汽車底盤節(jié)能技術(shù)

1、讀書報告汽車底盤節(jié)能技術(shù)途徑分析車輛1003班吳海陽 3100401130隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，汽車產(chǎn)量及汽車銷售量大大增加，汽車銷量增加造成汽車燃油需求的增加，在運輸成本中，汽車燃油費占了30%左右。因此，降低汽車的燃油消耗，不僅是提高行業(yè)經(jīng)濟效益的重要方法，也是促進我國石油資源充分利用的要求。汽車節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，不僅可以促進汽車行業(yè)經(jīng)濟效益的提高，還能通過低碳能源的使用，降低汽車尾氣對環(huán)境的影響，改善大氣環(huán)境。汽車節(jié)能技術(shù)成為當前汽車行業(yè)必須重視的問題。 汽車底盤節(jié)能技術(shù)慢慢的開始興起，可以從一下幾個角度分析。（一） 汽車傳動系與發(fā)動機匹配傳動系的最小傳動比應(yīng)保證汽車能在平直良好路面

2、上克服滾動阻力和空氣阻力并以相應(yīng)的最高車速行駛，而傳動系的最大傳動比應(yīng)保證汽車能克服最大行駛阻力并具有適當大小的最低車速。在汽車設(shè)計過程中，當發(fā)動機性能和汽車的常用行駛工況確定后，合理選擇傳動比，進行傳動系與發(fā)動機的匹配優(yōu)化，可使汽車的使用性能最大限度地發(fā)揮出來，從而改善燃油經(jīng)濟性。汽車性能對于傳動比有以下主要要求：最大傳動比（最低檔速比）應(yīng)能保證實現(xiàn)給定的最大爬坡度和正常行駛中在最大爬坡度條件順利起步；二、傳動系參數(shù)的合理匹配1合理選擇變速器參數(shù)最小傳動比（最高檔速比）應(yīng)能達到設(shè)計要求的最高車速；應(yīng)使汽車能順利而迅速地加速，具有較好的坡道行駛性能以及保證汽車在常用工況下的行駛經(jīng)濟性。同時，在

3、最高檔與最低檔之間，應(yīng)有適當數(shù)量的中間檔以及傳動比的合理分配。 變速器的傳動比范圍、檔位數(shù)以及速比間隔等參數(shù)與汽車的動力性、經(jīng)濟性有著密切的關(guān)系。1）速比范圍與檔位數(shù)最低檔速比與最高檔速比之比（即速比范圍）的擴大可以明顯地改善汽車的燃油經(jīng)濟性和動力性。就動力性而言，檔位數(shù)多，增加了發(fā)動機發(fā)揮最大功率附近高功率的機會，提高了汽車的加速與爬坡能力。就燃油經(jīng)濟性而言，檔位數(shù)多，增加了發(fā)動機在低燃油消耗率區(qū)工作的可能性，降低了油耗。所以增加檔位數(shù)會改善汽車的動力性和燃油經(jīng)濟性。2）速比間隔檔位數(shù)多少影響到檔與檔之間的傳動比比值，即速比間隔。速比間隔過大，會造成換檔困難。一般認為速比間隔不宜大于1.71

4、.8。變速器各檔速比確定一般有兩種方法，即等比級數(shù)分配或漸進式速比分配。等比級數(shù)分配速比的優(yōu)點:使發(fā)動機總在同一轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，因而可以從動力性和經(jīng)濟性角度選定最佳轉(zhuǎn)速范圍。但實際上換檔不可能在瞬間完成，換檔必然帶來車速降低，由于空氣阻力影響高速區(qū)域換檔車速降低量遠大于低速區(qū)域。因此，較高檔間速比的比值應(yīng)小于較低檔間速比比值，才能保持發(fā)動機工作的轉(zhuǎn)速范圍不變。現(xiàn)代轎車使用車速范圍大，多采用漸進式速比分配。2合理選擇驅(qū)動橋的參數(shù)選擇驅(qū)動橋參數(shù)，主要就是確定主減速器傳動比。燃油經(jīng)濟性加速時間曲線表明，值較大時，加速時間較短但燃油經(jīng)濟性下降；值較小時，加速時間延長但燃油經(jīng)濟性改善。若選定26作為主減

