重型载货汽车动力传动系统参数优化匹配
汽车传动系统详细讲解
汽车传动系统详细讲解 以前我们介绍过汽车车身尺寸的意义和汽车心脏发动机的基本构造，然而汽车要行驶在道路上必须先使车轮转动，要如何将发动机的动力传送到车轮并使车轮转动？负责传递动力让汽车发挥行驶功能的装置就是传动系统，汽车没有了它就会成为一台发电机或坐人的空壳，并且还是一台烧钱的机器了。 在基本的传动系统中包含了负责动力连接的装置、改变力量大小的变速机构、克服车轮之间转速不同的，和联结各个机构的传动轴，有了这四个主要的装置之后就能够把发动机的动力传送到轮子上了。 一、动力连接装置 1. 离合器：这组机构被装置在发动机与手动之间，负责将发动机的动力传送到手动。 汽油发动机车辆在运行时，发动机需要持续运转。但是为了满足汽车行驶上的需求，车辆必须有停止、换档等功能，因此必须在发动机的外连动之处，加入一组机构，以视需求中断动力的传递，以在发动机持续运转的情形之下，达成让车辆静止或是进行换档的需求。这组机构，便是动力连接装置。一般在车辆上可以看到的动力连接装置有离合器与扭力转换器等两种。
离合器这组机构被装置在发动机与手动之间，负责将发动机的动力传送到手动。如图所示，飞轮机构与发动机的输出轴固定在一起。在飞轮的外壳之中，以一圆盘状的弹簧连接压板，其间有一摩擦盘与输入轴连接。 当离合器踏板释放时，飞轮内的压板利用弹簧的力量，紧紧压住摩擦板，使两者之间处于没有滑动的连动现象，达成连接的目的，而发动机的动力便可以通过这一机构，传递至，完成动力传递的工作。 而当踩下踏板时，机构将向弹簧加压，使得弹簧的外围翘起，压皮便与摩擦板脱离。此时摩擦板与飞轮之间已无法连动，即便发动机持续运转，动力并不会传递至及车轮，此时，驾驶者便可以进行换档以及停车等动作，而不会使得发动机熄火。 2. 扭力转换器：这组机构被装置在发动机与自动之间，能够将发动机的动力平顺的传送到自动。在扭力转换器中含有一组离合器，以增加传动效率。 当汽车工业继续发展，一般消费者开始对于控制油门、剎车以及离合器等三个踏板的复杂操作模式感到厌烦。机械工程师开始思考如何以利用机构来简化操作过程。扭力转换器便是在这样的情形之下被导入汽车产品的，成就了全新的使用感受。 扭力转换器导入，改变了人们驾驶汽车的习惯！扭力转换器取代了传统的机械式离合器，被安装在发动机与自动之间，能够将发动机的动力平顺的传送到自动。 从图中可以清楚地看到，扭力转换器的离作方式与离合器之间截然不同。在扭力转换器之中，左侧为发动机动力输出轴，直接与泵轮外壳连接。而在扭力转换器的左侧，则有一组涡轮，透过轴与位于右侧的变速系统连接。导轮与涡轮之间没有任何直接的连接机构，两者均密封在扭力转换器的外壳之中，而扭力转换器之内则是充满了黏性液体。 当发动机低速运转时，整个扭力转换器会同样低速运转，泵轮上的叶片会带动扭力转换器内的黏性液体，使其进行循环流动。但是由于转速太低，液体对于
汽车动力传动系参数优化设计
汽车理论Project 第一章汽车动力性与燃油经济性数学模型立 1.汽车动力性与燃油经济性的评价指标 1.1 汽车动力性评价 汽车的动力性是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。汽车的动力性主要可由以下三方面的指标来评定： (1)最高车速：最高车速是指在水平良好的路面(混凝土或沥青)上汽车能达到的最高行驶速度。它仅仅反映汽车本身具有的极限能力，并不反映汽车实际行驶中的平均车速。 (2)加速能力：汽车的加速能力通过加速时间表示，它对平均行驶车速有着很大影响，特别是轿车，对加速时间更为重视。当今汽车界通常用原地起步加速时间与超车加速时间来表明汽车的加速能力。原地起步加速时间是指汽车由第I挡或第II挡起步，并以最大的加速强度（包括选择适当的换挡时机）逐步换至最高挡后达到某一预定的距离或车速所需要的时间。超车加速时间是指用最高挡或次高挡内某一较低车速全力加速至某一高速所需要的时间。 (3)爬坡能力：汽车的爬坡能力是指汽车满载时用变速器最低挡
在良好路面上能爬上的最大道路爬坡度。 1.2 汽车燃油经济性评价 汽车的燃油经济性是指在保证汽车动力性能的前提下，以尽量少的燃油消耗量行驶的能力。汽车的燃油经济性主要评价指标有以下两方面： (1)等速行驶百公里燃油消耗量：它指汽车在一定载荷（我国标准规定轿车为半载、货车为满载）下，以最高挡在良好水平路面上等速行驶100km的燃油消耗量。行驶的燃油消耗量。 (2)多工况循环行驶百公里燃油消耗量：由于等速行驶工况并不能全面反映汽车的实际运行情况。汽车在行驶时，除了用不同的速度作等速行驶外，还会在不同情况下出现加速、减速和怠速停车等工况，特别是在市区行驶时，上述行驶工况会出现得更加频繁。因此各国都制定了一些符合国情的循环行驶工况试验标准来模拟实际汽车运行 状况，并以百公里燃油消耗量来评价相应行驶工况的燃油经济性。1.3 汽车动力性与燃油经济性的综合评价 由内燃机理论和汽车理论可知，现有的汽车动力性和燃油经济性指标是相互矛盾的，因为动力性好，特别是汽车加速度和爬坡性能好，一般要求汽车稳定行驶的后备功率大；但是对于燃油经济性来说，后备功率增大，必然降低发动机的负荷率，从而使燃油经济性变差。从汽车使用要求来看，既不可脱离汽车燃油经济性来孤立地追求动力性，也不能脱离动力性来孤立地追求燃油经济性，最佳地设计方案是在汽车的动力性与燃料经济性之间取得最佳折中。目前，在进行动力
