某輕型汽車部分零件動(dòng)力性匹配介紹

蘭源　蔡銘賢

【摘要】本文在充分研究與本課題相關(guān)的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，以改善該車的動(dòng)力性能為目的，是通過(guò)傳動(dòng)比及車輪等主要參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)選型，并根據(jù)所選總成進(jìn)行汽車動(dòng)力性的匹配計(jì)算，并根據(jù)匹配評(píng)估方法—三參數(shù)加權(quán)評(píng)估法綜合經(jīng)濟(jì)性性因素與排放問(wèn)題等汽車相關(guān)問(wèn)題，以確定最優(yōu)配置

【關(guān)鍵詞】設(shè)計(jì)選型 匹配計(jì)算 最優(yōu)配置

1.? 引言

汽車經(jīng)過(guò)人們?cè)陂L(zhǎng)時(shí)間作用下，行駛總里程較長(zhǎng)或停放較長(zhǎng)的時(shí)間，然而，在此變化的過(guò)程中存在零部件磨損、老化等現(xiàn)象，而且這些現(xiàn)象不斷地受到行駛過(guò)程中不同地區(qū)地所在的境條件的影響，零部件的損壞程度的變化速度不一，有快有慢。即便假設(shè)同類型的汽車運(yùn)行在環(huán)境條件都相同且行駛的里程數(shù)也相同的條件下，也會(huì)由駕駛員的操縱水平的存在差異的關(guān)系，其零部件磨損及老化的程度也不盡相同，汽車動(dòng)力性能衰退的變化過(guò)程也為此千差萬(wàn)別，因此，比較汽車在設(shè)計(jì)過(guò)程中的固有動(dòng)力性與使用過(guò)程中汽車現(xiàn)有的動(dòng)力性能，便可以評(píng)判汽車在使用過(guò)程中的技術(shù)狀況。從而可以說(shuō)明汽車行業(yè)中研究汽車動(dòng)力性能的重要性。

在汽車的設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果設(shè)計(jì)要求中各項(xiàng)動(dòng)力性能指標(biāo)均過(guò)高，這只能說(shuō)明這種車型的動(dòng)力性能較好。但是，這并不能說(shuō)明這種車型動(dòng)力系統(tǒng)的匹配設(shè)計(jì)是合理的。當(dāng)今市場(chǎng)環(huán)境下，不同的車型之間的比較是比較荒謬的。一般在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員的是在質(zhì)量及功率均相等的條件下，以高指標(biāo)為目標(biāo)去追逐，是經(jīng)濟(jì)可靠地平均行駛速度。正因如此，動(dòng)力系統(tǒng)的匹配和評(píng)價(jià)的可靠性問(wèn)題就自然而然的成了汽車設(shè)計(jì)過(guò)程中最為基礎(chǔ)和嚴(yán)重的問(wèn)題。

2. 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

隨著社會(huì)發(fā)展，動(dòng)力性匹配設(shè)計(jì)的發(fā)展從以前的追求動(dòng)力的完美和不考慮環(huán)保問(wèn)題，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樽钋罅己脛?dòng)力性能、燃油消耗率低且環(huán)保的設(shè)計(jì)理念。并且，由于電子科技的迅速發(fā)展，大多數(shù)汽車都采用了電控主動(dòng)系統(tǒng)，保證具有良好的速比轉(zhuǎn)換性能，提高舒適性，使速度變換連續(xù)平穩(wěn)，降低沖擊和動(dòng)載荷，提高附著效率和抓地能力。并能提高環(huán)境適應(yīng)能力和各系統(tǒng)的安全性。為汽車的各大系統(tǒng)研發(fā)過(guò)程節(jié)約了人力物力的投入，也提供了良好的研究平臺(tái)，即數(shù)值模擬仿真。動(dòng)力系統(tǒng)及其裝置匹配過(guò)程在此過(guò)程中得到了很大的改進(jìn)。數(shù)值模擬仿真技術(shù)的應(yīng)用廣泛，例如：美國(guó)交通部研發(fā)的VEEMIS仿真軟件以及日產(chǎn)汽車公司研發(fā)的CSVFEP仿真軟件等，這些軟件都是建立在數(shù)值模擬仿真的基礎(chǔ)上，針對(duì)整車動(dòng)力參數(shù)匹配及其評(píng)估而研發(fā)的軟件。這些軟件得以運(yùn)用于汽車行業(yè)，對(duì)汽車的動(dòng)力參數(shù)匹配的好壞可以起到參考的價(jià)值，并可以評(píng)估這類汽車的各項(xiàng)性能?？梢詾樾萝囆偷难邪l(fā)節(jié)省過(guò)多的人力物力的浪費(fèi)，并能夠起到有效地減緩新車的研發(fā)周期。

3. 傳動(dòng)比的選擇

3.1 最小傳動(dòng)比的確定

對(duì)于一部汽車而言，變速器是其動(dòng)力輸出的重要保障。而在變速器中，為保證汽車的動(dòng)力輸出能符合各個(gè)工況下的使用條件，從最低檔到最高檔的傳動(dòng)比設(shè)計(jì)是大不相同的。而變速器中的最小傳動(dòng)比是指汽車掛入最高檔位時(shí)，變速器齒輪傳動(dòng)的最小比值。汽車經(jīng)常在高檔位下高速行駛，這樣不僅可以提高人們?nèi)粘９ぷ餍剩€能提高的燃油經(jīng)濟(jì)性。因此，汽車能經(jīng)常在最高檔位下正常行駛。所以，設(shè)計(jì)過(guò)程中能正確的選擇最高檔傳動(dòng)比，對(duì)汽車設(shè)計(jì)過(guò)程具有很重要意義。當(dāng)變速器的最低傳動(dòng)比為1時(shí)，根據(jù)動(dòng)力輸出特性可知，總的傳動(dòng)比即變?yōu)橹鳒p速器的傳動(dòng)比。

3.2 最大傳動(dòng)比的選擇

確定汽車變速器的最大傳動(dòng)比，一般主要要考慮三點(diǎn)：

1.最大爬坡度;

2.附著力;

3.最低穩(wěn)定車速。

當(dāng)汽車主減速傳動(dòng)比確定后，汽車的最大傳動(dòng)比就等于變速器最低擋的傳動(dòng)比。

當(dāng)汽車以最低擋位行駛在坡度角為[θmax]的路面上時(shí)，由于行駛較低，因而可以忽略空氣阻力的影響，此時(shí)應(yīng)保證有：

4.總結(jié)與展望

汽車動(dòng)力性分析不僅是分析汽車的一個(gè)性能而已，在汽車的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)工作者們會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)的需求不斷地改進(jìn)，以增強(qiáng)汽車在動(dòng)力系統(tǒng)下輔助作用的制動(dòng)系統(tǒng)等。因此，為了提高汽車的行駛過(guò)程中的舒適性，以及提高汽車在復(fù)雜路況下的行駛過(guò)程中的安全性能，研究動(dòng)力性匹配的意義重大。

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