5、速器傳動比，則能兼顧汽車的燃油經(jīng)濟性與動力性。（二）自動變速器一、自動變速器概述液力自動變速器(AT)，可實現(xiàn)傳動比連續(xù)改變，從而得到傳動系與發(fā)動機工況的最佳匹配，提高整車的燃油經(jīng)濟性和動力性。同時，可減緩了汽車變速過程中的換檔沖擊。機械無級變速器(CVT)，消除了離合器操作和頻繁換檔，駕駛操作簡便省力。能緩和沖擊，使檔位變換不但快而且平穩(wěn)，提高了汽車的乘坐舒適性。但效率較低。電控機械式自動變速器(AMT)，由于原有的機械傳動結(jié)構(gòu)基本不變，所以齒轉(zhuǎn)傳動固有的傳動效率高、機構(gòu)緊湊、工作可靠由于液力傳動存在著液力損失，與機械傳動相比其效率較低，最高效率也只有0.850.9，因而在正常行駛時油耗較高

6、，經(jīng)濟性差。但通過與發(fā)動機的匹配優(yōu)化、采用綜合式液力變矩器、鎖止式液力變矩器、增加檔位數(shù)等措施，可使液力自動變速器接近機械變速器的效率水平。綜合式液力變矩器，綜合式液力變矩器和普通液力變矩器的結(jié)構(gòu)基本相同，仍由泵輪、渦輪和導輪組成。不同之處在于它的導輪不是完全固定不動的，而是通過單向離合器支承在固定于變速器殼體的導輪固定套上。單向離合器對導輪有單向鎖止作用，使導輪只能朝順時針方向旋轉(zhuǎn)(從發(fā)動機前面看)，但不能朝逆時針方向旋轉(zhuǎn)。液力變矩器效率特性曲線與液力偶合器效率特性曲線相交，此時變矩系數(shù)K=1。在傳動比（變矩系數(shù)K=1時的傳動比）范圍內(nèi)，變矩器的效率高于偶合器，當，變矩器效率迅速下降，而偶合

7、器的效率卻繼續(xù)增高。綜合式液力變矩器即在低速時按變矩器特性工作，而當傳動比達到時，轉(zhuǎn)為按偶合器特性工作，從而擴大了高效率的范圍，其效率特性曲線如圖上實線所示。 鎖止式液力變矩器，鎖止式液力變矩器是在液力變矩器的泵輪與渦輪之間安裝的一個可控制的鎖止離合器。當汽車的行駛工況達到設(shè)定目標時，鎖止離合器自動將泵輪與渦輪鎖成一體液力變矩器隨之變?yōu)閯傂詸C械傳動，從而提高了傳動效率。1液力變矩器的鎖止方式目前，液力變矩器的鎖止方式主要有液壓鎖止、離心鎖止、粘性鎖止等方式，其中，液壓鎖止為主要的鎖止方式。2液力變矩器的鎖止控制，鎖止控制實質(zhì)上就是確定在何點進行液力檔與機械檔之間的轉(zhuǎn)換，即確定最佳鎖止點。鎖止點

8、的選擇應(yīng)根據(jù)實際情況來決定，有在偶合器工況點，也有在對應(yīng)最高效率點，或者設(shè)在它們中間。為了實現(xiàn)所要求的鎖止控制，一般可采用單參數(shù)控制和和雙參數(shù)控制兩種方案。單參數(shù)控制包括以渦輪轉(zhuǎn)速、車速和檔位為參數(shù)進行控制。雙參數(shù)控制，包括以泵輪和渦輪轉(zhuǎn)速為參數(shù)的控制方式、渦輪轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開度為參數(shù)的控制方式以及車速和節(jié)氣門為參數(shù)的控制方式。3液力變矩器的滑差控制通過調(diào)節(jié)驅(qū)動離合器動作的油壓，可以實現(xiàn)鎖止離合器的完全分離、完全鎖止和各止程度的滑差控制。由于存在離合器的滑轉(zhuǎn)，一部分動力經(jīng)液力傳遞，另一部分經(jīng)鎖止離合器機械傳遞，不僅能提高傳動效率，減小了振動與沖擊，并且低速時可以避免緊急制動造成的發(fā)動機熄火。液力

