本田節(jié)能車傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

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購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 開(kāi)題報(bào)告 學(xué)生姓名 專 業(yè) 班 級(jí) 指導(dǎo)教師姓名 職 稱 工作單位 課題來(lái)源 教室自擬課題 課題性質(zhì) 應(yīng)用設(shè)計(jì) 課題名稱 節(jié)能小車傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 本設(shè)計(jì)的科學(xué)依據(jù) （科學(xué)意義和應(yīng)用前景，國(guó)內(nèi)外研究概況，目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢(shì)等） 我國(guó)汽車工業(yè)已經(jīng)走過(guò)近百年的歷史，進(jìn)入 21世紀(jì)以來(lái)，我們的汽車工業(yè)更是迎來(lái)了大發(fā)展的時(shí)代，產(chǎn)量突破 2000萬(wàn)，國(guó)家政策的持續(xù)利好，民族品牌如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，例如奇瑞、長(zhǎng)城、吉利、比亞迪等等品牌，都不斷升級(jí)換代自己的產(chǎn)品，逐步在市場(chǎng)站穩(wěn)腳 跟，正讓我們汽車工業(yè)成為我國(guó)的支柱型產(chǎn)業(yè)。 但是隨著石油資源的開(kāi)采，燃油資源正在逐漸減少，油價(jià)上漲，增加了我們的出行負(fù)擔(dān)，加上有機(jī)化合物的燃燒產(chǎn)生的有害物質(zhì)對(duì)地球的污染，所以人們急需能夠更加節(jié)約能源的汽車。 進(jìn)入 21世紀(jì)，人們的環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，所以汽車的節(jié)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)得到了政府和各大車企的高度重視，所以市面上也出現(xiàn)了許多節(jié)能減排的技術(shù)，目前重點(diǎn)開(kāi)發(fā)推廣的汽車節(jié)能技術(shù)主要有以下幾種： 時(shí)下節(jié)能減排主要是增加發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率和開(kāi)發(fā)綠色能源的汽車兩大類。 1、 傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)，包括汽油機(jī)和柴油機(jī)，其能量利用 率只有 30%左右，還有很大的潛力可挖。汽油機(jī)技術(shù)包括，缸內(nèi)燃油直噴，分層燃燒，貧燃技術(shù)，增壓技術(shù)，可變進(jìn)氣歧管等都可以節(jié)能并減排，催化劑等的利用，可以減排。柴油機(jī)目前的新技術(shù)是高壓共軌。 2、 新能源，主要包括相對(duì)潔凈的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，以及加上電機(jī)的混合動(dòng)力技術(shù)，還有就是電驅(qū)動(dòng)汽車。天然氣技術(shù)很多城市的出租車都在采用，混合動(dòng)力比亞迪的 據(jù)電動(dòng)機(jī)的大小，有弱混、中混和強(qiáng)混之分。 3、 除了動(dòng)力系統(tǒng)之外，新材料的應(yīng)用，使得車輛的小型化與輕量化成為可能，也是節(jié)能減排的一條有效路徑 ，現(xiàn)在主流的是新 材料碳纖維車殼，質(zhì)量非常輕，但是強(qiáng)度比鋼鐵更強(qiáng) . 汽車節(jié)能減排的重要性不言而喻 ,考慮到當(dāng)前我國(guó)的汽車節(jié)能技術(shù)發(fā)展的實(shí)際情況 ,除了要積極推進(jìn)以混合動(dòng)力、燃料電池、先進(jìn)柴油、醇類汽車等為代表的新能源汽車技術(shù)的發(fā)展外 ,另一個(gè)推進(jìn)汽車節(jié)能減排工作的措施就是大力研究開(kāi)發(fā)適合我國(guó)現(xiàn)階段汽車行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀 ,并適合大量在用汽車的高性能節(jié)能產(chǎn)品。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 設(shè)計(jì)內(nèi)容和預(yù)期成果 （具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和重點(diǎn)解決的技術(shù)問(wèn)題、預(yù)期成果和提供的形式） 主要研究?jī)?nèi)容： 論文主要是對(duì)本田 125發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能小車的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求提升燃油經(jīng)濟(jì)性，主要 內(nèi)容是：分析現(xiàn)有的節(jié)能車輛，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，借鑒現(xiàn)有的參數(shù)，并計(jì)算得出所需數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)零部件及總成，完成整套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 汽車總質(zhì)量為整備質(zhì)量與裝載質(zhì)量之和，整備質(zhì)量為汽車經(jīng)整備后再完備狀態(tài)下的自身質(zhì)量，即指汽車在加滿燃料、潤(rùn)滑油、工作油液（如制動(dòng)液等）及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液并裝備（隨車工具及備胎等）齊全后但未載人、載貨時(shí)的總質(zhì)量。裝載質(zhì)量為最大貨運(yùn)質(zhì)量與最大客運(yùn)質(zhì)量之和。汽車總質(zhì)量影響到汽車的滾動(dòng)阻力、坡度阻力、慣性阻力和加速阻力，因此對(duì)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性影響最大。因此，在汽車上廣泛采用輕質(zhì)材料，減輕汽車自重，是提 高汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)重要方向。 主要有三組因素影響汽車燃油消耗：發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和外部阻力因素。