轻型汽车动力总成的匹配与优化(3)

时间:2018-04-11 22:41 来源:毕业论文作者:毕业论文点击:次

1.2.2    国内外研究现状
由于传统方法耗费大量成本和时间，早在50年代末期，国外就开始使用计算机对汽车性能进行计算模拟。最初，研究者从行驶工况以及汽车运动方程着手开发，慢慢才结合两者考虑，但是这样得到的模型不太稳定，而且依旧有很大的计算量。6、70年代起，美、德、日等国的各大公司相继开发出了许多应用程序，如GPSIM、VMS、TOEFP、VEHSIM、CSVFEP、TRASCO等。目前，国外已经有了较为完善的模拟计算模型，在动力总成的匹配和优化上面获得了很大的进步。利用模拟软件可以比较准确的计算出汽车动力性和经济性，能够便捷的对动力总成进行匹配优化。现在，比较成熟的商业模拟软件有AVL CRUISE、ADVISOR和DT-DRIVE。
国内在动力总成匹配优化方面起步较晚，八十年代至今，通过陆续开展活动，在研究方面取得了一定进展，但是与国外相比，国内的研究仍然存在很多问题。长春汽车研究所和清华大学各自研制了属于自己的仿真模拟应用程序；吉林工大研究了传动模型在特定情况下的模拟；吉林大学在动力性和经济性的基础上，进一步考虑了排放。
1.3    本文研究的主要内容
（1）研究基础理论，为动力总成匹配工作奠定基础。
（2）对南京依文柯汽车有限公司的某越野车型进行建模，并与试验值相对比，对模型进行调整。
（3）建立综合评价体系。通过计算实例直观比较，说明不同的综合评价体系对评价结果的影响。
（4）选用2种发动机、2款变速箱、4款主减速器，对包括原车型在内的一共16种匹配方案进行评价，选择最好的方案完成对原车型的优化。
（5）在最优方案的基础上，研究动力传动系的参数敏感度，对最优方案提出进一步优化建议。
2    理论基础[6]
2.1    汽车的动力性
2.1.1    汽车的驱动力
见图 2 1，作用于驱动轮上的转矩产生对地面的圆周力，汽车的驱动力是此时地面对驱动轮的反作用力。发动机产生的转矩经过传动系，得到驱动轮上的转矩。
汽车的驱动力为：
        (1)
式中，为作用于驱动轮上的转矩；为车轮半径；为发动机转矩；为变速器传动比；为主减速器传动比；为传动系的机械效率。
2.1.2    汽车的行驶阻力
汽车在行驶时，必须克服来自地面的滚动阻力、来自空气的空气阻力、重力沿坡道的分力——坡度阻力和加速阻力。汽车的总阻力为：
        (2)
式中，为滚动阻力；为空气阻力；为坡度阻力；为加速阻力。
2.1.3    汽车行驶方程式
对汽车的行驶阻力进行逐项分析，可以得到汽车的行驶方程：
        (3)
式中，为汽车的重力；为滚动阻力系数；为空气阻力系数；为迎风面积；为汽车行驶速度；为汽车旋转质量换算系数；为汽车质量；为行驶加速度。
2.2    汽车的燃油经济性
2.2.1    等速行驶工况
在万有特性图上，利用插值法，确定与相对应的燃油消耗率，从而计算出该车速等速行驶时单位时间内的燃油消耗量：
        (4)
式中，为燃油消耗量；为燃油的密度；为重力加速度。汽油的可取为6.96~7.15N/L，柴油可取为7.94~8.13 N/L。
路程，在这个过程中，燃油消耗量为：
        (5)
2.2.2    等加速行驶工况 (责任编辑：qin)

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