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传动系参数的合理匹配
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一合理选择变速器参数
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最低档速比
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与最高档速比之比的扩大
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可以明显改善
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汽车的燃油经济性和动力性
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就动力性而言
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档位数增加
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增加了发动机
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发挥最大功率附近
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高功率的机会
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提高了汽车的加速与爬坡能力
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就燃油经济性而言
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档位数增多
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增加了发动机
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在低燃油消耗区工作的可能性
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降低了油耗
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所以增加档位数
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会改善发动机的动力性
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和燃油经济性
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速比间隔
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档位数多少影响到档与档之间
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传动比的比值
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即速比间隔
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速比间隔过大会造成换档困难
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一般认为
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速比间隔不宜大于1.7到1.8
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变速器各档速比确定
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一般有两种方法
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即等比奇数分配
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和渐进式速比分配
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等比技术分配速比的优点
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是可以使发动机
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总在同一转速范围内工作
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因而可以从动力性
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和经济性的角度
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选择最佳的转速范围
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但实际上换档不可能在瞬间完成
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换档必然带来车速的降低
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由于空气阻力的影响
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高速区换档
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车速的降低远远大于低速区
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因此较高档间的速比比值呢
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应小于低速档间的速比比值
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才能保证发动机
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工作的转速范围不变
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现代轿车使用的转速范围大
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多采用渐进式速比分配
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合理选择驱动桥的参数
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选择驱动桥的参数
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主要就是确定主减速器的传动比
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燃油经济性
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加速时间曲线表明
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该值较大时加速时间较短
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但燃油经济性下降
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值变小时加速时间延长
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但是经济性会改善
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若在这个表中选择2.6
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作为主减速器的传动比
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则能兼顾汽车的燃油经济性
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与动力性
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液力自动变速器
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可以实现传动比的连续改变
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从而得到传动系
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与发动机工况的最佳匹配
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提高整车的燃油经济性和动力性
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同时可减缓
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汽车变速过程中的换档冲击
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机械无级变速器
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消除了离合器操作的频繁换档
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驾驶员操作简便省力
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能缓和冲击
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使档位变换不但快而且平稳
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提高了汽车的乘坐舒适性
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但是效率稍低
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还有电控式机械自动变速器
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由于原有的机械传动结构
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基本不变
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所以齿轮传动
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固有的传统效率高
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及结构紧凑
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工作可靠
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由于液力传动存在着液力损失
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与机械传动相比
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其效率要低
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最高效率会只有0.85到0.9之间
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因而在正常行驶时油耗会较高
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经济性差
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但通过与发动机的匹配优化
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采用综合式液力变矩器
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锁止式液力变矩器
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增加档位等措施
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可使液力自动变速器
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接近机械变速器的效率水平
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咱们可以看一下这张表格
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相同车辆在装5MT
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或3AT变速器时的油耗
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相比比较接近
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特别是在城市综合工况下
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综合式液力变矩器
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即在低速时按变矩器性质工作
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而当传动比达1时
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转为偶合器特性工作
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从而扩大了高效率的范围
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其效率特性曲线呢
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如图上实线所示
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所指示液力变矩器
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是在液力变矩器的泵轮
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与涡轮之间
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安装一个可控制的锁止离合器
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当汽车的行驶工况
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达到设定目标时
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锁止离合器
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自动将泵轮与涡轮锁成一体
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液力变矩器随之
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变为刚性的机械传动
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从而提高传动效率
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机械式无级变速器（CVT）
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可以实现无级变速
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使发动机经常处于
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最有效的工作点下运行
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无极变速器的特点就是
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经济性好
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无极变速器
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可以在相当宽的范围内
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实现无级调节
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从而获得传统系
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与发动机工况的最佳匹配
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提高整车的燃油经济性
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另外
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动力性好
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由于无级变速器的无级变速特性
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能获得后备功率最大的传统比
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所以无级变速器的动力性
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能明显优于机械式变速器
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和液力自动变速器
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另外排放低
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无级变速器的速比范围宽
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能够实现发动机以最佳工况工作
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从而改善了燃烧过程
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降低了废气的排放量
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成本较液力自动变速器低
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无级变速器结构简单
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零部件数目
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比液力自动变速器要少
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牵引环式的无级变速器
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主要有输入盘输出盘
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以及传动滚轮三个主要部件构成
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输入盘和输出盘是同轴线的
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分别连接变速器的输入端
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和输出端
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通过传动滚轮与输入盘
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与输出盘之间的接触来传递动力
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改变传动滚轮转动轴线
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与输入输出盘
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转动轴线之间的夹角
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就可以分别改变传动滚轮
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与输入盘输出盘接触的作用半径
