重卡动力系统匹配课件重卡动力系统匹配 书目 动力系统匹配的目的动力系统匹配指标体系影响整车动力性 经济性的因素发动机的外特性对整车动力性的影响发动机的万有特性对整车经济性的影响变速箱档位数及速比对整车动力性 经济性的影响后桥速比对整车动力性 经济性的影响不同工况下动力系统的匹配要求动力系统匹配举例总结 1 动力系统匹配的目的 1 使整车的动力性及燃油经济性到达最正确2 符合行业标准及法规的要求 排放 油耗 噪音 3 满意传动系统的扭矩匹配 空间布置和重量要求 2 动力系统匹配指标体系 1 动力性指标 最高车速 加速时间a 干脆档加速时间b 起步连续换档加速时间 最大爬坡度2 经济性指标 等速百公里油耗 6或13工况油耗3 其它指标 加速 换档平顺性 振动噪音 3 影响整车动力性 经济性及其它性能的因素 1 最高车速的衡量 2 影响最高车速的因素 列车 或单车 总重 发动机外特性 变速箱的速比 后桥主减速比 轮胎 滚动阻力系数 迎风面积和风阻系数 传动系统的传动效率 3 加速时间的衡量 加速时间的衡量指标为 干脆档加速时间 原地起步连续换档加速时间 4 影响加速时间的因素 列车 或单车 总重 发动机外特性 变速箱速比 后桥主减速比 轮胎 滚动阻力系数 迎风面积和风阻系数 传动系统的传动效率 传动系统转动惯量 驾驶员 5 最大爬坡度的衡量 6 最大爬坡度的影响因素 列车 或单车 总重 发动机外特性 变速箱头档速比 后桥主减速比 传动系统的传动效率 7 等速百公里油耗的衡量 8 等速百公里油耗的影响因素 列车 或单车 总重 发动机万有特性 变速箱速比 后桥主减速比 轮胎 滚动阻力系数 迎风面积和风阻系数 传动系统的传动效率 9 6或13工况油耗的衡量 对于由等速 等加速 怠速停车等行使工况组成的循环 其整个试验循环的百公里燃油消耗量Qs 单位为L 101km 10 6或13工况油耗的影响因素 列车 或单车 总重 发动机万有特性 变速箱速比 后桥主减速比 轮胎 滚动阻力系数 迎风面积和风阻系数 传动系统的传动效率 6或13工况 驾驶员 4 发动机的外特性对整车动力性的影响 1点越高 越平 越靠近低转速区 爬坡性能越好2点越高 原地起步及连续换档加速时间越好3 4值越大 发动机的扭距储藏越好 在行驶过程中换档少 平均车速高 换档舒适性好 5 发动机的万有特性对整车经济性的影响 1区 最低燃油消耗区 的面积越大越好 1区的宽度 发动机经济转速范围 越宽越好 整车行驶时的发动机工作点越靠近1区中心越好注 1区为发动机最低燃油消耗区 i0 后桥速比3 8 i0 后桥速比4 42 1 6 变速器档位数对整车动力性 经济性的影响 档位数增加 可扩大速比范围 提高一挡速比 减小速比级差 档位分布密集 提高爬坡度 提高换档舒适性 发动机集中工作在经济转速范围内 提高燃油经济性 在爬坡度一样的根底上减小后桥速比 提高最高车速 削减加速时间 变速器 16档 速比 15 39 0 85 9档 速比 10 26 0 74整车典型重卡总重49tons 轮胎滚动半径 0 522m后桥16档箱匹配3 8速比 总传动比58 489档箱匹配5 1速比 总传动比 52 33发动机340马力 欧3发动机输出扭矩1700Nm 变速器档位数对整车动力性 经济性的影响 仿真试验参数 16档变速箱匹配3 8速比后桥 总传动比58 489档变速器匹配5 1速比后桥 总传动比52 33 020406080101120 驱动轮上的牵引力 kN 9档箱 1档 16档箱1档 16档变速箱 9档变速箱 2001751501017550 车速 km h 爬坡度 9档变速箱11909A16档变速箱16S1650 变速器档位数对整车动力性的影响 变速器档位数对加速时间的影响 9档箱连续换档加速时间 16档箱连续换档加速时间 此积分面积代表由速度u1到速度u2的加速时间 由于档位密布 积分面积减小 实际操作中 由于驾驶员的因素无法保证理论分析的效果 但是对于AMT变速箱 可以遵照理论的换档点进展换档 从而削减加速时间 增加档位数 减小速比级差 使发动机集中工作在经济转速范围内 提高燃油经济性 发动机的经济工作范围 变速器档位数对整车经济性的影响 档位数增加 发动机工作范围将更加集中在经济转速四周 40 30 60 50 Route8 2 各种路况下的总油耗量 不同路况下的燃油消耗比照 Route5 FIGECycle 高速马路 燃油消耗 l 101km 11909A9档16S165016档 变速器档位数对百公里油耗的影响 同样的发动机 分别匹配9档变速箱和16档变速箱 同为65km h车速在万有特性特性曲线上的工作点如上图所示 9档变速箱16档变速箱 在同样车速下 发动机发出的功率一样 220g kw h215g kw h 车速为65km h时 16档变速箱切换为最高档车速为70km h时 9档变速箱切换为最高档 不同车速下百公里油耗比拟 50403020 燃油消耗量 l 101km 2030405060708090101110 1680 Gear 11909A9档变速箱16S165016档变速箱 档位 7 后桥速比对整车动力性 经济性的影响 图示后桥速比4 3点较好的兼顾动力性和经济性 图示后桥速比小于4 3时 燃油经济性稍有改善 但动力性有明显下降 图示后桥速比大于4 3时 燃油经济性明显下降 但动力性稍有改善 8 不同工况下动力系统的匹配要求 1 不同工况下动力系统的匹配要求 长距离运输 运用条件 平均行驶车速较高 换档频率低 用户对起步加速性能和不换档高速巡航性能比拟关注 匹配要求 以经济性为主 兼顾动力性 要求发动机的扭距储藏系数大 且最大扭距点转速较低 在现有后桥速比不够小 变速箱档位数不够多 发动机马力不够大的状况下 发动机往往运行在较高转速区 此时盼望发动机的经济工作区位于较高转速区 以改善经济性 矿山工地运输 运用条件 平均行驶车速低 频繁换档 起步 用户对起步连续换加速性实力 爬坡实力比拟关注 匹配要求 以动力性为主 兼顾经济性 要求发动机低速扭矩和扭矩储藏系数大 变速箱头档速比和后桥的主减速比大 由于矿山工地运输的特点 发动机在最大扭距区运行时间较多 因此盼望经济转速区处于最大扭距旁边 以保证在常用车速状况下发动机出于经济工作区 中长距离运输及配送 运用条件 平均行驶车速介于长距离运输和矿山工地运输之间 兼顾经济性和动力性 匹配要求 发动机的性能可按长距离发动机的要求 通过适当调整后桥主减速比和变速箱档位数来平衡整车动力性与经济性的关系 2 发动机状态 由于变速箱和后桥的资源有限 在长距离高速运输的车型中 盼望最低燃油消耗区向高转速区靠近 在低速重载矿山工地用车型中 盼望最低燃油消耗区向低转速区靠近 如上所述 会增加发动机品种 增加经济转速区和转速表种类 降低通用性 国外均采纳一种发动机形式 采纳多档变速箱 通过大范围的速比改变 大马力发动机 使发动机在经济转速区适应多种工况 长距高速 低速重载本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页。