车辆动力传动系统
车辆动力传动系统国内外概况及发展趋势 1.发展现状 坦克车辆传动系统大体走过了定轴式机械传动、液力传动（或液力机械传动）、综合传动三个发展阶段。到目前为止，西方国家主要是美国、德国和英国现装备的第三代主战坦克采用综合传动装置约占装备车总数的45%。 带闭锁离合器的液力变矩器、多自由度行星变速机构、液压或复合的无级转向、电液自动操纵等多功能模块集成的液力机械综合传动装置，不仅是当前军用履带车辆的最佳传动型式，而且是21世纪初出现的新一代坦克车辆的基本传动型式，构成今后一段相当时期内坦克车辆综合传动的主流。 此外，电传动是坦克车辆传动技术又一发展方向。坦克电传动研究的开始时间是很早的，但目前正在研究中的坦克电传动和早期的电传动，在技术上有很大的不同。现代电传动技术的发展实在电机技术和电机控制技术以及机电一体化设计和综合控制、动力电池组管理与应用等一系列现代技术集成发展的结果。 表所示为几种典型的系列化综合传动装置，履带式和轮式。比较有代表性的传动系统如图所示。20世纪80年代初期，美国开始了重型战斗车辆“先进的整体式推进系统（AIPS）”的研制，使动力舱体积现在已缩小到总体积的26%～30%，传递功率达到1100～1200kW。（此段落为集中典型的传动系统介绍，补充图中所示各传动系统的较详细资料。） 2001年，美国完成了基于M113的20t级电传动演示样车的研究。样车采用一台186kW的6缸直列柴油机，通过传动比为1:4.28的增速箱与一台600V的180kW交流发电机连接，为电传动平台提供电能。原理样车装配480V铅酸蓄电池组，每个主动轮配置一个220kW油冷高速感应电动机。车辆最高速度为96km/h，加速时间0~56km/h只需要9s(列装的最新型M113A3为27s)，车辆燃料消耗率为3.1km/L，最大行驶范围达1120km，从错误！未找到引用源。显示了其电传动驱动系统的布置情况。 从上世纪80年代中期开始，与磁电机公司合作开发出“伦克EMT1100传动
汽车发动机与传动系统的最优化匹配
汽车发动机与传动系统的最优化匹配 裴普成李金敬黄海燕 清华大学汽车工程系汽车安全与节能国家重点实验室 [摘要]为满足国内整车厂匹配动力系统的需要，开发了发动机与传动系最优化匹配软件。以最高车速、最大爬坡度、最短加速时间和最少百公里油耗为目标，建立了多目标最优化数学模型。借助MATLAB强大的数学计算功能，灵活应用多种最优化方法，对该数学模型进行最优化求解。该软件能够实现三种功能：1）给定发动机参数，优化匹配传动系统参数；2）给定传动系统参数，优化或调整发动机性能参数；3）反复迭代优化发动机参数和动力系统参数。而且设计了图形用户操作界面，操作简单，容易掌握。该软件可作为一种“傻瓜型”发动机-整车最优化匹配的计算工具。 关键词：发动机传动系优化匹配软件设计 引言 不少单位引进了整车生产技术，当将发动机更换为其它国产高性能发动机时，甚至该发动机比原装发动机的性能指标还要好，结果往往是整车性能明显下降。原因是发动机与整车传动系统不匹配。A是优，B是优，和在一起未必是优。 多年前，发动机与整车传动系统的匹配，一般是通过经验和试验对比的方法进行。工作量大，效率低，成本高，效果差。随着计算机技术的发展，最优化方法得到了迅速发展并在工程中得以广泛应用。1972年美国通用汽车公司首先开发了汽车动力性和燃油经济性的预测程序GPSIM，此后，国外许多汽车公司相继开发了各自的优化软件，如康明斯公司的VMS、美国交通部的VEHSIM、日产汽车公司的CSVFEP、奔驰汽车公司的TRASCO等，软件中通常都含有自己产品的数据库，因此一般仅供内部使用。近年来，也出现了一些通用的最优化软件，如GT-Frontier、LMS-optimization等，而这些软件用于汽车发动机与传动系统的匹配又显得不够专用，需要用户自己建立数学模型，只有专业人员才能掌握使用方法。 为满足整车单位的需求，本文以目前较为普及的MATLAB为平台，建立了发动机与整车传动系统匹配的最优化数学模型，采用多种最优化方法联合求解技术，开发了一个拥有友好操作界面的专用软件，可作为发动机-整车匹配的一个计算工具，操作简单，掌握容易。使用该软件，可以快速实现发动机与整车传动系统的最优化匹配，而且在样车制造前就能准确地预测汽车动力性、燃油经济性等方面的性能。
汽车传动系参数的优化匹配研究(精)
汽车传动系参数的优化匹配研究 课题分析： 汽车的动力性、燃油经济性和排放特性是汽车的重要性能。如何在保证汽车具有良好动力性的同时尽量降低汽车的油耗并获得良好的排放特性，是汽车界需要解决的重大问题。传动系参数的优化匹配设计是解决该问题的主要措施之一。 汽车传动系参数的优化匹配设计是在汽车总质量、质量的轴荷分配、空阻及滚阻等量已确定的情况下，合理地设计和选择传动系参数，从而大幅提高匹配后汽车的动力性、燃油经济性和排放特性。 以往传动系统参数设计依靠大量的实验和反复测试完成，耗时长，费用高，计算机的广泛应用和新的计算方法的出现，使得以计算机模拟计算为基础的传动系设计可在新车的设计阶段就较准确地预测汽车的动力性、经济性和排放特性，经济且迅速。 