9、變矩器滑差控制的控制策略如下：在低發(fā)動機轉(zhuǎn)速下，完全不考慮鎖止，以隔離發(fā)動機低速時較大的轉(zhuǎn)矩波動向變速器傳遞。 在發(fā)動機中高轉(zhuǎn)速小負荷時，轉(zhuǎn)矩波動較小，這時液力變矩器完全鎖止，以提高傳動效率。 在發(fā)動機中高轉(zhuǎn)速大負荷時，轉(zhuǎn)矩波動較大，保持鎖止離合器一定的滑轉(zhuǎn)。機械無級變速器（CVT），無級變速，可使發(fā)動機經(jīng)常處在最有效的工作點下運轉(zhuǎn)。1無級變速器的特點經(jīng)濟性好：無級變速器可以在相當寬的范圍內(nèi)實現(xiàn)無級變速，從而獲得傳動系與發(fā)動機工況的最佳匹配，提高整車的燃油經(jīng)濟性。動力性好：由于無級變速器的無級變速特性，能夠獲得后備功率最大的傳動比，所以無級變速器的動力性能明顯優(yōu)于機械變速器和液力自動變速器。排

10、放低：無級變速器的速比工作范圍寬，能夠使發(fā)動機以最佳工況工作，從而改善了燃燒過程，降低了廢氣的排放量。成本較液力自動變速器低：無級變速器結(jié)構(gòu)簡單，零部件數(shù)目比液力自動變速器少。牽引環(huán)式的無級變速器主要由輸入盤、輸出盤及傳動滾輪三個主要元件構(gòu)成。輸入盤和輸出盤是同軸線的，分別連接變速器的輸入端和輸出端，通過傳動滾輪與輸入盤和輸出盤之間的接觸（其間存在油膜）來傳遞動力。改變傳動滾輪轉(zhuǎn)動軸線與輸入、輸出盤轉(zhuǎn)動軸線間的夾角，就可以分別改變傳動滾輪與輸入盤和輸出盤接觸的作用半徑，從而改變其傳動比。（二） 超越離合器超越離臺器是一種靠主、從動部分的相對運動速度變化或回轉(zhuǎn)方向的變換能自動接合或脫開的離合器。

11、超越離合器的用途主要有三個：變換速度：在運動鏈不脫開的情況下，可以使從動件獲得快慢兩種速度。防止逆轉(zhuǎn)：單向超越離合器在一個轉(zhuǎn)動方向傳遞轉(zhuǎn)矩，而在相反方向轉(zhuǎn)矩作用下則空轉(zhuǎn)（如綜合式液力變矩器中用于鎖止或解除鎖止導輪的單向離合器）。間歇運動：通過雙向超越離臺器和單向超越離合器的適當組合，可以實現(xiàn)從動部分作某種規(guī)律的間歇運動。一、超越離合器概述汽車以一定車速行駛，當解除了發(fā)動機的驅(qū)動后，汽車在慣性作用下繼續(xù)行駛，稱為滑行。汽車滑行時，發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)或不運轉(zhuǎn)，只需消耗少量燃油或不耗油。因此，滑行是有效的節(jié)油操作方法，得到了廣泛的應(yīng)用。滑行主要有兩種：一種是經(jīng)常性加速滑行；另一種是非經(jīng)常性的加速滑行。汽

