CVT轿车液力变矩器的整车匹配优化设计
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一、概述无级自动变速器(CVT)是一种能够连续、无级变换输出轴速比的传动装置。
CVT通过改变带轮直径或链轮螺距来实现无级变速。
相比传统的离合器式变速器,CVT具有更加平顺的变速特性,能够提高燃油经济性和驾驶舒适性。
CVT技术在汽车行业得到了广泛的应用。
二、CVT技术要求1. 动力传递效率高CVT在能够无级变速的还需保证较高的动力传递效率。
CVT变速器的主要部件包括轮系、变速机构、液压控制和电子控制系统等,其中轮系是CVT的核心部件。
轮系的设计需要考虑到转矩输出的稳定性和高传动效率。
2. 变速范围广CVT需要具有宽广的变速范围,能够满足不同工况下车辆的变速需求。
在起步、加速和高速巡航时,CVT都需要能够保持在合适的转速范围内进行变速。
3. 可靠性高CVT变速器需要具有较高的可靠性和耐久性,能够在长期使用中保持稳定可靠的工作状态。
这要求CVT的设计和制造需要考虑到各种工况下的使用寿命和可靠性。
4. 驾驶舒适性好CVT在变速过程中应该保持平顺的动力传递特性,避免因为变速时的颠簸或者顿挫给驾驶员带来不便。
这要求CVT在变速时能够平稳过渡,并且响应迅速。
5. 燃油经济性优异CVT的设计要求在变速过程中减少能量损失,提高燃油经济性。
CVT的变速特性要求能够在各种转速下都保持较高的传动效率,以确保车辆的燃油经济性。
三、CVT技术实验方法1. 性能测试对CVT进行性能测试是评价其设计和制造质量的重要手段之一。
性能测试可以包括传动效率测试、换挡响应时间测试、持续工作时间测试等内容。
性能测试可以通过实车测试或者台架测试来完成。
2. 耐久性测试CVT的耐久性测试是评价其可靠性和耐久性的关键手段。
耐久性测试可以包括持续高速运转测试、高温高压测试、冷热循环测试等内容。
通过耐久性测试,可以评估CVT在长期使用中的稳定性和可靠性。
3. 公路试验CVT的设计要求可以通过在实际道路环境中进行公路试验来验证。
公路试验可以包括加速性能测试、燃油经济性测试、怠速平顺性测试等内容。
区域治理综合信息发动机与液力变矩器的合理匹配研究杨小龙 任丽杰西安双特智能传动有限公司,陕西西安 710119摘要:液力传动具有自动适应性、操作便利等优势,现已得到了十分广泛的应用。
而液力变矩器与发动机的合理匹配是液力传动中的重要内容。
相关人员在研究液力变矩器与发动机匹配的过程中,不仅要注重两者之间的共同点,变矩器与发动机的合理匹配,还应该重视合理匹配的途径。
基于此,文章介绍了液力变矩器的选型要求,分析了发动机与液力变矩器匹配方式,并对发动机与液力变矩器的合理匹配进行了研究。
关键词:发动机;液力变矩器;合理匹配通常情况下,工程机械的传动是液力传动,能够有效地提高生产率,且具有一定的自适应性,在外载荷突然增大的情况下,会自动增大牵引力,以有效地克服增大的外载荷,自动降低行驶速度,避免外载荷的自动增加,甚至突然增加而使发动机熄火。
除此之外,液力传动的介质是液体能吸收并消除发动机和外载荷的振动和冲击,从而提高发动机和机体的使用寿命。
因此,相关人员应该重视液力变矩器的选型及与发动机的合理匹配。
一、液力变矩器的选型要求通常情况下,工程机械的负荷比较大,工作环境相对恶劣,行驶速度比较低,且散热条件差,这就导致发动机热负荷较大,发动机的使用功率需要降低10%-20%使用。
工程机械的性能和发动机功率的要求主要体现在以下方面:第一,液力变矩器和发动机共同作用的情况下,在全负荷下发动机需要较大的功率输出,以满足较大的牵引特性要求;第二,根据爬坡性能的要求,液力变矩器失速变矩应该大些,一般是3到3.6,以减少变速箱的排挡数;第三,液力变矩器高效范围宽,在工程机械作业情况下,要求变矩器在低速和高速工况下运转,有利于提高发动机的经济性,一般变矩器允许的最低效率是75%;第四,为了充分利用发动机的功率,液力变矩器应具有一定的透穿度,这样在启动和低速行驶时能获得较大的牵引力,高速行驶时能充分利用发动机的功率,提高平均速度,有效地改善加速性和牵引性。
液力变矩器匹配分析方法摘要:发动机与自动液力变矩器配合后,可以看做是一个新的动力源,其配合程度,直接影响车辆动力经济性能。
本文针对平原和高原两个环境下,发动机不同表现情况下,发动机特性对液力变矩器进行匹配分析作出了总结。
本文适合用于以内燃机(汽油或柴油)为动力装置的 M1 类和 N1 类车辆。
关键词:平原工况;高原工况;输入特性曲线;输出特性曲线1术语和定义下列术语和定义适用于本文。
转速比 i speed ratio:液力变矩器涡轮转速 nW 与泵轮转速 nB 之比。
变矩比 K torque ratio:液力变矩器涡轮转矩TW 与泵轮转矩TB 之比。
转矩系数 torque factor:液力变矩器转矩T 与其几何参数(有效直径 D)、油液密度及转速 n 的关系。