目前国内围绕汽车传动系参数的设计和优化，主要在以下几个方面展开工作：①汽车传动系参数优化匹配设计评价指标的研究；②汽车传动系各部分数学模型的研究，特别是传动系各部分在非稳定工况下模型的研究；③按给定工况模式的模拟研究；④按实际路况随机模拟的研究；⑤传动系参数优化模型的研究；⑥模拟程序的开发和研究。 检索结果： 所属学科：车辆工程 中文关键字：汽车传动系参数匹配优化 英文关键字：Power train；Optimization；Transmission system; Parameter matching; 使用数据库：维普；中国期刊网；万方；Engineering village;ASME Digital Library 文摘： 维普： 检索条件: ((题名或关键词=汽车传动系)*(题名或关键词=参数))*(题名或关键词=优化)*全部期刊*年=1989-2008 汽车传动系统参数优化设计 1/1 【题名】汽车传动系统参数优化设计 【作者】赵卫兵王俊昌 【机构】安阳工学院,安阳455000 【刊名】机械设计与制造.2007(6).-11-13 【文摘】主要研究将优化理论引入到汽车传动系参数设计中，以实现汽车的发动机与传动系的最佳匹配，达到充分发挥汽车整体性能的目的。 汽车发动机与传动系优化匹配的仿真研究 【题名】汽车发动机与传动系优化匹配的仿真研究
(完整版)汽车的传动系统原理及分类
汽车传动是汽车行驶的基础，汽车传动系统的作用将发动机输出的动力传递给驱动轮，使汽车产生运动。汽车传动系统由离合器、变速器、传动轴、减速器、差速器、半轴等组成，全轮驱动汽车还包括分动器。根据动力来源、传动方式汽车传动系统分为四种，为了更好的了解汽车传动系统，成都汽修学校编写本文为你介绍汽车传动原理及传动系统分类。 汽车传动原理 汽车传动原理：汽车动力系统提供动力，经传动系统把动力传给后面的驱动轮，传动系统配合动力系统实现汽车在不同条件下能正常行驶。为了适应汽车行驶的不同要求，传动系应具有减速增扭、变速、使汽车倒退、中断动力传递、使两侧驱动轮差速旋转等具体作用。 汽车传动系统分类 1、机械式传动系 机械式传动系结构简单、工作可靠，在各类汽车上得到广泛的应用。其基本组成情况和工作原理：发动机的动力经离合器、变速器、万向节、传动轴、主减速器、差速器、半轴传给后面的驱动轮。并与发动机配合，保证汽车在不同条件下能正常行驶。为了适应汽车行驶的不同要求，传动系应具有减速增扭、变速、使汽车倒退、中断动力传递、使两侧驱动轮差速旋转等具体作用。 2、液力传动系 液力传动系组合运用液力和机械来传递动力。在汽车上，液力传动一般指液传动，即以液体为传动介质，利用液体在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。动液传动装置有液力偶合器和液力变矩器两种。液力偶合器只能传递扭矩，而不能改变扭矩的大小，可以代替离合器的部分功能，即保证汽车平稳起步和加速，但不能保证在换档时变速器中的齿轮不受冲击。液力变矩器则除了具有液力偶合器的全部功能外，还能实现无
级变速，故目前应用得比液力偶合器广泛得多。但是，液力变矩器的输出扭矩与输入扭矩的比值范围还不足以满足使用要求，故一般在其后再串联一个有级式机械变速器而组成液力机械变速器以取代机械式传动系中的离合器和变速器。液力机械式传动系能根据道路阻力的变化自动地在若干个车速范围内分别实现无级变速，而且其中的有级式机械变速器还可以实现自动或半自动操纵，因而可使驾驶员的操作大为简化。但是由于其结构较复杂，造价较高，机械效率较低等缺点，目前除了高级轿车和部分重型汽车以外，一般轿车和货车很少采用。 3、静液式传动系 静液式传动系又称容积式液压传动系。主要由油泵、液压马达和控制装置等组成。发动机的机械能通过油泵转换成液压能，然后由液压马达再又转换为机械能。在图示方案中，只用一个水磨石马达将动力传给驱动桥主减速器，再经差速器、半轴传给驱动轮。另一方案是每一个驱动轮上都装一个水磨石马达。采用后一方案时，主减速器、差速器、和半轴等机械传动件都可取消静压式传动系由于机械效率低、造价高、使用寿命和可靠性不够理想，故目前只在某些军用车辆上开始采用。 4、电力式传动系 电力式传动系主要由发动机驱动的发电机、整流器、逆变装置(将直流电再转变为频率可变的交流电的装置)、和电动轮(内部装有牵引电动机和轮达减速器的驱动轮)等组成。电力式传动系的性能与静液式传动系相近，但电机质量比油泵和液压马达大得多，故目前只限于在超重型汽车上应用。 汽车传动系统的选择是否合理对汽车的动力性经济性的影响较大，汽车传动系统的研究和设计是实现汽车自动化控制、节能减排的核心，本文介绍了汽车传动原理以及传动系统分类，详细了解这些对于汽车性能的改进有很大的帮助。
汽车动力传动系统参数优化匹配方法
