)于汽車(chē)轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中往往是通過(guò)其相關(guān)的差速器控制繼而實(shí)現(xiàn)整個(gè)的車(chē)輛的左右輪的轉(zhuǎn)速不同。在相關(guān)的驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)在輸出功率不盡相同的狀況下，其相關(guān)的驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)會(huì)更加緊湊、整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)的集成度與傳動(dòng)效率也會(huì)更高，在整個(gè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中其整車(chē)的布置其后續(xù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化會(huì)更加簡(jiǎn)單。在汽車(chē)行駛的過(guò)程中往往會(huì)因?yàn)槠溥\(yùn)動(dòng)中的工況相對(duì)較為復(fù)雜多變，這樣會(huì)對(duì)驅(qū)動(dòng)發(fā)送機(jī)的本身的要求相對(duì)較寬，同時(shí)對(duì)于轉(zhuǎn)矩變化范圍更加苛刻，在整個(gè)車(chē)輛結(jié)構(gòu)的構(gòu)造中要求也相對(duì)較高，并且其控制和加工技術(shù)會(huì)更加苛刻，驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)部的結(jié)構(gòu)也會(huì)隨之而變的更加復(fù)雜，同時(shí)相關(guān)的成本也隨之增加。從整體方面出發(fā)，其該種集成度會(huì)相對(duì)較高，其整個(gè)的傳動(dòng)方案也不便于維修。

2 混合動(dòng)力的三廂式汽車(chē)創(chuàng)新傳動(dòng)分析

隨著對(duì)于環(huán)境的保護(hù)程度日益重視，其整個(gè)的混合動(dòng)力汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)也成為未來(lái)主要?jiǎng)?chuàng)新的發(fā)展方向，其主要的創(chuàng)新點(diǎn)在于整個(gè)的車(chē)的動(dòng)力源集成中會(huì)有有兩個(gè)或者兩個(gè)以上動(dòng)力源，其創(chuàng)新動(dòng)力的方面包括有：蓄電池、燃料電池以及太陽(yáng)能電池組成的電源系統(tǒng)，在此之中還應(yīng)該結(jié)合相關(guān)的內(nèi)燃機(jī)車(chē)的燃油機(jī)組而形成符合的動(dòng)力源，在整個(gè)的復(fù)合動(dòng)力汽車(chē)中實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)的復(fù)合型。

串聯(lián)式的新型混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的具體組成是由其發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)以及車(chē)用電動(dòng)機(jī)等三部動(dòng)力源進(jìn)行總裝組成，在其之間的連接方式是通過(guò)具體的串聯(lián)方式進(jìn)行相關(guān)系統(tǒng)的組成，其具體為SHEV動(dòng)力單元系統(tǒng)的集成，其相關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)過(guò)程為通過(guò)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電過(guò)程，在整個(gè)的系統(tǒng)中的電能是通過(guò)其相關(guān)的具體的控制器進(jìn)行相關(guān)的電池或電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)其能源的轉(zhuǎn)化，在其創(chuàng)新中是由電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)其變速機(jī)構(gòu)進(jìn)行汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)過(guò)程分析。在整個(gè)的工況運(yùn)行過(guò)程中的小負(fù)荷是由其電池驅(qū)動(dòng)以及相關(guān)的電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車(chē)輪來(lái)完成的，而對(duì)于其大負(fù)荷在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中主要是由其相關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)而進(jìn)行發(fā)電作業(yè)繼而驅(qū)動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。在具體的實(shí)踐運(yùn)行過(guò)程中其車(chē)輛在該過(guò)程中處于啟動(dòng)、加速、爬坡等具體的工況下，電動(dòng)機(jī)的供能是由其發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)組和電池組所共同組成的；在對(duì)于其整個(gè)車(chē)輛在處于低速、滑行以及其怠速的工況下，其電池組的驅(qū)動(dòng)主要是由電動(dòng)機(jī)完成，當(dāng)電池組發(fā)生缺電的狀態(tài)下，則是由相關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組進(jìn)行共同組成。這種創(chuàng)新式的傳動(dòng)串聯(lián)式結(jié)構(gòu)適用在交通壓力較大城市內(nèi)所進(jìn)行頻繁的起步和低速狀態(tài)下的運(yùn)行，在時(shí)間的運(yùn)行中可以將發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)過(guò)程中使其調(diào)整在相對(duì)較為方便的工況點(diǎn)附近，以為實(shí)現(xiàn)其整個(gè)運(yùn)行的穩(wěn)定，其整個(gè)過(guò)程是通過(guò)調(diào)整電池和電動(dòng)機(jī)的輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)其調(diào)整整車(chē)運(yùn)行的車(chē)速的目的。使車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中可以避免其怠速和低速運(yùn)轉(zhuǎn)所帶來(lái)的不便，繼而有效地提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，減少了相關(guān)尾氣的排放。