传动效率transmissionefficiency:液力变矩器输出功率 PW 与输入功率 PB 之比。
原始特性 primary characteristic:液力变矩器的变矩比 K 、传动效率及转矩系数随转速比 i 变化的特性。
2液力变矩器匹配分析2.1发动机与液力变矩器匹配要求1)液力变矩器平原工况符合匹配原则;a)为使车辆在起步时获得最大扭矩,液力变矩器起步工况的负荷抛物线应在发动机最大净扭矩点附近;b)为使车辆具有良好的动力性,要求液力变矩器在整个工作范围内能充分利用发动机的功率,液力变矩器最高效率工况处于发动机额定功率点附近;c)为使车辆具有良好的燃油经济性,这就要求液力变矩器与发动机共同作用范围处于发动机最低燃油消耗率附近。
2)高原工况下,车辆能够正常行驶: a)车辆满载时,在高原干砂路面25%坡度道路上能正常行驶。
b)车辆在原地打转向起步工况,能正常起步。
c)发动机失速点必须大于涡轮增压器开始工作点(一般不小于2000rpm)。
2.2发动机与液力变矩器共同工作特性2.2.1资料输入——发动机参数输入表a)发动机万有特性数据;b)发动机高原工况外特性数据;——液力变矩器特性数据表;——整车参数输入表——液力助力转向泵功率消耗图2.2.2绘制输入特性曲线1)将发动机平原转矩外特性和高原转矩外特性分别乘以85%,然后画出发动机特性图;2)在液力变矩器的原始特性曲线上,选取特征工况(起步工况转速i0=0;效率大于75%的高效区宽度端转速比i1=0.58、i2=0.9;偶合工况转速比iM=0.85;最大转矩工况imax=0.6。
摘要传统的汽车变速器设计是由经验丰富的设计人员按经验公式来确定变速器的关键尺寸,这样设计的变速器往往结构笨重、传动效率不高、且材料的运用过于保守。
而现代汽车变速器的设计趋势之一却是小型轻量化,因此采用全新的设计方法来优化汽车变速器就成了本文研究的目标。
本文以SJ汽车变速器为例,首先通过传统的设计方法对变速器的结构及具体参数进行初步设计,然后通过MATLAB优化工具箱中的最优化函数来重新校验变速器的设计。
根据设计要求和特点,在满足变速器可靠性的前提下,建立了汽车变速器的优化设计数学模型,使变速器齿轮和轴系的配合最合理化,变速器壳体的利用率达到最大化,从而减小了变速器的整体体积,同时也降低了变速器整体的质量,达到了预期优化的目的。
结果表明:采用优化设计方法,可以缩短设计周期、减轻质量和降低成本,这是传统设计方法所不具备的,因此这种优化设计的方法是具有可行性的。
关键词:变速器,优化,传动比Optimize Design for SJ Automobile GearboxABSTRACTThe traditional design of Automobile gearbox used empirical formula to make sure the key sizes of gearbox,these designs always outdated,have lower efficiency,and the usage of material was too conservative. Along with the development of modern automobile industry,the design trends of gearbox are to request smaller volume and better function. So a new method which can get a small and lightweight gearbox becomes our target.In this thesis,SJ automobile gearbox was taken as an example. Firstly, traditional design was used to get the key sizes of gearbox;and then CAD was used to design its structure,such as shell、shaft、selector mechanism and so on;at last the toolbox of MATLAB was used to optimize the parameters of gearbox.The result manifests that using new method can shorten the design period,lower the costs for design,and the weight of gearbox can be reduced too. In conclusion,a satisfactory result can be achieved through optimizing the parameters of gearbox.Keyword:gearbox,optimization,transmitting ratioSJ汽车变速器的设计与优化0 引言随着时间的流逝,昔日的辉煌渐渐落下了尘埃;当轻轻的掸去岁月留下的痕迹,闪露的就是历史的光华。
