如何提高AT的經濟性

2022-04-11 17:55:20 字數 5194 閱讀 7016

(3)防止發動機和傳動系過載,提高零件使用壽命。

(4)具有良好的自適應性。

(5)提高汽車的通過性。採用液力傳動,加以自動換檔控制,改善了車輛的通過性,使車輛能以較高平均車速通過雪地、鬆軟路面。

(6)汽車有害排放物下降。使發動機經常處於經濟轉速區域內運轉,也就是在較小汙染排放的轉速範圍內工作,從而降低了排放汙染。

②缺點(l)結構複雜,成本高,維修不便;

(2)傳動效率低。其液力變矩器效率為82%-86%,傳動效率比amt等其它自動變速器要低,降低了汽車的燃油經濟性。

2、液力機械自動變速器的經濟性

液力機械自動變速器能平穩地傳遞從發動機傳來的動力,給乘客帶來乘坐舒適性、方便的操作性、優越的動力性和良好的安全性。可是在其優於其它型別自動變速器的同時,也存在著傳動效率低、燃油消耗量大的問題,這也是其在經濟性上的劣勢。液力機械自動變速器是採用液力變矩器的油液來傳遞動力,由於動液的能量不能充分利用,再加上對幫浦輪和渦輪的摩擦和衝擊,使一部分能量轉變成油液的熱能而損失,所以油耗較高。

尤其是液力變矩器效率僅為82%-86%,對其傳動效率的影響很大。

液力機械自動變速器具有良好的動力性,於是提高其經濟性成為了發展的方向,其燃油經濟性與檔位數、液力變矩器的效率、變矩器閉鎖離合器的控制、換擋控制策略等多方面因素有關,下文將具體闡述提高其經濟性的方法。

3、提高at經濟性的措施

下文將從各方面給出提高液力機械自動變速器燃油經濟性的措施或方法,能一定程度上改善at 的經濟性,使其耗油量減少,更為省油。

3.1 多檔位化

變速器的多檔位化可以擴大發動機的扭矩和轉速變化範圍,增加了發動機發揮最大功率的機會,同時增加了發動機在低燃油消耗率區工作的可能性,降低了油耗。故多檔位化對於at的經濟性提高效果十分顯著。

為了提高at車的動力性和降低油耗,同時隨著汽車高速化,要使換檔平穩,行駛寧靜,都要求增加變速範圍,使發動機轉速在合理的使用轉速範圍內。因此at增加檔位數是技術上的發展趨勢。最初at有兩檔的,但在50至60年代主要是三檔自動變速器,到了70年代發展到四檔at。

最初四檔at往往是在三檔at基礎上加一行星排來實現的,結構不緊湊,零件較多。如at增加了乙個超速檔(od),速比在0.68左右,當不需要高驅動力且要求車輛超速行駛時,採用超速檔可使發動機在低轉速下執行,以減少發動機的摩擦損失,降低油耗和雜訊。

到了80年代初,各主要廠家都開發了專為四檔變速器設計的四檔雙排行星變速機構,結構簡單緊湊合理。到了80年代末,檔位進一步增加至五檔。有的五檔at是在雙排四檔at基礎上加一行星排來實現的,也有的是專門為五檔at設計的。

目前國內主流at車型都是5速at,4at的車型越來越少,有部分中級車和中高檔車搭載6速甚至7速at、8速at。

3.2液力變矩器效率的提高

液力變矩器由幫浦輪、渦輪、導輪組成的液力元件。安裝在發動機和變速器之間,以液壓油(atf)為工作介質,起傳遞轉矩、變矩、變速及離合的作用。[2]

幫浦輪與殼連成一體為主動元件,殼體做成兩半,用螺栓連線,殼外有起動齒圈,渦輪懸浮在變矩器內與從動軸相連。導輪懸浮在幫浦輪與渦輪之間,通過單向離合器及導輪固定套固定在變速器外殼上,單向離合器(只允許導輪單向旋轉,不允許其逆轉)使導輪可以順時針方向轉動,而不能逆時針方向轉動。