3 新型的雙動(dòng)力汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)分析

在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，其出現(xiàn)了一種新的且其能源較為多元化的多動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，其僵尸的整個(gè)車(chē)輛的傳動(dòng)過(guò)程更為環(huán)保，這種對(duì)于動(dòng)力汽車(chē)的主要?jiǎng)恿?lái)源于其動(dòng)力材質(zhì)的環(huán)保型，其具體過(guò)程為在整個(gè)系統(tǒng)的傳動(dòng)過(guò)程為大多的氫質(zhì)子進(jìn)行交換，繼而使得變?yōu)槟と剂想姵兀谡麄€(gè)的傳動(dòng)過(guò)程中其動(dòng)力源為具有輔助動(dòng)力性能的鉛酸蓄電池。在使用該種的電池進(jìn)行過(guò)程傳動(dòng)中其汽車(chē)的正常行駛也會(huì)受到很大的影響，其具體的方式是通過(guò)氫質(zhì)子進(jìn)行交換繼而實(shí)現(xiàn)其整個(gè)膜燃料電池可以實(shí)現(xiàn)直接供電，在該過(guò)程中使得多余的電量在對(duì)于鉛酸蓄電池充電的同時(shí)，繼而為汽車(chē)的加速、爬坡過(guò)程提供有效的保障，同時(shí)在相關(guān)的高速運(yùn)行情況下也可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)較為的高功率的工況運(yùn)動(dòng)，通過(guò)這種燃料電池和蓄電池的提供動(dòng)力過(guò)程中。該方案在整個(gè)過(guò)程中的的優(yōu)點(diǎn)具體表現(xiàn)在：可實(shí)現(xiàn)其燃料電池的比能量以及比功率不足情況下的問(wèn)題處理，其具體表現(xiàn)在它所采用的鉛酸電池作為整個(gè)輔助車(chē)輛的動(dòng)力單元以及質(zhì)子交換膜燃料電池的主供電單元不同；使用該種方式可以滿足其安全性和續(xù)駛歷程，以而滿足其運(yùn)行要求，繼而在任何方式中的能量系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，其相對(duì)應(yīng)的能量系統(tǒng)也都可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)維持供電；整體傳動(dòng)的技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，在該種傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中其相關(guān)涉及的技術(shù)在現(xiàn)在都以相對(duì)成熟，繼而在生產(chǎn)上基本上都可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以三廂式汽車(chē)的傳動(dòng)方式分析，對(duì)其相關(guān)的傳動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析，其具體的分析方面有：機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)的具體方案、車(chē)輛的機(jī)電集成式傳動(dòng)過(guò)程以及驅(qū)動(dòng)橋構(gòu)造下的傳動(dòng)系統(tǒng)分析。經(jīng)與傳統(tǒng)的傳動(dòng)方案相對(duì)比進(jìn)而提出相關(guān)的創(chuàng)新理念，在新型的動(dòng)力源實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上其整體系統(tǒng)的傳動(dòng)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變。在此提出混合動(dòng)力的三廂式汽車(chē)創(chuàng)新傳動(dòng)以及雙動(dòng)力汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)分析為而后對(duì)整個(gè)車(chē)輛創(chuàng)新過(guò)程中的各方面能研究提供研究基礎(chǔ)，為后同類(lèi)型問(wèn)題求解提供實(shí)踐性較強(qiáng)的解決方案。