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从而达到改变传动比的目的
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制动能量回收
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制动能量回收的含义
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是指汽车减速或制动时
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将其中的一部分机械能
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转化为其它形式的能量进行回收
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并加以再利用的技术
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优点是有助于
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提高汽车的能源利用率
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减少燃料消耗
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减轻制动器的热负荷
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减少摩擦
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提高汽车行驶安全性
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和使用经济性
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原理呢就是
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先将汽车制动
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和减速时的一部分机械能
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经再生系统转换
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为其他形式的能量
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比如说旋转动能
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液压能
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化学能等
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并存储在储能器中
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同时产生一定的负荷阻力
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使汽车减速制动
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当汽车再次启动或加速时
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再生系统
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又将存储在储能器中的能量
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转换为汽车行驶所需的动能
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制动能量回收的方法
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可以根据不同的储能机理
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分为飞轮储能
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液压储能
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和电化学储能
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飞轮储能呢
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就是利用高速旋转的飞轮
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来存储和释放能量
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工作原理呢
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就是当车辆制动或减速时
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先将车辆在制动
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或减速过程中的动能
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转化为飞轮高速旋转的动能
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当车辆再次启动或加速时
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高速旋转的飞轮
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又将存储的动能
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通过传动装置
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转化为车辆行驶的驱动力
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液压储能
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它的工作原理呢
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是先将车辆在制动
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或减速过程中的动能
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转换成液压能
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并将液压能呢
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存储在液压蓄能器中
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当车辆再次启动或加速时
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储能器又将液压能呢
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以机械能的形式反作用于车辆
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而增加车辆的驱动力
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电化学储能它的原理呢
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是首先将车辆
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在制动减速过程中的动能
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通过发电机转化为电能
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并以化学能的形式
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储存在储能器中
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一般是蓄电池
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当车辆需要启动或加速时
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再将蓄能器中的化学能
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通过电动机
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转换为车辆行驶的动能
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储能器可以采用蓄电池
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或超级电容
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由发电机
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电动机实现机械能和电能之间的转换
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当然系统还要
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包括一个控制单元
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用来控制蓄电池
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和超级电容的充放电状态
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并保证蓄电池的剩余电量
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在规定的范围内
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当然各种方法之间呢
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各有自己的利与弊
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比如说飞轮储能
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简单易行
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造价较低
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但重量和体积偏大
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储能时效性差
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适用于启动制动频繁的大型汽车
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液压储能
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零件少
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成本低
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工作可靠性高
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体积小
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安装布置方便
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允许发动机的速度
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和转矩与路面载荷相互分离
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能够长期有效的储存能量
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适用于各种类型的大小汽车
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电化学储能呢
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就是结构简单
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操作方面
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可靠性好
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制动能量回收的利用效率高
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制约其应用的技术瓶颈呢
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仍是高性能
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低成本的电化学储能器
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第五个节能的途径呢
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就是汽车车身节能
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汽车在高速行驶时
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空气阻力消耗的功率相当大
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可以达到总功率的50%
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这是空气阻力计算的
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一个简单式子
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CD为空气阻力系数
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ρ为空气密度
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A为汽车迎风面积
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V为汽车与空气的相对运动速度
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显然迎风面积越小
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空气阻力也越小
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但是车辆的尺寸轮廓确定以后
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迎风面积呢
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能够改变的余地不大
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因此只能通过改变CD系数
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也就是空气阻力系数
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来减小空气阻力
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研究表明
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空气阻力系数每降低10%
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可以使汽车的燃料经济性呢
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提高约2%
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国外采取减少空气阻力系数的
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主要措施有
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选择合理的车身外形
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优选暴露部件的空气动力学
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另外呢就是车身上
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加装各种导流装置
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在汽车行驶时
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汽车功率消耗
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与汽车行驶阻力有关
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除空气阻力外
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其他阻力呢
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都与汽车的总质量有关
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因此呢
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降低汽车的整备质量
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是降低油耗
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最有效的另外一个措施
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相关资料表明
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汽车整备质量每增加25%
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油耗呢就会相应的增加8%
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汽车整备质量减轻10%
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油耗呢可以减少8.5%
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这就是汽车的轻量化
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目前主要采取的方法
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有采用优化设计法
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充分利用材料的强度
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提高结构的刚度
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再就是
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采用高强度轻材料制造汽车零件
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另外呢
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还可以改进汽车结构
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有利于减少行驶时的阻力
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取消一些附加设备及器件等
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