轻型汽车动力总成的匹配与优化(2)
表7 一档传动比的敏感度 33
表8 最高档传动比仿真计算结果 33
表9 最高档传动比的敏感度 34
表10 主减速比仿真计算结果 34
表11 主减速比的敏感度 34
1 绪论
随着我国经济水平的日新月盛，汽车的保有量增长迅速，最近十年来，每年有1100多万辆新增汽车。截止至2013年，我国的汽车保有量达到1.37亿辆之多。在全国大中小城市中，有31个城市的保有量超过100万辆，其中有8个超过200万辆，北京市的汽车保有量位列全国之首，达到560万辆。我国在进入汽车社会的道路上跃马扬鞭，进一步确立了汽车大国的地位。
汽车保有量的大幅度增加集中体现了我国经济的发展，工业的腾飞以及人民生活质量的提高。但是同时，它也带来了种种问题。
1.1 研究的背景及意义
我国对进口石油产品的依赖非常大，仅2013年一年，我国的原油进口量就达到2.82亿吨。另一方面，除了进口量过大，汽车保有量的大幅度增长还带来了比较严重的空气污染问题。
动力传动系是汽车结构中至关重要的几个系统之一，为了满足人们对汽车燃油经济性能不断提高的要求，需要在满足动力性要求的同时使发动机工作在最佳经济区。要评价汽车质量，就要考虑汽车的动力性及燃油经济性，这两者是衡量汽车质量的主要性能指标。然而，这两项指标是互相矛盾，不能兼得的。追求充足的动力性，往往要牺牲燃油经济性；追求良好的燃油经济性，则必然使得动力性有所损失[1]。所以寻找这两项性能指标的平衡点有着很重要的意义。
作为动力总成中最重要的部分，发动机对汽车性能起到的作用举足轻重，被认为是改进和优化汽车动力传动系的中流砥柱。为了改善汽车性能，在很长一段时间内，许多措施被提出来用于提高发动机的性能，经过艰苦的努力与长时间的发展，汽油机和柴油机的改进潜力越来越小，改进的难度和成本越来越高。因此，要寻找其他的方法来对动力总成进行优化。汽车动力性与燃油经济性的好坏，除了受到发动机以及传动系各部件性能参数的直接影响外，还受到动力总成匹配程度的影响[2]。相关研究表明，如果能够对发动机以及传动系进行合适的匹配，燃油消耗可以降低到90-95% [3]。
1.2 动力总成的匹配与优化
汽车的动力传动系统主要由发动机、变速箱、差速器、离合器、主减速器等组成。
1.2.1 动力总成匹配与优化的主要方法
两种方法可以用来匹配与优化动力总成，分别是传统方法以及计算机模拟仿真 [4]。
传统方法成本高、周期长，它非常依赖设计经验，所有的工作都要根据经验进行。首先，根据经验进行定向分析和比较简单的定量计算，然后，试制样车，通过试验获取大量的数据，再在这些试验数据的基础上反复计算，对样车进行反复修改。不同的零部件的配合导致试制车型时大量的组合方案，因此工作量相当巨大。
计算机模拟仿真方法则利用计算机来建立汽车的仿真模型，这种建模方法是信息技术飞速发展的产物，非常简单便利。建模之后，输入各模块相关技术参数，就能够便捷的对汽车指定工况下的各种性能进行数值计算。这种方法极大的缩减了研发时间、降低了研发费用，可以用来求解复杂的模型，模拟各种运行工况，可以在样车制造之前得出比较精确的结果，使得我们能够在节省了人力、物力和财力的同时更快地分析得出比较好的优化匹配方案。
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