1 机械传动汽车动力传动系统参数的优化通常包括发动机性能指标的优选，机械变速器传动比的优化和驱动桥速比的优化，以下分别阐述。 7.1汽车发动机性能指标的优选方法 在汽车设计中，发动机的初选通常有两种方法： 一种是从保持预期的最高车速初步选择发动机应有功率来选择的，发动机功率应大体上等于且不小于以最高车速行驶时行驶阻力功率之和；一种是根据现有的汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有的功率。 在初步选定发动机功率之后，还需要进一步分析计算汽车动力性和燃料经济性，最终确定发动机性能指标（如发动机最大转矩，最大转矩点转速等）。 通常在给定汽车底盘参数、整车性能要求（如最大爬坡度max i ，最高车速m ax V ，正常行驶车速下百公里油耗Q ，原地起步加速时间t 等），以及车辆经常运行工况条件下，就可以选择发动机的最大转矩T emax ，及其转矩n M ，最大功率max e P 及其转速P n ，发动机最低油耗率min e g 和发动机排量h V 。 在优选发动机时常常遇到两种情况：一种情况是有几个类型的发动机可供选择，在整车底盘参数和车辆经常行驶工况条件确定时，这属于车辆动力传动系合理匹配问题，可用汽车动力传动系统最优匹配评价指标来处理。 第二种情况是根据整车性能要求和汽车经常行驶工况条件来对发动机性能提出要求，作为发动机选型或设计的依据，而这时发动机性能是未知的。 对于计划研制或未知性能特性指标的发动机性能可看作为发动机设计参数和运行参数的函数，此时，外特性和单位小时燃油消耗率可利用表示发动机的简化模型。 优选汽车发动机参数的方法: （1） 目标函数F （x ） 目标函数为汽车行驶的能量效率最高。 （2） 设计变量X ],,,,[max h M p e em V n n P T X
图解汽车-汽车传动系统结构解析
出处:太平洋汽车网作者:陈启贞时间：2012-10-24 我们知道，发动机输出的动力并不是直接作用于车轮上来驱动汽车行驶的，而是需经过一系列的动力传递机构。那动力到底如何传递到车轮的？下面我们了解一下汽车传动系统是怎样工作的。 ● 动力是怎样传递的？ 发动机输出的动力，是要经过一系列的动力传递装置才到达驱动轮的。发动机到驱动轮之间的动力传递机构，称为汽车的传动系，主要由离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器以及半轴等部分组成。 发动机输出的动力，先经过离合器，由变速器变扭和变速后，经传动轴把动力传递到主减速器上，最后通过差速器和半轴把动力传递到驱动轮上。 汽车传动系的布置形式与发动机的位置及驱动形式有关，一般可分为前置前驱、前置后驱、后置后驱、中置后驱四种形式。
● 什么是前置前驱？ 前置前驱（FF）是指发动机放置在车的前部，并采用前轮作为驱动轮。现在大部分轿车都采取这种布置方式。由于发动机布置在车的前部，所以整车的重心集中在车身前段，会有点“头重尾轻”。但由于车体会被前轮拉着走的，所以前置前驱汽车的直线行驶稳定性非常好。 另外，由于发动机动力经过差速器后用半轴直接驱动前轮，不需要经过传动轴，动力损耗较小，适合小型车。不过由于前轮同时负责驱动和转向，所以转向半径相对较大，容易出现转向不足的现象。 ● 什么是前置后驱？ 前置后驱（FR）是指发动机放置在车前部，并采用后轮作为驱动轮。FR整车的前后重量比较均衡，拥有较好的操控性能和行驶稳定性。不过传动部件多、传动系统质量大，贯穿乘坐舱的传动轴占据了舱内的地台空间。
FR汽车拥有较好的操控性、稳定性、制动性，现在的高性能汽车依然喜欢采用这种布置行形式。 ● 什么是后置后驱？ 后置后驱（RR）是指将发动机放置在后轴的后部，并采用后轮作为驱动轮。由于全车的重量大部分集中在后方，且又是后轮驱动，所以起步、加速性能都非常好，因此超级跑车一般都采用RR方式。
发动机传动系统动力总成优化设计
发动机传动系统动力总成优化设计 发动机相当于汽车的心脏，在车辆整车总布置设计中，对发动机传动系统传动轴角度的校核是一项重要工作。如果发动机传动轴初始工作角度选取不当，会使其工作夹角很容易超出合理范围，造成传动轴零件的损坏，降低其使用寿命，恶化整车平顺。为保证传动轴设计寿命和整车性能，在设计初期就应对各传动轴夹角进行校核。 标签：发动机；参数化设计；传动轴夹角；动力优化 引言： 动力传动系统的弯曲共振是导致动力总成或传动系统的失效及车内振动噪声大的重要原因之一。系统的约束方式和状态对其固有频率和振型有重要影响。针对某轻卡在高速行驶工况出现的动力总成附件失效问题进行试验诊断，确定为动力传动系统弯曲共振导致。通过研究不同约束方式对动力转动系弯曲模态的影响，建立最符合整车实际运行状态的弯曲模态识别步骤及方法。悬置系统设计理论人体对低频振动比较敏感，在车辆前期开发过程中，对整车怠速工况下方向盘及座椅的振动进行预估并进行优化控制对于整车厂尤为重要，也是悬置系统前期开发设计时主要考虑的问题。 1悬置系统数学模型 动力总成悬置系统的固有模态频率一般在20Hz以下，动力总成的最低阶弹性体模态频率一般在150Hz以上，可将动力总成和车身视为刚体，动力总成悬置系统简化为刚体六自由度振动系统。建立动力总成质心坐标系，X轴与发动机曲轴线平行并指向发动机前端，Z轴与气缸中轴线平行并垂直向上，Y轴按右手定则确定。动力总成空间刚体的6个自由度为沿动力总成质心坐标系x、y、z轴3个方向的平动及绕x、y、z轴的转动角θx、θy、θz，其广义坐标的向量形式为[Q]T=[xyzθxθyθz]，利用拉格朗日方程可推导系统的振动微分方程为 忽略怠速工况下悬置系统的阻尼影响，式（1）可写成 式中：[M]，[K]——系统质量矩阵和刚度矩阵。利用动力总成质量、转动惯量、质心位置及悬置刚度参数，可求得系统的模态频率及振型。 1.2能量解耦理论动力总成 六自由度之间的振动一般是耦合的，施加在动力总成上的激励会激起系统的多个模态，使发动机的振幅加大，共振频率带变宽。根据（2）式求得的系统模态频率ωi（i=1，...，6）及振型矩阵准，用系统在各阶振动时各自由度方向振动能量占该阶振动总能量的百分比作为系统模态解耦的评价指标，用矩阵形式表示，可得到系统的能量分布矩阵。系统以第j阶模态频率振动时的最大能量为
