重卡動(dòng)力系統(tǒng)匹配

1、重卡動(dòng)力系統(tǒng)重卡動(dòng)力系統(tǒng)匹配匹配目錄動(dòng)力系統(tǒng)匹配的目的動(dòng)力系統(tǒng)匹配的目的動(dòng)力系統(tǒng)匹配指標(biāo)體系動(dòng)力系統(tǒng)匹配指標(biāo)體系影響整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的因素影響整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的因素發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性對(duì)整車動(dòng)力性的影響發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性對(duì)整車動(dòng)力性的影響發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性對(duì)整車經(jīng)濟(jì)性的影響發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性對(duì)整車經(jīng)濟(jì)性的影響變速箱檔位數(shù)及速比對(duì)整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的影響變速箱檔位數(shù)及速比對(duì)整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的影響后橋速比對(duì)整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的影響后橋速比對(duì)整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的影響不同工況下動(dòng)力系統(tǒng)的匹配要求不同工況下動(dòng)力系統(tǒng)的匹配要求動(dòng)力系統(tǒng)匹配舉例動(dòng)力系統(tǒng)匹配舉例總結(jié)總結(jié)1、動(dòng)力系統(tǒng)匹配的目的、動(dòng)力系統(tǒng)匹配的目的1）使

2、整車的動(dòng)力性及燃油經(jīng)濟(jì)性達(dá)到最佳2）符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)的要求（排放、油耗、噪音）3）滿足傳動(dòng)系統(tǒng)的扭矩匹配、空間布置和重量要求2、動(dòng)力系統(tǒng)匹配指標(biāo)體系、動(dòng)力系統(tǒng)匹配指標(biāo)體系1）動(dòng)力性指標(biāo)）動(dòng)力性指標(biāo)-最高車速-加速時(shí)間 a)直接檔加速時(shí)間 b)起步連續(xù)換檔加速時(shí)間-最大爬坡度2）經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)）經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)-等速百公里油耗-6或13工況油耗3）其它指標(biāo)）其它指標(biāo)-加速/換檔平順性 -振動(dòng)噪音3、影響整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及其它性能的因素、影響整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及其它性能的因素1）最高車速的衡量2）影響最高車速的因素-列車（或單車）總重-發(fā)動(dòng)機(jī)外特性-變速箱的速比-后橋主減速比-輪胎-滾動(dòng)阻力系數(shù)-迎風(fēng)面

3、積和風(fēng)阻系數(shù)-傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率3)加速時(shí)間的衡量加速時(shí)間的衡量指標(biāo)為：-直接檔加速時(shí)間 -原地起步連續(xù)換檔加速時(shí)間直接檔加速起地原檔二步換檔加速4）影響加速時(shí)間的因素 -列車（或單車）總重 -發(fā)動(dòng)機(jī)外特性 -變速箱速比 -后橋主減速比 -輪胎 -滾動(dòng)阻力系數(shù) -迎風(fēng)面積和風(fēng)阻系數(shù) -傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率 - 傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 -駕駛員5）最大爬坡度的衡量 6）最大爬坡度的影響因素 -列車（或單車）總重 -發(fā)動(dòng)機(jī)外特性 -變速箱頭檔速比 -后橋主減速比 -傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率7）等速百公里油耗的衡量 8）等速百公里油耗的影響因素 -列車（或單車）總重 -發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性 -變速箱速比 -后橋主減速比

4、 -輪胎 -滾動(dòng)阻力系數(shù) -迎風(fēng)面積和風(fēng)阻系數(shù) -傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率9）6或13工況油耗的衡量 對(duì)于由等速、等加速、怠速停車等行使工況組成的循環(huán)，其整個(gè)試驗(yàn)循環(huán)的百公里燃油消耗量Qs單位為L(zhǎng)/100km10） 6或13工況油耗的影響因素 -列車（或單車）總重 -發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性 -變速箱速比 -后橋主減速比 -輪胎 -滾動(dòng)阻力系數(shù) -迎風(fēng)面積和風(fēng)阻系數(shù) -傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率 -6或13工況 -駕駛員4、發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性對(duì)整車動(dòng)力性的影響、發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性對(duì)整車動(dòng)力性的影響1點(diǎn)越高、越平、越靠近低轉(zhuǎn)速區(qū)，爬坡性能越好2點(diǎn)越高，原地起步及連續(xù)換檔加速時(shí)間越好3/4值越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭距儲(chǔ)備越好，在行駛過程

