汽车动力传动系统仿真的研究

分类号：U463.2密级：硕士学位论文汽车动力传动系统仿真的研究Theresearchofvehiclepowertransmissionsystemsimulation申请人姓名：陈继龙指导教师：任中全专业名称：车辆工程研究方向：车辆动力学研究西安科技大学二〇一三年六月学位论文独创性说明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：日期：学位论文知识产权声明书本人完全了解学校有关知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安科技大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日论文题目：汽车动力传动系统仿真的研究专业：车辆工程硕士生：陈继龙（签名）指导教师：任中全（签名）摘要随着科学技术的飞速发展，汽车已经成为人们日常生活中不可替代的交通工具。各国都在对汽车动力传动系统进行研究，通过计算机仿真来模拟汽车在各种工况下的行驶情况，针对仿真所得的结果来评价汽车的性能或修改汽车部件的参数来优化汽车的性能，从而提高汽车研发和改进的速度。本课题正是在此背景之下提出并进行研究。本课题以目前汽车动力传动系统中广泛采用装有液力变矩器的液力机械式动力传动系统为研究对象，研究了传动系部件中的发动机、液力变矩器、变速器、主减速器的工作原理及基本特性。本文在建立汽车行驶平衡方程的基础之上对评价汽车动力性的指标（最高车速、最大爬坡度、加速时间）及其求解方法、评价汽车燃油经济性的指标及其评价方法进行了研究。通过对某车型的机械式动力传动系统改型为装有液力变矩器的液力机械式动力传动系统，并在CRUISE中对两种车型进行了建模。采用奥地利李斯特内燃机及测试设备公司（AVLLISTGmbh）开发的整车性能仿真软件CRUISE对两种车型在NEDC循环工况下的燃油经济性和排放状况，汽车的动力性（爬坡性能、最高车速、加速性能），主减速器传动比对汽车性能的影响进行了仿真分析研究。通过对两种车型在城市循环工况NEDC下进行动力性和燃油经济性性能对比仿真，发现改型后的液力机械式动力传动系统汽车其燃油经济性比改型前的机械式动力传动系统汽车的差，但动力性能够达到机械式动力传动系统的水平。通过分析主减速传动比对汽车动力性和燃油经济性的影响，提出了适当减小主减速器传动比能够起到提高汽车燃油经济性，但需要以牺牲汽车的动力性为代价。关键字：汽车；动力传动系统；仿真分析；CRUISE研究类型：应用研究Subject:TheresearchofvehiclepowertransmissionsystemsimulationSpecialty:VehicleEngineeringName:ChenJilong（Signature）Instructor:RenZhongquan（Signature）ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofscienceandtechnology,thecarhasbecomeanirreplaceablemeansoftransportinthePeople'sDailylife.Allcountriesinthestudyofvehiclepowertransmissionsystem,throughthecomputersimulationtosimulatethemotionofthevehicleundervariousconditions,accordingtothesimulationresulttoevaluatetheperformanceofthecar,ormodifytheparametersofthevehiclepartstooptimizetheperformanceofthecar,soastoimprovethespeedofvehicledevelopmentandimprovement.Thistopicisinthebackgroundputforwardandstudied.Thistopictakesthehydraulicandmechanicalpowertransmissionsystemoftorqueconverterastheresearchobjectwhichiswidelyusedinvehiclepowertransmissionsystem.Theworkingprincipleandbasiccharacteristicoftheengine、torqueconverter、gearbox、finaldriveinthedrivetrainareintroduced.Thecarbalanceequationwaspresentedinthispaper.Thepaperstudiedtheevaluationofautomobilepowerperformanceindex(topspeed、maximumgradeability、accelerationtime)anditssolvingmethod.Thepaperstudiedtheautomobilefueleconomyevaluationindexandevaluationmethod.Tookavehicleofmechanicalpowertransmissionsystemtoretrofithydraulicmechanicalpowertransmissionsystembyusingtorqueconverter.TwokindsofvehiclemodelsweresetupinCRUISE.ThevehicleperformancesimulationsoftwareofCRUISEwasdevelopedbytheAustrianlisztinternalcombustionengineandtestequipmentcompany(AVLLISTGmbh).ThistopicusedthesoftwareCRUISEtosimulationresearch.TocontrastpowerperformanceandfueleconomyperformancesimulationofthetwomodelsundertheNEDCcycleconditions,foundthatthefueleconomyofthecarwhichpowertransmissionsystemishydraulicandmechanicalispoorerthanthecar’swhichpowertransmissionsystemismechanical.Butpowerperformanceofthecarwhichpowertransmissionsystemishydraulicandmechanicalcanreachthelevelofthecarwhichpowertransmissionsystemismechanical.Byanalyzingthefinaldrivegearratioinfluenceonautomobilepowerperformanceandfueleconomy,putsforwardtheappropriatereducedfinaldrivegearratiocanserveasvehiclefueleconomy,butneedtobeatthecostofautomobiledynamicperformance.Keywords:vehicle；powertransmissionsystem；SimulationAnalysis；CRUISEThesis:ApplicationResearch目录I目录1绪论........................................................................................................................................11.1课题的研究背景及意义..............................................................................................11.2汽车动力传动系统的研究状况和发展趋势..............................................................31.3研究内容及预期目标..................................................................................................41.4本章小结......................................................................................................................52汽车动力传动系统分析........................................................................................................62.1液力机械式动力传动系统..........................................................................................62.2发动机..........................................................................................................................62.2.1发动机外特性...................................................................................................62.2.2发动机万有特性...............................................................................................82.2.3发动机功率的选择...........................................................................................82.3液力变矩器..................................................................................................................92.3.1液力变矩器的性能参数...................................................................................92.3.2液力变矩器的工作原理...