重卡動力系統(tǒng)匹配

1、重卡動力系統(tǒng)重卡動力系統(tǒng)匹配匹配目錄動力系統(tǒng)匹配的目的動力系統(tǒng)匹配的目的動力系統(tǒng)匹配指標(biāo)體系動力系統(tǒng)匹配指標(biāo)體系影響整車動力性、經(jīng)濟(jì)性的因素影響整車動力性、經(jīng)濟(jì)性的因素發(fā)動機的外特性對整車動力性的影響發(fā)動機的外特性對整車動力性的影響發(fā)動機的萬有特性對整車經(jīng)濟(jì)性的影響發(fā)動機的萬有特性對整車經(jīng)濟(jì)性的影響變速箱檔位數(shù)及速比對整車動力性、經(jīng)濟(jì)性的影響變速箱檔位數(shù)及速比對整車動力性、經(jīng)濟(jì)性的影響后橋速比對整車動力性、經(jīng)濟(jì)性的影響后橋速比對整車動力性、經(jīng)濟(jì)性的影響不同工況下動力系統(tǒng)的匹配要求不同工況下動力系統(tǒng)的匹配要求動力系統(tǒng)匹配舉例動力系統(tǒng)匹配舉例總結(jié)總結(jié)1、動力系統(tǒng)匹配的目的、動力系統(tǒng)匹配的目的1）使

2、整車的動力性及燃油經(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）滿足傳動系統(tǒng)的扭矩匹配、空間布置和重量要求2、動力系統(tǒng)匹配指標(biāo)體系、動力系統(tǒng)匹配指標(biāo)體系1）動力性指標(biāo)）動力性指標(biāo)-最高車速-加速時間 a)直接檔加速時間 b)起步連續(xù)換檔加速時間-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 -振動噪音3、影響整車動力性、經(jīng)濟(jì)性及其它性能的因素、影響整車動力性、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)動機外特性-變速箱的速比-后橋主減速比-輪胎-滾動阻力系數(shù)-迎風(fēng)面

3、積和風(fēng)阻系數(shù)-傳動系統(tǒng)的傳動效率3)加速時間的衡量加速時間的衡量指標(biāo)為：-直接檔加速時間 -原地起步連續(xù)換檔加速時間直接檔加速起地原檔二步換檔加速4）影響加速時間的因素 -列車（或單車）總重 -發(fā)動機外特性 -變速箱速比 -后橋主減速比 -輪胎 -滾動阻力系數(shù) -迎風(fēng)面積和風(fēng)阻系數(shù) -傳動系統(tǒng)的傳動效率 - 傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量 -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)動機外特性 -變速箱頭檔速比 -后橋主減速比 -傳動系統(tǒng)的傳動效率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)動機萬有特性 -變速箱速比 -后橋主減速比

4、 -輪胎 -滾動阻力系數(shù) -迎風(fēng)面積和風(fēng)阻系數(shù) -傳動系統(tǒng)的傳動效率9）6或13工況油耗的衡量 對于由等速、等加速、怠速停車等行使工況組成的循環(huán)，其整個試驗循環(huán)的百公里燃油消耗量Qs單位為L/100km10） 6或13工況油耗的影響因素 -列車（或單車）總重 -發(fā)動機萬有特性 -變速箱速比 -后橋主減速比 -輪胎 -滾動阻力系數(shù) -迎風(fēng)面積和風(fēng)阻系數(shù) -傳動系統(tǒng)的傳動效率 -6或13工況 -駕駛員4、發(fā)動機的外特性對整車動力性的影響、發(fā)動機的外特性對整車動力性的影響1點越高、越平、越靠近低轉(zhuǎn)速區(qū)，爬坡性能越好2點越高，原地起步及連續(xù)換檔加速時間越好3/4值越大，發(fā)動機的扭距儲備越好，在行駛過程

5、中換檔少，平均車速高，換檔舒適性好5、發(fā)動機的萬有特性對整車經(jīng)濟(jì)性的影響、發(fā)動機的萬有特性對整車經(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)動機經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速范圍)越寬越好-整車行駛時的發(fā)動機工作點越靠近1區(qū)中心越好注：1區(qū)為發(fā)動機最低燃油消耗區(qū) i0: 后橋速比3.8 i0: 后橋速比4.4216、變速器檔位數(shù)對整車動力性、經(jīng)濟(jì)性的影響、變速器檔位數(shù)對整車動力性、經(jīng)濟(jì)性的影響檔位數(shù)增加可擴大速比范圍；提高一擋速比減小速比級差檔位分布密集提高爬坡度提高換檔舒適性發(fā)動機集中工作在經(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；輪胎滾動半徑：0.522m后橋后橋16檔箱匹配3.8速比，總傳動比58.48 9檔箱匹配5.1速比，總傳動比：52.33發(fā)動機發(fā)動機 340馬力，歐3發(fā)動機 輸出扭矩1700 Nm變速器檔位數(shù)對整車動力性、經(jīng)濟(jì)性的影響仿真試驗參數(shù)仿真試驗參數(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，總傳動比速比后橋，總傳動比58.4