5、中換檔少，平均車速高，換檔舒適性好5、發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性對(duì)整車經(jīng)濟(jì)性的影響、發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性對(duì)整車經(jīng)濟(jì)性的影響-1區(qū)(最低燃油消耗區(qū))的面積越大越好-1區(qū)的寬度(發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速范圍)越寬越好-整車行駛時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)越靠近1區(qū)中心越好注：1區(qū)為發(fā)動(dòng)機(jī)最低燃油消耗區(qū) i0: 后橋速比3.8 i0: 后橋速比4.4216、變速器檔位數(shù)對(duì)整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的影響、變速器檔位數(shù)對(duì)整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的影響檔位數(shù)增加可擴(kuò)大速比范圍；提高一擋速比減小速比級(jí)差檔位分布密集提高爬坡度提高換檔舒適性發(fā)動(dòng)機(jī)集中工作在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，提高燃油經(jīng)濟(jì)性在爬坡度相同的基礎(chǔ)上減小后橋速比，提高最高車速減少加速時(shí)間變速器變速器+

6、 16檔，速比：15.39 0.85 + 9檔，速比：10.26 0.74 整車整車典型重卡 總重49 tons；輪胎滾動(dòng)半徑：0.522m后橋后橋16檔箱匹配3.8速比，總傳動(dòng)比58.48 9檔箱匹配5.1速比，總傳動(dòng)比：52.33發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) 340馬力，歐3發(fā)動(dòng)機(jī) 輸出扭矩1700 Nm變速器檔位數(shù)對(duì)整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的影響仿真試驗(yàn)參數(shù)仿真試驗(yàn)參數(shù) 距離距離(km)停車次數(shù)停車次數(shù)Route 8.2250.412Route 5213.613Fige Test29.54Highway118.10模擬計(jì)算使用的工況16檔變速箱匹配檔變速箱匹配3.8速比后橋，總傳動(dòng)比速比后橋，總傳動(dòng)比58.4

7、89檔變速器匹配檔變速器匹配5.1速比后橋，總傳動(dòng)比速比后橋，總傳動(dòng)比52.33020406080100120驅(qū)動(dòng)輪上的牽引力 kN0255075100125150175200020406080100120Geschwindigkeit in km/h 5 %10 % 15 %25 % 16. Gang Ecosplit9. Gang EatonFahrwiderstandslinien in konst. Steigung700 1/min2000 1/min0 %35 %1. GangECOSPLIT15.3 - 0.851. GangEaton 10.3 - 0.7440 %30 %ch

8、inesische Auslegung 20 %9檔箱，檔箱，1檔檔16檔箱檔箱1檔檔 16檔變速箱檔變速箱9檔變速箱檔變速箱 2001751501007550車速 km/h爬坡度 9檔變速箱11909A 16檔變速箱 16 S 1650變速器檔位數(shù)對(duì)整車動(dòng)力性的影響變速器檔位數(shù)對(duì)加速時(shí)間的影響9檔箱連續(xù)換檔加速時(shí)間16檔箱連續(xù)換檔加速時(shí)間此積分面積代表由速度u1到速度u2的加速時(shí)間由于檔位密布，積分面積減小實(shí)際操作中，由于駕駛員的因素?zé)o法保證理論分析的效果，但是對(duì)于AMT變速箱，可以按照理論的換檔點(diǎn)進(jìn)行換檔，從而減少加速時(shí)間。增加檔位數(shù)，減小速比級(jí)差，使發(fā)動(dòng)機(jī)集中工作在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，提高燃

9、油經(jīng)濟(jì)性發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)工作范圍變速器檔位數(shù)對(duì)整車經(jīng)濟(jì)性的影響檔位數(shù)增加，發(fā)動(dòng)機(jī)工作范圍將更加集中在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速周圍40306050Route 8.2各種路況下的總油耗量不同路況下的燃油消耗對(duì)比Route 5FIGE Cycle高速公路燃油消耗燃油消耗 l/100 km11909A 9檔16 S 1650 16檔46.247.060.661.645.747.234.335.5-0.8-1.0-1.5-1.2變速器檔位數(shù)對(duì)百公里油耗的影響檔位 ，后備功率 發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率燃油消耗率 百公里油耗檔位 ，后備功率 發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率燃油消耗率 百公里油耗檔位 ，后備功率 發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率燃油消耗率 百公里油耗同樣的