基于CRUISE 的自动档车辆换档规律制定与仿真分析解国强 张毅(奇瑞发动机工程研究院,安徽,芜湖,241009)摘 要:讨论了发动机和液力变矩器的匹配原则,制定了动力性换档规律和经济性换档规律,并对采用不同换档规律时的整车性能进行了仿真分析。
关键词:匹配,换档规律,仿真 主要软件:A VL Cruise1. 前言换档规律是影响自动档车辆动力性和经济性的重要因素。
换档规律可分为单参数换档规律、两参数换档规律和三参数换档规律,目前比较复杂的还有四参数换档规律。
应用较多的为两参数换档规律。
两参数换档规律的控制参数为车速、油门开度,或者涡轮转速、油门开度。
本文利用Cruise 软件,按照图解法制取了某款整车的两参数的动力性换档规律和经济性换档规律,并对换档规律进行了仿真评价。
共同工作特性是液力变矩器和发动机匹配的基础。
整车能否表现出良好的动力性能和经济性能,发动机和液力变矩器的匹配是关键因素之一。
液力变矩器与发动机匹配原则如下[1,2]: (1)液力变矩器的高效区域应位于发动机的最大功率附近。
(2)液力变矩器的工作范围应尽量通过发动机的较低油耗区域,保证整车的燃油经济性。
(3)在低速比情况下,液力变矩器的泵轮转矩曲线应通过发动机的最大扭矩工况点附近,以保证有良好的起步性能。
(4)整车起步时,对应的发动机的转速越低越好,以减小起步时的振动,提高整车的舒适性能。
2. 换档规律制定建立自动档车辆的计算模型并输入参数,如图1。
添加Full Load Acceleration-Maximum Acceleration in all Gears 计算任务,进行不同油门开度加速性能计算。
并设置其它计算任务[3]。
2.1 动力性换挡规律动力性换档规律的设计原则是:车辆按照某一油门开度从某一车速加速到另一车速所用时间最短,这样就要求车辆在换档过程中始终按照最大加速度行驶。
利用Cruise 计算不同油门开度速度-加速度曲线,当特定档位和相邻档位的加速度曲线无交点时,取端点值作为换入下一档的换档点;当某一档位和相邻档位的加速度曲线有交点时,取交点值作为换入下一档的换档点。
基于Matlab的液力变矩器与发动机匹配计算与分析可帅;罗静;冯治国;李长虹【摘要】液力变矩器与发动机的合理匹配直接关系着整车动力性,经济性的优良与否.对于车辆不同的性能要求和路况差别,匹配的侧重点又会有很大区别,首先,通过分析发动机和液力变矩器的基本特性和匹配计算过程,建立匹配计算的数学模型,根据匹配目标的要求列出匹配评价指标.其次,通过利用Matlab软件编程完成WP13型发动机和DM152A型液力变矩器的匹配计算.最后,结合各档变速档位的传动比和传动效率计算出档位的牵引力,验证匹配计算的准确性.【期刊名称】《现代机械》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】5页(P41-45)【关键词】液力变矩器;发动机;匹配;Matlab【作者】可帅;罗静;冯治国;李长虹【作者单位】贵州大学机械工程学院,贵州贵阳550025;贵州凯星液力传动机械有限公司,贵州遵义563000;贵州大学机械工程学院,贵州贵阳550025;贵州大学机械工程学院,贵州贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】TH112装有液力变矩器的车辆,在发动机和变矩器匹配良好的情况下具有良好的适应性,舒适性,更重要的是在起步和爬坡时具有更加强劲的动力性。
但是如果两者不能得到很好的匹配,即使发动机性能优良也难以充分发挥作用[1]。
匹配的好坏直接关系着整车动力性,经济性的优良与否。
因此很有必要对两者的匹配过程进行分析研究,根据具体的要求匹配出最佳的动力性能或经济性[2]。
而对于车辆不同的性能要求和路况差别,匹配的侧重点又会有很大区别。
1.1 匹配目标1)为使车辆获得最好的起步性能往往希望变矩器低转速比负载抛物线能最大限度地接近并通过发动机最大扭矩点。
特别是i=0抛物线能通过发动机最大扭矩点。
如图1中线i0。
2)为了能充分利用发动机的最大功率,希望变矩器的最高效率的抛物线能够通过发动机最大净功率对应的转矩点。
这样能最大程度的利用发动机的最大功率,变矩器的最大效率,来提高车辆的动力性。