发动机传动系统动力总成优化设计
发动机传动系统动力总成优化设计 摘要：发动机就相当于汽车的心脏，发动机与传动系统的匹配研究一直是关于 汽车行业的重大研究方向，二者之间的配合程度，直接影响整个车的动力和燃油 经济性。在车的布置设计中，对发动机传动系统传动轴角度的校核是一项重要工作。如果发动机传动轴初始工作角度选取不当，会使工作夹角很容易超出合理范围，造成传动轴零件的损坏，降低其使用寿命，使得整车的平顺变差。所以汽车 发动机与传动系的合理匹配，要根据车辆的使用条件和要求，通过改进发动机、 选择适当的传动系参数，最后使发动机的经常工作区尽量与理想工作区相吻合， 以达到整车动力性和燃油经济性的改善。为保证传动轴设计寿命和整车性能，在设计初期就应对各传动轴夹角进行校核。 关键词：发动机；传动轴夹角；参数化设计；动力优化 引言： 动力传动系统的弯曲共振是导致传动系统或动力总成的失效及车内振动噪声 大的重要原因之一。系统的约束方式和状态对其固有频率和振型有重要影响。针 对某轻卡在高速行驶工况出现的动力总成附件失效问题进行试验诊断，确定为动 力传动系统弯曲共振导致。通过研究不同约束方式对动力转动系弯曲模态的影响，建立最符合整车实际运行状态的弯曲模态识别步骤及方法。悬置系统设计理论人 体对低频振动比较敏感，在车辆前期开发过程中，对整车怠速工况下方向盘及座 椅的振动进行预估并进行优化控制对于整车厂尤为重要，也是悬置系统前期开发 设计时主要考虑的问题。 1 整车动力性能评价 汽车的动力性是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。动力性通常是汽车各种性能中最基本、最重要性能，主要由汽车的最高车速和汽车的加速时间以及汽车的最大爬坡度三方面的指 标来进行评价。最高车速是指在水平良好的路面（混凝土或沥青）上汽车能达到 的最高行驶车速；加速时间表示汽车的加速能力，汽车的上坡能力是用满载（或 某一载质量）时汽车在良好的路面上的最大爬坡度表示的。 2.悬置系统数学模型 发动机悬置系统可简化模型为：通过三个或四个三维的粘—弹性元件悬置支 承在车架上，具有六个自由度。建立动力总成质心坐标系，X轴与发动机曲轴线 平行并指向发动机前端，Z轴与气缸中轴线平行并垂直向上，Y轴按右手定则确定。动力总成空间刚体的6个自由度为沿动力总成质心坐标系x、y、z轴3个方 向的平动及绕x、y、z轴的转动角θx、θy、θz利用动力总成质量、转动惯量、质 心位置及悬置刚度参数，可求得系统的模态频率及振型。 2.1能量解耦理论动力总成 六自由度之间的振动一般是耦合的，施加在动力总成上的激励会激起系统的 多个模态，使发动机的振幅加大，共振频率带变宽。用系统在各阶振动时各自由 度方向振动能量占该阶振动总能量的百分比作为系统模态解耦的评价指标，用矩 阵形式表示，可得到系统的能量分布矩阵。系统以第j阶模态频率振动时的最大 能量为此值越大，代表系统的解耦程度就越高，有利于悬置系统获得良好的 隔振性能。 2.2弹性轴-扭矩轴理论 扭矩轴为当一扭矩作用在曲轴时，无约束刚体的实际旋转轴，扭矩轴的方向
汽车传动系统——各类传动的结构图解
汽车传动系统——各类传动的结构图解 一.机械式传动系一般组成及布置示意图 1-离合器 2-变速器 3-万向节 4-驱动桥 5-差速器 6-半轴 7-主减速器 8-传动轴 图为传统的发动机纵向安装在汽车前部，后桥驱动的4×2汽车布置示意图。发动机发出的动力经离合器、变速器、万向传动装置传到驱动桥。在驱动桥处，动力经过主减速器、差速器和半轴传给驱动车轮。 二.发动机前置、纵置，前轮驱动的布置示意图 1-发动机 2-离合器 3-变速器 4-变速器输入轴 5-变速器输出轴 6-差速器 7-车速表驱动齿轮 8-主减速器从动齿轮 发动机前置、纵置，前桥驱动，使得变速器和主减速器连在一起，省掉了它们之间的万向传动装置。 三.典型液力机械传动示意图
1-液力变矩器 2-自动器变速器 3-万向传动 4-驱动桥 5-主减速器6-传动轴 液力传动（此处单指动液传动）是利用液体介质在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。液力传动装置串联一个有级式机械变速器，这样的传动称为液力机械传动。 四.静液式传动系示意图 1-离合器 2-油泵 3-控制阀 4-液压马达 5-驱动桥 6-油管 液压传动也叫静液传动，是通过液体传动介质静压力能的变化来传递能量。主要由发动机驱动的油泵、液压马达和控制装置等组成。 五.混合式电动汽车采用的电传动
1-离合器 2-发电机 3-控制器 4-电动机 5-驱动桥 6-导线 电传动是由发动机驱动发电机发电，再由电动机驱动驱动桥或由电动机直接驱动带有减速器的驱动轮 （注：范文素材和资料部分来自网络，供参考。只是收取少量整理收集费用，请预览后才下载，期待你的好评与关注）
汽车动力传动系统参数优化匹配方法.