12、車滑行時的操作有不熄火滑行、熄火滑行和踩離合器滑行三種。在汽車傳動裝置中應(yīng)用超越離合器，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)滑行節(jié)能的目的，而且可以減少換檔操作，降低駕駛員的勞動強度應(yīng)用超越離合器的特點操作簡便：裝用超越離合器后，完成一次滑行，駕駛員只須松、踏加速踏板兩個動作，大大減輕了駕駛員的疲勞。節(jié)省燃料：應(yīng)用超越離合器后，一腳踩加速踏板即可上檔加速，免去了空踩加速踏板。由于操作簡便可把車速控制在經(jīng)濟車速范圍內(nèi)，也可頻繁滑行節(jié)油。保證安全：使駕駛員減少動作，比較輕松地處理各種復雜情況，從而有利于安全行車。 減少機件磨損：可減少滑動摩擦與沖擊磨損。（四）制動能量的回收制動能量回收的含義：是指汽車減速或制動時，將其中

13、一部分機械能(動能)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量進行回收，并加以再利用的技術(shù)。優(yōu)點：有助于提高汽車能源利用率、減少燃料消耗，減輕制動器的熱負荷，減少磨損，提高汽車行駛安全性和使用經(jīng)濟性。原理:先將汽車制動或減速時的一部分機械能（動能）經(jīng)再生系統(tǒng)轉(zhuǎn)換（或轉(zhuǎn)移）為其他形式的能量（旋轉(zhuǎn)動能、液壓能、化學能等），并儲存在儲能器中，同時產(chǎn)生一定的負荷阻力使汽車減速制動；當汽車再次起動或加速時，再生系統(tǒng)又將儲存在儲能器中的能量再轉(zhuǎn)換為汽車行駛所需的動能（驅(qū)動力）。一、制動能量回收方法根據(jù)不同的儲能機理，汽車制動能量回收的方法有飛輪儲能、液壓儲能和電化學儲能。1飛輪儲能飛輪儲能是利用高速旋轉(zhuǎn)的飛輪來存儲和釋放能量。

14、工作原理：當車輛制動或減速時，先將車輛在制動或減速過程中的動能轉(zhuǎn)換為飛輪高速旋轉(zhuǎn)的動能；當車輛再次起動或加速時，高速旋轉(zhuǎn)的飛輪又將存儲的動能通過傳動裝置轉(zhuǎn)化為車輛行駛的驅(qū)動力。2液壓儲能工作原理：先將車輛在制動或減速過程中的動能轉(zhuǎn)換成液壓能，并將液壓能儲藏在液壓蓄能器中；當車輛再次起動或加速時，儲能系統(tǒng)又將蓄能器中的液壓能以機械能的形式反作用于車輛，以增加車輛的驅(qū)動力。3電化學儲能工作原理：首先將車輛在制動或減速過程中的動能，通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能并以化學能的形式存儲在儲能器中；當車輛需要起動或加速時，再將存儲器中的化學能通過電動機轉(zhuǎn)化為車輛行駛的動能。儲能器可采用蓄電池或超級電容，由發(fā)電機/電

15、動機實現(xiàn)機械能和電能之間的轉(zhuǎn)化。系統(tǒng)還包括一個控制單元(ECU )，用來控制蓄電池或超級電容的充放電狀態(tài)，并保證蓄電池的剩余電量在規(guī)定的范圍內(nèi)。4各種能量存儲方法的比較飛輪儲能，簡單易行、造價較低、但重量和體積大，儲能時效性差，適用起功、制動頻繁的大型汽車。液壓儲能，零件少，成本較低，工作可靠性高，體積小、安裝布置方便，允許發(fā)動機的速度和轉(zhuǎn)矩與路面載荷相互分離，能夠長期地有效儲存能量，適用于各種類型的大小汽車。 電化學儲能，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可靠性好，制動能量回收利用效率高，制約其應(yīng)用的技術(shù)瓶頸仍是高性能、低成本的電化學儲能器。制動能量回收系統(tǒng)1制動能量回收系統(tǒng)的類型制動能量回收系統(tǒng)的構(gòu)成因采用蓄能方法不同而有很