载货汽车动力传动系统参数优化匹配(精)
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FD1020D6K汽车动力性及传动系统主要参数的确定和选择计算条件:1.设计对象主要是运行于城市及城乡结合部的小型载货汽车2.汽车在满载时、挂直接档在平坦良好路面上用最高车速行驶3.满载总质量m=3300kg 前轴:1115 kg(34%)后轴2185 kg(66%)4.根据前后轴荷分配的情况,选定车轮,车轮胎用6.00-14LT 8层级普通钢丝子午线轮胎5.直接档速比=1, 希望直接档的最高车速V=68km/h 直接档经济车速V'=50km/h一、汽车发动机动力的选择1.1.后桥主减速器比初步选择对于总重3吨左右的小型载货车而言,使用的柴油发动机多为480或485系列,它们的最高转速在3000-3200,经济转速约为2150,由满载直接档经济车速V'=50km/h估算=1 ——汽车滚动半径,===;根据公式=>= 0.377 n / V'=5.25选择212加强型后桥,主减速器比=5.375,额定轴荷2500kg1.2在满足上面设定的计算条件下,直接档的最高车速V=68km/h时所需发动机的功率为PP=(+)P ——发动机功率(kw);——传动系数,4×2单级主减速器=0.86——重力加速度,取=9.8;——滚动阻力系数,对货车取0.021;——空气阻力系数,货车在0.8—1.00之间,取0.9;A——汽车正面投影面积:=2.28m2;V——最高车速 V=68km/h;——汽车总质量=3300kg,P==此时的P为装有全部附件时测得的最大有效功率,约比发动机外特性的最大功率值低12~20%,此处取16%。
则汽车在满载、挂直接档在平坦良好路面上用V=68km/h 车速行使时,所需发动机外特性最大功率为: =P/(1-16%=29.51.2 功率为时的转速n根据直接档最高车速V的值来推算=> n=V*/0.377最高车速V=68km/h——汽车滚动半径,=;——计算常数,子午线胎用3.05,斜交胎用2.99 ;——变速器直接档传动比,;——后桥传动比,;n=68×1×5.375/(0.377×0.324)=29921.3 根据外特性曲线来选定发动机:1.3.1根据直接档V=68km/h时对发动机转速、功率的要求来选择发动机n=2992=29.5常柴CZ480QA发动机外特性曲线的参数符合上述要求1.3.2 发动机在n=2992时还应提供足够的扭矩,才能满足直接档V=68km/h的要求由转矩和功率的关系可知:T=T——发动机在时应提供的扭矩(N m);n=2992;T ==94 N m查CZ480QA发动机外特性曲线,在n=2992所能提供的扭矩T=95N m,所以发动机提供的扭矩可以满足使用要求。
重型载货汽车传动与动力匹配一、参考文献介绍1《重型载货汽车动力传动系统参数优化匹配》作者:王铁武玉维李萍锋郑利锋王晓2《某重型汽车动力性与燃油经济性仿真与匹配优化》作者:杜子学颜溯刘记君3《重型汽车列车动力系统的优化匹配》作者:张翠平吕秀斌李萍锋胡建功4《基于发动机特性综合评价的传动系优选匹配方法》作者:刚宪约朱江苏柴山5《载货汽车动力传动系统的优化设计》作者:鲍远通范振勇6《基于CRUISE的动力传动系统匹配建模与仿真分析》作者:陈金柱张洁哈建东7《基于燃油经济性的汽车动力传动系匹配优化》作者:杜子学刘记君8《重型载货汽车动力传动系匹配研究》作者:董金松9《重型载货汽车动力传动系统匹配优化》作者:王乾峰10《新型混合动力汽车传动系统设计与工作模式耦合特性分析》作者:杨阳赵新富秦大同段志辉巩慧二、文献摘要1《重型载货汽车动力传动系统参数优化匹配》作者:王铁武玉维李萍锋郑利锋王晓针对某重型载货汽车油耗过高问题,利用仿真软件AVL-Crusie建立了整车性能仿真模型,采用MATLAB软件建立了数学分析方程,并集成到优化平台ISIGHT 软件中,对汽车动力传动系统的速比参数进行了优化设计和匹配。
在满足汽车动力性各项设计指标的前提下,该车辆驱动功率损失率降低了0.28%,6工况循环油耗降低了3.7%。
2《某重型汽车动力性与燃油经济性仿真与匹配优化》作者:杜子学颜溯刘记君根据某重型汽车的结构参数,按照动力传递路线,利用GT-DRIVE软件对该重型汽车进行了建模仿真,并分析了其动力性和燃油经济性。
仿真结果与试验结果的对比验证了该整车模型的正确性。
将此模型导入modeFRONTIER优化软件,采用多目标遗传算法对该车的传动系统参数进行优化,从优化方案中选取几种方案进行比较分析,并根据实际使用的需要确定了该车动力传动系统的最佳匹配方案。
3《重型汽车列车动力系统的优化匹配》作者:张翠平吕秀斌李萍锋胡建功利用CRUISE软件对TY4250半挂牵引车进行了建模,并对其动力性和燃油经济性进行了模拟仿真和计算分析;结合试验结果,验证了TY4250半挂牵引车CRUISE 模型的正确性。
1 研究背景今年由国家统计局发布的相关资料显示,到2014年止我国汽车保有量达到1.5亿辆。
短短的10年,我国民用汽车的保有量从2003年的2380万辆增长到2014年的1.5亿辆。
车辆的快速增长,带来的能源紧缺和环保问题也是非常突出的。
对于物流企业来讲,货运车辆的经济性是影响物流成本的主要因素。
为了解决节能环保问题,人们在不断尝试各种新技术来改善汽车的整车动力性和经济性。
经过汽车研发人员的努力发现车辆整车动力性和经济性除了和车辆搭载的发动机性能紧密联系,同时也取决于整车动力传动系统的合理化匹配。
国内外专家对汽车发动机和传动系统的匹配问题进行了大量的研究,并开发了像AVL-Cruise、GT-SUITE这样的仿真软件。
利用这些软件可以通过仿真技术对传动系统的参数进行优化,达到提高整车性能的目的[1]。
该文就以对某载货汽车发动机和传动系统匹配优化为例,说明使用GT-DRIVE软件进行仿真辅助设计的过程。
2 建模仿真计算分析通过市场调研分析报告可以了解到关于某一市场细分的相关信息,例如:市场中某一载货汽车存在经济性不太好的问题。
为了解决市场问题,需要对该车进行进一步调研,以便确定该车的具体设计目标(假设u x ma ≥h km /115,i max ≥%30,Q z ≤km L /24)。
然后将该车发动机和传动系统进行参数匹配优化,给出理论上最为理想的传动系各部件的传动比。
载货汽车使用优化后的传动系统参数配置就可以使得该车的经济性能有所改善。
根据仿真计算分析的重点不同使用GT-DRIVE软件建模时有三种方式,即静力学、动力学及运动学模型。
分别可以进行基本性能分析、经济性分析和排放性能分析。
该文主要讨论载货汽车的经济性,所以应该选择动力学模型,它可以对汽车的行驶工况进行模拟所以能够准确仿真。
建立模型时只要根据该载货汽车的动力传递路线,再将GT-DRIVE元件库中相关的汽车元件拖入建模区并按动力传递方向进行物理连接,便可以建立所需的仿真模型。
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。
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(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:3.1/1.1≤≤P em T T转矩适应性系数也可参考同级发动机试验值选取。