机械传动汽车动力传动系统参数的优化通常包括发动机性能指标的优选，机械变速器传动比的优化和驱动桥速比的优化，以下分别阐述。 7.1汽车发动机性能指标的优选方法 在汽车设计中，发动机的初选通常有两种方法：一种是从保持预期的最高车速初步选择发动机应有功率来选择的，发动机功率应大体上等于且不小于以最高车速行驶时行驶阻力功率之和；一种是根据现有的汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有的功率。 在初步选定发动机功率之后，还需要进一步分析计算汽车动力性和燃料经济性，最终确定发动机性能指标（如发动机最大转矩，最大转矩点转速等）。通常在给定汽车底盘参数、整车性能要求（如最大爬坡度imax，最高车速Vmax，正常行驶车速下百公里油耗Q，原地起步加速时间t等），以及车辆经常运行工况条件下，就可以选择发动机的最大转矩Temax，及其转矩nM，最大功率Pemax及其转速nP，发动机最低油耗率gemin和发动机排量Vh。 在优选发动机时常常遇到两种情况：一种情况是有几个类型的发动机可供选择，在整车底盘参数和车辆经常行驶工况条件确定时，这属于车辆动力传动系合理匹配问题，可用汽车动力传动系统最优匹配评价指标来处理。 第二种情况是根据整车性能要求和汽车经常行驶工况条件来对发动机性能提出要求，作为发动机选型或设计的依据，而这时发动机性能是未知的。 对于计划研制或未知性能特性指标的发动机性能可看作为发动机设计参数和运行参数的函数，此时，外特性和单位小时燃油消耗率可利用表示发动机的简化模型。 优选汽车发动机参数的方法: （1）目标函数F（x） 目标函数为汽车行驶的能量效率最高。 （2）设计变量X X [Tem,Pemax,np,nM,Vh] （3）约束条件 1）发动机性能指标的要求 发动机转矩适应性要求： 1.1≤Tem/TP≤1.3 转矩适应性系数也可参考同级发动机试验值选取。发动机转速适应性要求： 1.4≤np/nM≤ 2.0 如果nM取值过高，使np/nM<1.4，则可能使直接档稳定车速偏高，汽车低速行驶稳定性变差，换档次数增多。 2）汽车动力性要求 最大爬坡度要求：
传动系统参数优化
汽车传动系统结构及参数优化发展 摘要：本文主要讲述汽车传动系组成及功用，故障检测以及传动系优化设计研究。系统的讲述了传动系的组成及离合器、变速器、万向节传动装置、驱动桥常见故障检测。同时综述我国汽车研究者在汽车传动系参数优化设计研究方面的进展，分析灿在的问题，并对今后的研究和发展提出建议。 关键词：传动系、故障检测、参数优化、发展 中图分类号：U472.42 文献标识码：A Auto transmission system structure and parameters optimization Abstract：This article mainly tells the car drive train composition and the function, fault detection and drivetrain optimization design research. System about the transmission of composition and the clutch, transmission, universal transmission device, drive axle common fault detection. Review at the same time our country automobile researchers in automotive transmission system parameter optimization design research progress, shimmering in the analysis of problems, and puts forward Suggestions for future research and development. Keywords: drive train, fault detection, parameter optimization ,development 1汽车传动系的组成和功用 称为汽车的传动系。它应保证汽车具有在各种行驶条件下所必需的牵引力、车速，以及保证牵引力与车速之间协调变化等功能，使汽车具有良好的动力性和燃油经济性；还应保证汽车能倒车，以及左、右驱动轮能适应差速要求，并使动力传递能根据需要而平稳地结合或彻底、迅速地分离。传动系包括离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器及半轴等部分。汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置称为汽车的传动系。 汽车传动系的组成和布置形式是随发动机的类型、安装位置，以及汽车用途的不同而变化的。 传动系的布置型式机械式传动系常见布置型式主要与发动机的位置及汽车的驱动型式有关。有六种可分为：前置后驱、后置后驱、前置前驱、野汽车的传动系、中置后驱、四轮驱动 发动机的动力经离合器、变速器、万向节、传动轴、主减速器、差速器、半轴传给后面的驱动轮。并与发动机配合，保证汽车在不同条件下能正常行驶。为了适应汽车行驶的不同要求，传动系应具有减速增扭、变速、使汽车倒退、中断动力传递、使两侧驱动轮差速旋转等具体作用。 各部功用 离合器：1、离合器可使汽车发动机与传动系逐渐结合，保证汽车平稳起步。2，离合器可暂时切断发动机与传动系的联系，便于发动机的起动和变速器的换挡，以保证传动系换挡时工作平顺。3，离合器还能限制所传递的转矩，防止传动系过载。 变速器：1,变速变矩。2，实现汽车倒驶。3，必要时中断动力传输。4，实现动力输出。万向传动装置: 在汽车上任何一对轴间夹角和相对位置经常发生变化的转轴之间传递动力。