液力變矩器的油液用來傳遞動力,由於動液的能量不能充分利用,再加上對幫浦輪和渦輪的摩擦和衝擊,使一部分能量轉變成油液的熱能而損失,傳動效率很低,所以油耗高。故對液力變矩器效率的提高對於提高液力機械自動變速器的效率和經濟性起著關鍵性的作用。下面將從各方面說明提高液力變矩器效率的方法。

3.2.1 變矩比的優化

一開始人們認為變矩器可以自動無級變速,汽車傳動系的變矩任務主要應該由變矩器來完成,而機械式變速箱只起輔助作用。因此在設計中盡量提高其變矩比,開發了不少結構複雜的多元件多級變矩器,最高時曾達7-8。但是不久人們發現,液力機械式自動變速器最主要的問題是變矩器效率低、費油,多元件多級變矩器效率尤其低,採用變矩器必須解決效率低的問題。

在提高變矩器效率的過程中,發現要提高其效率只能簡化結構和降低變矩比,將降低到2左右,才能使變矩器效率達到90%左右。

3.2.2 鎖止離合器的使用

液力變矩器在低速時有增矩的作用,在耦合區,變矩器以近1:1的比例將來自發動機的輸入轉矩傳遞至變速器。但由於油內部的摩擦會造成一定的損失,並且幫浦輪和渦輪之間也有4%~5%的轉矩損失,這樣就導致實際轉矩比小於1。

為了提高液力變矩器的傳遞效率,改善變矩器在高速工況下的效率,降低燃油消耗,一般在液力變矩器中都加裝鎖止離合器。

故變矩器主要是在起步和加速時起作用,當車速大於60km/h時,汽車傳動系的變矩任務主要應由機械式變速器來完成,這樣才能提高變速器的傳動效率和提高經濟性,設定鎖止離合器,將幫浦輪和渦輪剛性連線,以提高傳動效率。

渦輪的背面加裝乙個液壓控制的摩擦式離合器,通過控制進入變矩器油液方向控制接合與分離。汽車高速行駛時,鎖止離合器接合,幫浦輪與渦輪連成一體,提高了傳動效率,使得η=1。當汽車起步或在顛簸不平的路上行駛時,鎖止離合器分離,幫浦輪與渦輪分開。

3.2.3閉解鎖控制

目前at 汽車中最為常見的控制方式是液力變矩器的閉鎖採用單引數控制,即控制引數為車速。此舉可以減少閉解鎖次數,有利於提高車輛的乘坐舒適性,延長閉鎖離合器的壽命。從車輛的經濟性角度來看,由於液力變矩器閉鎖前的效率始終小於1,因此車輛的閉鎖車速越低,整個傳動系統的效率越高,經濟性越好;從閉鎖品質上講,車速越低,相應的發動機轉速也較低,閉鎖時的衝擊、振動也較低,而且滑磨功也相對較低,有利於延長離合器的壽命。

但是,必須保證在閉鎖時汽車具有足夠大的驅動力來克服阻力,以防止發動機熄火,因此閉鎖車速也不能定得過低。同時考慮到城市行駛工況複雜,若閉鎖車速較低,則會頻繁閉解鎖,降低乘坐舒適性。

故對於閉解鎖時刻的把握十分重要,閉解鎖點設定的好既可以提高傳動效率,提高燃油經濟性,同時也可以提高動力性,優化換擋品質,降低摩擦功,提高離合器的壽命。

3.2.4鎖止離合器的滑差控制

如今隨著電子技術的大量應用,液力變矩器的發展進入了乙個新的時期,世界各著名汽車公司的液力自動變速器幾乎都採用了閉鎖離合器滑差控制技術,通過對閉鎖離合器摩擦片上壓緊油壓的調節,實現閉鎖離合器微小滑差的精確控制。當閉鎖離合器存在微小滑差時,一部分動力經液力傳遞,另一部分經閉鎖離合器機械傳遞。閉鎖離合器滑摩控制不僅能夠提高傳動效率,提高變速器的經濟性,同時又具有良好的減振、緩衝效能。