7、89檔變速器匹配檔變速器匹配5.1速比后橋，總傳動比速比后橋，總傳動比52.33020406080100120驅(qū)動輪上的牽引力 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)對整車動力性的影響變速器檔位數(shù)對加速時間的影響9檔箱連續(xù)換檔加速時間16檔箱連續(xù)換檔加速時間此積分面積代表由速度u1到速度u2的加速時間由于檔位密布，積分面積減小實際操作中，由于駕駛員的因素?zé)o法保證理論分析的效果，但是對于AMT變速箱，可以按照理論的換檔點進(jìn)行換檔，從而減少加速時間。增加檔位數(shù)，減小速比級差，使發(fā)動機集中工作在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，提高燃

9、油經(jīng)濟(jì)性發(fā)動機的經(jīng)濟(jì)工作范圍變速器檔位數(shù)對整車經(jīng)濟(jì)性的影響檔位數(shù)增加，發(fā)動機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)對百公里油耗的影響檔位 ，后備功率 發(fā)動機的負(fù)荷率燃油消耗率 百公里油耗檔位 ，后備功率 發(fā)動機的負(fù)荷率燃油消耗率 百公里油耗檔位 ，后備功率 發(fā)動機的負(fù)荷率燃油消耗率 百公里油耗同樣的

10、發(fā)動機，分別匹配9檔變速箱和16檔變速箱，同為65km/h車速在萬有特性特性曲線上的工作點如上圖所示 9檔變速箱16檔變速箱在同樣車速下，發(fā)動機發(fā)出的功率相同。220g/kw.h215g/kw.h車速為65km/h時，16檔變速箱切換為最高檔車速為70km/h時，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間時速加起步地原性濟(jì)經(jīng)油燃7、后橋速比對整車動力性、經(jīng)濟(jì)性的影響、后橋速比對整車動力性、經(jīng)濟(jì)性的影響-圖示后橋速比4.3點較好的兼顧動力性和經(jīng)濟(jì)性-圖示后橋速比小于4.3時，燃油經(jīng)濟(jì)性稍有改善，但動力性有明顯下降。-圖示后橋速比大于4.3時，燃油經(jīng)濟(jì)性明顯下降，但動力性稍有改善。8、不同工況下動力系統(tǒng)的匹配要求不同工況下動力系統(tǒng)的匹配要求長距離1000km中長距離

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)不同工況下動力系統(tǒng)的匹配要求不同工況下動力系統(tǒng)的匹配要求長距離運輸：長距離運輸：使用條件：平均行駛車速較高，換檔頻率低。用戶對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，兼顧動力性，要求發(fā)動機的扭距儲備系數(shù)大，且最大扭距點轉(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)動機馬力不夠大的情況下，發(fā)動機往往運行在較高轉(zhuǎn)速區(qū)，此時希望發(fā)動機的經(jīng)濟(jì)工作區(qū)位于較高轉(zhuǎn)速區(qū)。以改善經(jīng)濟(jì)性；礦山工地運輸：礦山工地運輸：使用條件：平均行駛車速低，頻繁換檔、起步。用戶對起步連續(xù)換加速性能力、爬坡能力比較關(guān)注。匹配要求：以動力性為主，兼顧經(jīng)濟(jì)性，要求發(fā)動機低速扭矩和扭矩儲備系數(shù)大，變速箱頭檔速比和后橋的主減速比大；由于礦山工地運輸?shù)奶攸c，發(fā)動機在最大扭距區(qū)運行時間較多，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)動機出于經(jīng)濟(jì)工作區(qū)；中長距離運輸及配送：中長距離運輸及配送：使用條件：平均行駛車速介于長距離運輸和礦山工地運輸之間，兼顧經(jīng)濟(jì)性和動力性；匹配要求：發(fā)動機的性能可按長距離發(fā)動機的要求，通過適當(dāng)調(diào)整后橋主減速比和變速箱檔位數(shù)來