汽车传动系统综述
汽车传动系统 汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置称为汽车的传动系。它应保证汽车具有在各种行驶条件下所必需的牵引力、车速，以及保证牵引力与车速之间协调变化等功能，使汽车具有良好的动力性和燃油经济性；还应保证汽车能倒车，以及左、右驱动轮能适应差速要求，并使动力传递能根据需要而平稳地结合或彻底、迅速地分离。传动系包括离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器及半轴等部分。汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置称为汽车的传动系。 1简介 牵引力、车速，以及保证牵引力 汽车传动系统图示 与车速 汽车传动系的组成和布置形式是随发动机的类型、安装位置，以及汽车用途的不同而变化的。例如，越野车多采用四轮驱动，则在它的传动系中就增加了分动器等总成。而对于前置前驱的车辆，它的传动系中就没有传动轴等装置。 传动系的布置型式机械式传动系常见布置型式主要与发动机的位置及汽车的驱动型式有关。有六种可分为： 1.前置后驱—FR：即发动机前置、后轮驱动 这是一种传统的布置型式。国内外的大多数货车、部分轿车和部分客车都采用这种型式。FR的优点是附着力大易获得足够的驱动力，整车的前后重量比较均衡，操控稳定性较好。缺点是传动部件多、传动部件多、传动系统质量大，贯穿乘坐舱的传动轴占据了舱内的地台空间。 2.后置后驱—RR：即发动机后置、后轮驱动 在大型客车上多采用这种布置型式，少量微型、轻型轿车也采用这种型式。发动机后置，使前轴不易过载，并能更充分地利用车箱面积，还可有效地降低车身地板的高度或充分利用汽车中部地板下的空间安置行李，也有利于减轻发动机的高温和噪声对驾驶员的影响。缺点是发动机散热条件差，行驶中的某些故障不易被驾驶员察觉。远距离操纵也使操纵机构变得复杂、维修调整不便。但由于优点较为突出，在大型客车上应用越来越多。
动力系统匹配与优化习题
一、填空题 1.评价汽车动力性的指标有最高车速、加速时间、最大爬坡度。 2.汽车的加速性能在理论分析中用加速度、加速时间和加速距离来评定，而在实际试验中 常用原地起步加速时间、超车加速时间两种方法。 3.在对汽车作动力性分析时，应用车轮的静力半径；而作运动学分析时应用滚动半径，但 是一般以静力半径代替，作粗略分析时，通常不计其差别，统称为车轮半径。 4.空气阻力包括压力阻力和摩擦阻力两大部分。 5.汽车加速行驶时不仅平移质量产生惯性力，旋转质量还要产生惯性力偶矩。 6.汽车行驶的驱动——附着条件是：作用在驱动轮上的转矩引起的地面切向反作用力不大 于附着力。 7.用汽车的动力特性图来确定汽车动力性时，可以确定汽车的最高车速、爬坡能力。 8.汽车行驶中，其每一瞬时发动机发出的功率始终等于机械传动损失功率、全部运动阻力 所消耗的功率。 9.汽车的最大爬坡能力是利用汽车全部余力所能克服的最大爬坡度。 10.汽车的燃料经济性常用汽车行驶100km所消耗的燃料量来评价。燃料经济性指标要根 据等速百公里油耗试验或循环百公里油耗试验结果来评定，也可以通过万有特性图和汽车功率平衡图进行估算。 11.由汽车燃料消耗方程可知，汽车的燃料经济性主要取决于燃油消耗率和车速及该车速所 对应的功率。 12.在良好的路面上，汽车在一定车速范围内，既可以用最高档行驶，也可以用次高档行驶， 应选用最高档行驶。 13.变速器设置超速档的目的是提高车速和经济性；所以超速档又称OD档。 14.目前扩大选用柴油机已成为汽车的发展方向之一。柴油机之所以具有高于汽油机的经济 性能，最主要的原因是热效率高、燃油消耗率低。 二、判断题 1.从加速角度分析，1档起步一定比2档起步快。√ 2.渐进式速比分配与等比分配相比较，高档间的车速差明显减小。√ 3.汽车的动力特性图可以比较不同车重和空气阻力的车辆动力性能。× 4.传动系内损失的功率可分为机械损失功率和轴承摩擦损坏功率两大类。× 5.汽车行驶时滚动阻力和空气阻力是在任何条件下均存在。上坡阻力和加速阻力仅在一定 行驶条件下存在。√ 6.胎面花纹磨损的轮胎比新轮胎的滚动阻力系数大。× 7.加速度的大小与档位和行驶速度有关。低档位时的加速度较大，同一档位下速度较高时 加速度较大。× 8.利用汽车的驱动力——行驶阻力平衡图不仅可以评价不同类型汽车的动力性，还可以确 定该汽车的最高车速、加速能力和上坡能力。× 9.只要汽车的动力因数相等，汽车都能克服同样的坡度，产生同样的加速度。× 10.变速器档位数增加可使发动机的平均功率利用率高，后备功率大。√ 11.变速器在不同档位时，发动机的最大功率不同。× 12.当变速器处于直接档时，主减速器传动比越大，汽车的动力性就越大。√ 13.汽车拖挂运输可使汽车的百公里油耗下降，从而起到节油效果。√ 14.一般来说，道路条件越好，发动机的功率利用率越低。√ 15.汽车列车之所以能节省燃料，是由于它的百公里油耗减少了。× 16.试验表明，一般发动机在较低的转速范围和低负荷率时，其经济性较好。×
汽车动力传动系统一体化智能控制技术研究