重型汽车液力缓速器的匹配应用研究郎华;马圣龙;徐伟刚;任帅飞;颜克亮;石红云;曹文斌【摘要】通过对液力缓速器工作原理、制动效能和挡位控制等方面的理论阐述和研究,对液力缓速器制动力矩的整车匹配计算理论进行了研究和分析.基于该匹配量化理论,通过实例对液力缓速器在重型汽车上的匹配应用进行了具体分析,针对液力缓速器单独作用和与发动机排气制动组合作用两种工作模式,提出了一种利用液力缓速器匹配权衡曲线的分析和比较方法,为重型汽车液力缓速器整车匹配应用提供了一种较为便捷和直观的量化方法.【期刊名称】《农业装备与车辆工程》【年(卷),期】2018(056)007【总页数】4页(P60-63)【关键词】液力缓速器;重型汽车;匹配应用;制动效能;挡位控制;权衡曲线【作者】郎华;马圣龙;徐伟刚;任帅飞;颜克亮;石红云;曹文斌【作者单位】250102 山东省济南市中国重汽集团技术发展中心;250102 山东省济南市中国重汽集团技术发展中心;250102 山东省济南市中国重汽集团技术发展中心;250102 山东省济南市中国重汽集团技术发展中心;250102 山东省济南市中国重汽集团技术发展中心;250102 山东省济南市中国重汽集团技术发展中心;250102 山东省济南市中国重汽集团技术发展中心【正文语种】中文【中图分类】U463.50 引言重型汽车在山区或长大坡道等级公路下行时,为保持和控制车速,行车制动系统需长时间持续作用。
但由于工作负荷较大,极易诱发车桥制动器制动力热衰退,而鼓式制动器尤为明显和严重。
为解决此问题,重型汽车实际多通过加装淋水器、改装制动系统等方式克服制动力热衰退问题。
但此类方式对路面结冰、制动鼓炸裂等重大安全隐患却无法避免和杜绝,如此便对道路交通环境带来了极大的安全隐患。
同时,车辆持续制动对轮胎及摩擦片的消耗速度也较快,还需要不间断加水,额外增加了运营成本。
随着社会的进步和发展,驾驶员的安全意识在不断提高,综合因素促使下,国家标准法规对车辆安全性能要求在不断提高。
ISG 型混合动力汽车中液力变矩器与发动机的匹配优化陈凯;吴光强【期刊名称】《佳木斯大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(000)004【摘要】针对 ISG 型混合动力汽车传动系结构,开展了液力变矩器与发动机和ISG 电机的匹配优化研究。
首先,建立了匹配计算模型,得到其共同工作的输入输出特性曲线。
然后,根据混合动力汽车整车性能的要求,建立了以液力变矩器循环圆直径为设计变量,整车性能指标为目标函数的优化模型,通过一维寻优求解得到最优解。
利用软件平台,建立了整车动力学模型,在选定循环工况下,对优化前后整车性能进行了仿真。
结果表明:优化后整车起步性能获得提高,燃油经济性得到明显提升% Based on the power train structure of ISG -type (integrated starter /generator type) hybrid e-lectric vehicle (HEV), the matching of torque converter (TC) and engine with ISG motor was studied .First, the matching model was established, and the input and output characteristics were simulated .Then, according to performance requirements of HEV , the optimization model was set up, the design variable was torus diameter, and objective function was the vehicle performance index .Optimal solution was obtained by the algorithm of one dimensional optimization.With the software platform, a dynamic vehicle model was built and the simulation was accomplished at selected driving circle .The results show that by optimization , starting quality of vehicle increa-ses and fuel economy is obviously improved .【总页数】5页(P523-527)【作者】陈凯;吴光强【作者单位】同济大学汽车学院,上海201804;同济大学汽车学院,上海201804; 东京大学生产技术研究所,日本东京153-8505【正文语种】中文【中图分类】U463.2【相关文献】1.装载机发动机与液力变矩器匹配优化 [J], 于国红;杨翰元;刘俊平;陈惠贤2.发动机与液力变矩器功率匹配优化 [J], 刘钊;张旭晨;王磊3.基于遗传算法的装载机发动机与液力变矩器匹配优化分析 [J], 彭正虎;赵丽梅;吴怀超;龙运祥;李国桥4.工程车辆发动机与液力变矩器匹配优化设计 [J], 胡仕成;黄红波;郑永锋;田明华5.基于性能评价网状图的装载机发动机与液力变矩器匹配优化 [J], 常绿因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。