微型汽车后桥传动效率测量装置设计文献综述
2020-04-14 22:09:23
近年来,中国的微型汽车业快速增长,成为汽车行业中增长速度最快的车种之一,成为汽车生产和消费市场的重要拉动力量和生力军。中国的微型汽车在国际上也有着一定的竞争能力,在价格、质量等方面具有一定的比较优势,在开拓国际市场上形成了一定的实力。微型车行业之所以能保持增长势头,与行业自身的发展状况有着直接关系。
微型汽车一般是指发动机排量不超过1.1L,车身长度、宽度、高度不超过3.8m、1.6m和2m,最大载重量不超过600kg的汽车。微型汽车包括微型轿车、微型客车、微型货车[1]。
我国现有微型汽车大多为“前置后驱[2]”车,即发动机在汽车前方,通过传动装置,通过后轮驱动汽车行驶。微型汽车发动机与驱动轮之间的动力传动装置称为汽车的传动系,其性能的好坏直接影响汽车行驶性能的优劣。如图1为汽车传动系[3]示意图,后桥属于传动系统必不可缺的一部分,汽车传动轴接收来自汽车变速箱的动力,并把动力传递给后桥,从而驱动汽车的正常运行。
1.变速箱2.传动轴3.中间支撑4.滑动花键5.后桥主减速器6.半桥
图1汽车传动系简图
由于汽车后桥由两个半桥组成,两个半桥间有差速器的存在,且汽车传动轴与汽车后桥间万向节的存在,在传动过程中不可避免的会产生能量的损失,汽车两个半桥也存在差速运动,根据路况的不同,汽车车轮也会上下跳动,使万向节轴间的夹角不为零且经常变化,造成传动系统的能量与效率有所损失,汽车工作时传递扭矩与功率的不断变化不利于汽车的平稳运行,汽车的不平稳运行影响人驾车的舒适度。且能量与效率损失会导致汽车的驱动力变小,耗油量增加,使万向节温度升高、润滑条件变差等严重影响汽车的性能,可见微型汽车后桥传动的传动效率具有一定的研究意义。目前测量传动效率的测量方法通常为测扭矩法、测功法。
测扭矩法按照测量原理可分为平衡力法、传递法和能量转换法。测量扭矩需要选择适合的负载,常用的负载有电涡流制动器、磁粉制动器、电机反拖。
测功法是采用测功机测量,测功机也称测功器,主要用于测试发动机的功率,也可作为齿轮箱、减速机、变速箱的加载设备,用于测试它们的传递功率。测功法的原理是:根据作用力矩与反作用力矩大小相等方向相反的原理来测量扭矩,因此所测扭矩可以通过作用在测功器上的旋转力矩(即制动器外壳反力矩)来指示。主要分为水力测功机、电涡流测功机、电力测功机。
上汽通用五菱汽车股份有限公司谢庆年等人发明了一种汽车传动系统传动效率测试方法[4]。吉林大学刘学良等设计开发了一种汽车自动变速器综合传动效率测试方法[5]。武汉理工大学徐劲力、黄丰云等发明了一种便携式微车传动轴传动效率测试系统[6]该系统采用应变式传递法测扭矩。广州番禺职业技术学院李国斌使用应变式传递法对一款桥式起重机起升机构设计了减速器功率测量系统[7]。胡绍湘,丁杰雄,蔡重庆采用静态扭矩传感器进行动态扭矩测量[8]。重庆长安汽车股份有限公司陈明庆等人发明了一种汽车传动系统效率测试方法[9],该方法采用电涡流测功机测量。武汉理工大学何毅斌、张娟、陈定方对一级齿轮减速器传动效率进行了动态测量与研究[10],该研究的测试系统采用磁粉加载器作为负载。