汽车动力传动系统一体化智能控制技术研究 技术分类：汽车电子 | 2007-07-19 来源：Eefocus 随着科学技术的发展，人们对汽车的要求越来越高。为了追求汽车的经济性、动力性、安全性和舒适性，世界各国不断运用先进科技、开发先进装置，以使汽车的一些性能得到前所未有的改善。80年代中期，传统控制的及时应用，使汽车系统机器总成的性能有了较大的提高，但相应也暴露出一些不足。人工智能的出现和发展，促进了传统控制向智能控制发展。90年代初起，许多专家学者己经开始重视智能控制技术在汽车领域中的应用，目前应用最为广泛的智能控制主要有模糊控制和神经网络控制。 1 汽车动力传动系统一体化智能控制的概念 1.1 一体化控制思想 汽车动力传动系统一体化控制是指应用电子技术和自动变速理论，以电子控制单元（ECU）为核心，通过液压执行机构控制离合器的分离和接合、选换档操作，并通过电子装置控制发动机的供油实现起步、换档的自动操纵。其基本的控制思想是：根据驾驶员的意图（加速踏板、制动踏板、操纵手柄等）和车辆的状态（发动机转速、输人轴转速、车速、档位），依据适当的控制规律（换档规律、离合器接合规律等），借助于相应的执行机构（离合器执行机构、选换档执行机构）和电子装置（发动机供油控制电子装置）对车辆的动 力传动系（发动机、离合器、变速器）进行联合操纵。如图1所示。 1.2 一体化控制方式
动力传动系统一体化控制方式一般分为3类： （1）采用两机或多机通讯的方式。在发动机ECU和变速器ECU之间实现信息共享。这种控制方式充分利用了成熟的发动机和变速器控制技术，对原系统改动较少，易于实现，开发成本较低，但由于布线较多，集成度不高。 （2）采用单一的ECU对发动机和变速器实现整体控制。其优点是集成度高，外围接线减少，可靠性提高，但对ECU要求较高，开发成本高。丰田雷克萨斯Ls400型轿车上的动力控制系统、四档带智能控制系统的自动变速器A341 E和发动机使用同一ECU，装有微电脑的ECU通过控制自动变速器的换档、闭锁时刻、行星齿轮系统中执行机构（离合器、制动器）的油压以及换档时发动机转矩，使换档品质达到最佳。 （3）采用CAN总线结构进行总体控制。目前在汽车上采用较多的是CAN总线，发动机与变速器两个控制子系统通过CAN总线进行连接的结构如图2所示。通过CAN 总线，两个系统之间不仅能传输命令、请求和汽车的一些基本状态（如发动机转速、车速、冷却水温度等），还能对一些实时性要求强的数据如油量、转速信号等设定较高的优先级。 2 汽车动力传动系统一体化控制系统的基本组成 控制系统的功能是依据驾驶员的意图和车辆行驶环境的变化，自动调节基础传动部件的传动比和工作状态，以实现传动系效率的最佳和车辆整体性能的最优。一般来说，车辆控制系统主要由车辆数据采集系统（传感器部分）、电子控制单元和执行机构三大部分组成。 （1）车辆数据采集系统（传感器部分）的组成。
整车冷却系统优化匹配方法浅谈
整车冷却系统优化匹配方法浅谈 整车冷却系统优化匹配方法浅谈 【摘要】对整车冷却系统的优化匹配方法进行介绍。首先采用适当的试验方法对相关零部件的性能进行测试，获得完整的性能数据。这不仅可以对特定部件进行全面评价，也使零部件的试验更好地为冷却系统匹配分析提供有价值的参考数据。如果条件允许则可利用CFD的模拟分析手段，整车风洞试验或整车道路试验是整车冷却系统匹配优化的最终评价手段。 Abstract：Optimizing method in matching process of vehicle cooling systems is one of key factors for a good vehicle application．To begin with，relevant components should be tested with proper methods to acquire complete performances data of the components.The test results can be used to evaluate the components and offer the reference data for cooling system analysis. The cooling system should be analyzed by CFD if possible．A vehicle test in wind tunnel or a vehicle steering test is a final appraisal method of a matching optimism of vehicle cooling systems． 1前言 汽车、工程机械在实际的使用过程中，冷却系统会出现水温过高、过低的情况，特别是由于系统匹配不当造成此类问题时，此类故障就很难简单解决，从而影响整车的正常使用，因此，整车厂以及相关零部件供应商对冷却系统的匹配研究给予越来越多的关注。国外这方面的研究工作已经比较系统，各种研究手段已经相当成熟，而国内仍处于起步阶段。 整车冷却系统一般由以下部件组成：发动机、(温控)风扇、水散热器(水箱)、中冷器、节温器、空调系统、变矩器油散热器、液压油散热器、取暖器以及相应的管路、温度传感器及仪表等。如何对所选择的冷却系统配置进行分析和评价，从而缩短新品设计开发周期，提高设计成功率，是设计师追求的目标。传统的做法是按照类似整车经验，选择一些冷却部件进行组合，然后样机装车直接试验考核，因此，在一次成功率和系统优化能力方面相对欠缺。 目前中国汽车产业发展迅速，国内的汽车厂商及零部件供应商的技术水平也在不断提高，试验能力不断增强，同时模拟计算手段CFD日趋成熟，这些都为冷却系统匹配研究提供了很好的条件。 本文试图结合实际工作，就整车冷却系统匹配优化方法作一些探讨。 2．典型冷却系统示意图 冷却系统的布置型式多样，下面以某装载机的冷却系统布置型式来说明，如图1 所示。 具体布置包括：热源(包括发动机、工作液压泵、变矩器)、散热器(包括水散热器、机油冷却器、变矩器油散热器、液压油散热器)、冷却介质(包括水(防冻液)、机油、液