[3]對閉鎖離合器活塞施加油壓後,在離合器內將產生摩擦力矩,此時,需利用新的扭矩特性重新進行部分功率特性曲線匹配,即在發動機的速度特性曲線扣除閉鎖離合器摩擦力矩的條件下進行匹配。通過計算不同油門開度下滑摩力矩對發動機與液力變矩器聯合輸出特性的影響可知,當輸出轉速較低時,打滑曲線位於分離曲線的下方,變化緩慢。但隨著輸出轉速增高(速比增大),打滑曲線逐漸由下方變化到分離曲線的上方,即打滑輸出轉矩隨速比變化存在明顯的變化,因此必須控制閉鎖離合器的摩擦力矩。

可遵循以下變矩器滑差控制策略:

1)在低發動機轉速時,採用全液力變矩工況,完全隔離發動機低轉速時的扭矩波動向傳動系統的傳遞;

2) 在發動機中高轉速小油門時,此時發動機扭矩波動很輕微,閉鎖離合器可完全閉鎖,以提高傳動效率;

3) 中高轉速下大油門時,此時發動機扭矩波動雖然不是很明顯,但會影響乘坐舒適性,所以閉鎖離合器要打滑,但打滑率很小,通常控制打滑速比比偶合器工況轉換點速比稍大。

3.2.5液力變矩器的透穿性設定

液力變矩器的透穿性是指變矩器渦輪軸上轉矩轉速變化時,幫浦輪軸上轉矩轉速相應變化的能力。當外界阻力發生變化時,具有不同透穿性的液力變矩器速比的變化規律及其對變速器傳動效率的影響。在自動變速器設計中,合理選擇液力變矩器的結構引數,特別是注重其透穿度與發動機適應係數的合理匹配,是提高自動變速器傳動效率及汽車驅動功率的有效途徑。

[4]對非透穿性液力變矩器,發動機工況不隨外界阻力的變化而變化;而對透穿性液力變矩器,發動機工況隨外界阻力的變化在一定範圍內變化,其變化程度與液力變矩器的透穿度成正比。具有不同透穿性的變矩器效率的變化規律也不相同。通過相關**的研究發現,對於非透穿性變矩器,當外界阻力變化(如增加)時,在絕大多數情況下,變矩器效率將隨液力變矩器速比的減小而急速下降;對於透穿性的變矩器,存在兩種情況:

(1)幫浦輪的轉速將減小,此時速比不再線性地隨渦輪轉速的減小而成比例的下降,幫浦輪轉速的減小減緩了速比下降的趨勢,即變矩器效率的下降得到了一定程度的抑制,變矩器將一定程度上提高經濟性。

(2)幫浦輪轉矩將增大,即轉矩比增大,此時幫浦輪轉矩曲線左移,提高了發動機轉矩,從而減緩了轉矩比的增大趨勢,一定程度上抑制了效率的下降。

故採用透穿性的變矩器有利用提高變矩器的傳動效率,對於採用具有較大轉矩適應性發動機和大透穿度液力變矩器( p≥2)的轎車而言,透穿性變矩器的上述特性對提高其變矩器傳動效率,從而使驅動輪獲得較大的驅動功率具有十分重要的意義,對整個液力自動變速器經濟性的提高很有幫助。

3.2.6液力變矩器與發動機的匹配

汽車的動力性、燃油經濟性是評價汽車效能的重要指標,動力性與燃油經濟性的好壞,在很大程度上取決於車輛的動力傳動系統合理匹配的程度。發動機傳動系統作為汽車的動力及傳動裝置,一直是設計師們為提高動力性、降低油耗而倍加注目的研究課題。降低汽車的油耗而又提高汽車的動力性,從而達到既省能源又提高汽車運輸效率。