10、發(fā)動(dòng)機(jī)，分別匹配9檔變速箱和16檔變速箱，同為65km/h車速在萬(wàn)有特性特性曲線上的工作點(diǎn)如上圖所示 9檔變速箱16檔變速箱在同樣車速下，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率相同。220g/kw.h215g/kw.h車速為65km/h時(shí)，16檔變速箱切換為最高檔車速為70km/h時(shí)，9檔變速箱切換為最高檔不同車速下百公里油耗比較50403020 燃油消耗量 l / 100 km車速 km/h203040506070809010011042.138.235.232.130.434.030.928.032.245.040.436.733.636.834.831.534.240.11214141416161616166

11、78889999010203040502030405060708090100110G eschwindigkeit in km /h08162432401680Gear11909A 9檔變速箱16 S 1650 16檔變速箱檔位性力動(dòng)間時(shí)速加起步地原性濟(jì)經(jīng)油燃7、后橋速比對(duì)整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的影響、后橋速比對(duì)整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的影響-圖示后橋速比4.3點(diǎn)較好的兼顧動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性-圖示后橋速比小于4.3時(shí)，燃油經(jīng)濟(jì)性稍有改善，但動(dòng)力性有明顯下降。-圖示后橋速比大于4.3時(shí)，燃油經(jīng)濟(jì)性明顯下降，但動(dòng)力性稍有改善。8、不同工況下動(dòng)力系統(tǒng)的匹配要求不同工況下動(dòng)力系統(tǒng)的匹配要求長(zhǎng)距離1000km中長(zhǎng)距離

12、300500km配送市內(nèi)及城市之間礦山工地最高車速(km/h)9011080909010080經(jīng)濟(jì)車速(km/h)70805565607040路況高速公路良好路面良好路面凹凸不平總重（t）601005070304040701)1)不同工況下動(dòng)力系統(tǒng)的匹配要求不同工況下動(dòng)力系統(tǒng)的匹配要求長(zhǎng)距離運(yùn)輸：長(zhǎng)距離運(yùn)輸：使用條件：平均行駛車速較高，換檔頻率低。用戶對(duì)起步加速性能和不換檔高速巡航性能比較關(guān)注。匹配要求：以經(jīng)濟(jì)性為主，兼顧動(dòng)力性，要求發(fā)動(dòng)機(jī)的扭距儲(chǔ)備系數(shù)大，且最大扭距點(diǎn)轉(zhuǎn)速較低；在現(xiàn)有后橋速比不夠小，變速箱檔位數(shù)不夠多，發(fā)動(dòng)機(jī)馬力不夠大的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)往往運(yùn)行在較高轉(zhuǎn)速區(qū)，此時(shí)希望發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)工作區(qū)位于較高轉(zhuǎn)速區(qū)。以改善經(jīng)濟(jì)性；礦山工地運(yùn)輸：礦山工地運(yùn)輸：使用條件：平均行駛車速低，頻繁換檔、起步。用戶對(duì)起步連續(xù)換加速性能力、爬坡能力比較關(guān)注。匹配要求：以動(dòng)力性為主，兼顧經(jīng)濟(jì)性，要求發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩和扭矩儲(chǔ)備系數(shù)大，變速箱頭檔速比和后橋的主減速比大；由于礦山工地運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)在最大扭距區(qū)運(yùn)行時(shí)間較多，因此希望經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)處于最大扭距附近，以保證在常用車速情況下發(fā)動(dòng)機(jī)出于經(jīng)濟(jì)工作區(qū)；中長(zhǎng)距離運(yùn)輸及配送：中長(zhǎng)距離運(yùn)輸及配送：使用條件：平均行駛車速介于長(zhǎng)距離運(yùn)輸和礦山工地運(yùn)輸之間，兼顧經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性；匹配要求：發(fā)動(dòng)機(jī)的性能可按長(zhǎng)距離發(fā)動(dòng)機(jī)的要求，通過適當(dāng)調(diào)整后橋主減速比和變速箱檔位數(shù)來