在今天更是人們孜孜以求的目標。[5]

除發動機本身特性外,這兩者之間的匹配,對汽車的動力性和燃油經濟性有極大的影響,是提高汽車運輸效率、降低汽車燃油消耗的重要措施。將發動機和傳動系統合理的匹配,會大大降低汽車的油耗,並可獲得較好的動力性。

將發動機的外特性進行數學建模化,將變矩器的變矩係數和變矩比數學模型化,然後將兩者進行全功率匹配,延長變矩器高效工作區,在高速比段使轉矩係數盡可能與車輛的動力性相匹配,盡量提高最高效率。整個匹配對發動機和變矩器的引數進行優化,提高動力性和經濟性,本文更為強調制速器的經濟性,可以在優化時以經濟性為主體對引數進行匹配。

3.3油幫浦效率的提高

自動變速器使用的油幫浦系統在典型的城市迴圈工況下所消耗的變速器功率約佔變速器總功率的20%左右,相應需要從發動機輸出軸上分流4-9的工作轉矩,從而成為能量消耗的重要原因。提高其傳動效率,對於變速器效率的提高意義很大,有利於提高變速器的經濟性。[6]

傳統提高油幫浦效率的方法有減少間隙,降低油幫浦的軸向和徑向洩漏,同時整個油幫浦系統空間設計的改進,包括進、出液口設定的改進,都是提高油幫浦高速時傳動效率最重要的途徑。以能量消耗為依據實施調節的變容積幫浦是最好的油幫浦結構,但是這種結構迄今並沒有得到非常廣泛的採用,其原因是油幫浦輸出的控制壓力不穩定。在現代自動變速器的實際應用中,這種結構均額外設有洩油口,以提高其輸出壓力的穩定性,這樣又會從另一方面部分地抵消原有油幫浦的優越性。

3.4齒輪傳動機構效率的提高

一般齒輪傳動機構的傳動效率比較高,不過仍然存在著一定的效率損失。損失主要來自離合器摩擦片組的摩擦損耗(約佔70% )、液體流動損耗(約佔14% )、齒輪嚙合損耗(約佔12% )、密封件洩漏損耗(約佔2.5% )和軸承損耗(約佔1.

5% )等。減小這些損耗對於傳動效率的提高都有很大的幫助。

如何提高燃油經濟性

傳動系的傳動比包括變速器各檔速比和主減速器比,在良好的道路上行駛選用小速比的主減速器可提高汽車的燃油經濟性。但是,汽車上許多物體都有乙個 臨界點 問題,過頭就會走向反面。主減速器比也是一樣,過小就會使最高檔的動力性過低,反而會使汽車的燃油經濟性變壞,因此一般設計減速器傳動比都有乙個範圍,使得掛直接檔...

提高燃油經濟性的措施

1 採用新材料減輕汽車總質量 汽車總質量影響到汽車的滾動阻力 坡道阻力和加速度阻力,對汽車的燃油經濟性影響很大。如整車質量為1360kg的汽車,當汽車總質量減少10 油耗降低8.8 因此,在汽車上廣泛採用工程塑料。鋁鎂合金 有機玻璃 石墨纖維等高強度 低質量的複合材料,以減輕汽車自重,是提高汽車燃油...

提高機組執行經濟性措施 1

批准 審核 編制 2018年1月18日 目錄1 總體要求 1 2 優化年度執行方式,實現高負荷率執行 2 3 優化機組負荷分配,推進全廠經濟排程 3 4 優化輔機執行方式,降低中低負荷能耗 4 5 開展機組指標競賽,促引數壓紅線執行 4 6 機組啟停及備用方式優化 5 7 汽機系統執行優化 7 8 ...