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)是最大的影響要素，但小車所用發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)給定，因而本文主要討論的是影響油耗的外部因素。 汽車傳動(dòng)系對(duì)燃油消耗的影響，取決于傳動(dòng)效率、變速器檔數(shù)與傳動(dòng)比。 傳動(dòng)效率越高，則損失于傳動(dòng)系的能量愈少，因而燃油經(jīng)濟(jì)性也愈好，變速器的檔位與傳動(dòng)比對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性也有影響。隨著變速器檔位的增加，增加了選用合適檔位使發(fā)動(dòng)機(jī)處于經(jīng)濟(jì)工作狀況的機(jī)會(huì)，從而保證汽車的經(jīng)濟(jì)性愈好。 因此，如何提高傳動(dòng)效率，計(jì)算出合適的傳動(dòng)比， 保證機(jī)械傳動(dòng)效率，是我們本次課題的主要目的。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 擬采取設(shè)計(jì)方法和技術(shù)支持 （設(shè)計(jì)方案、技術(shù)要求、實(shí)驗(yàn)方法和步驟、可能遇到的問(wèn)題和解決辦法等） 技術(shù)要求： 1、 保證汽車有良好的行駛平順性 2、 具有適合的衰減振動(dòng)的能力 3、 保證汽車具有良好的操作穩(wěn)定性 4、 小車制動(dòng)或加速時(shí)，要保證車身穩(wěn)定性，減少車身縱傾，轉(zhuǎn)彎時(shí)車身傾斜角要適合 5、 有良好的隔聲能力 6、 結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間尺寸要小 7、 可靠地傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩，在滿足零部件質(zhì)量要小的同時(shí)，還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命 技術(shù)路線： 同步帶 傳動(dòng)具有帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。同步帶傳動(dòng)由于帶與帶輪是靠 齒帶 嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，故帶與帶輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。同步帶通常以鋼絲繩或玻璃纖維繩為抗拉體，氯丁橡膠或聚氨酯為基體，這種帶薄而且輕，故可用于較高速度。傳動(dòng)時(shí)的線速度可達(dá)50m/s，傳動(dòng)比可達(dá) 10，效率可達(dá) 98%。傳動(dòng)噪聲比帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)小，耐磨性好，不需油潤(rùn)滑，壽命比摩擦帶長(zhǎng)。 因此我們選擇齒帶傳動(dòng)。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)和已具備的條件 （包括過(guò)去學(xué)習(xí)、研究工作基礎(chǔ)，現(xiàn)有主要儀器設(shè)備、設(shè) 計(jì)環(huán)境及協(xié)作條件等） 預(yù)期目標(biāo)： 論文主要是對(duì)本田 125發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能小車的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求提升燃油經(jīng)濟(jì)性，主要內(nèi)容是：分析現(xiàn)有的節(jié)能車輛，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，借鑒現(xiàn)有的參數(shù)，并計(jì)算得出所需數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)零部件及總成，完成整套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。說(shuō)明了軸傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)，帶傳動(dòng)，同步帶傳動(dòng)等傳動(dòng)系統(tǒng)形式及各的優(yōu)缺點(diǎn)。 已具備條件： 本田節(jié)能競(jìng)技大賽是將參賽團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制作的汽車在規(guī)定時(shí)間、規(guī)定路線下 ,行駛一定距離 ,并由此換算出一升油能夠行駛的公里數(shù) ,耗油量少則勝出的一項(xiàng)賽事。其中要求參加比賽的車輛均搭載由五羊 本田提供的 125油器四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。與本題較為符合，因此借鑒往屆大賽經(jīng)驗(yàn)和比賽時(shí)記錄的數(shù)據(jù)。 車輛運(yùn)行的能量來(lái)源是由消耗石油做功求得的，它是行駛阻力與駛過(guò)位移的乘積，并需要考慮到總的機(jī)械效率。下面將要計(jì)算帶有內(nèi)燃機(jī)的汽車燃油消耗。 節(jié)能車除了要自主的設(shè)計(jì)及制作本田節(jié)能車以外，還需要考慮各種因素本質(zhì)看、要用實(shí)際結(jié)果證明一切，還需要用理論分析來(lái)考量節(jié)能賽車的各個(gè)影響因素。從而有針對(duì)性地進(jìn)行研究分析，得到更為合理的布局及整車的配置。最終確保合理的傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進(jìn)度 (以周為單位 ) 研究進(jìn)度具體安排如下： 第 1：畢業(yè)實(shí)習(xí)，完成實(shí)習(xí)報(bào)告 第 3：總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，列出論文提綱 第 5：對(duì)小車傳動(dòng)系統(tǒng)的主要參數(shù)的校核 第 7：對(duì)小車傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 第 9：小車傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)元件設(shè)計(jì)及減震器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 11制小車傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)零件圖 第 13制裝配圖，檢查修改圖紙，并完成論文第一稿 第 15查修改圖紙、論文、直至定稿，準(zhǔn)備答辯 第 17 周：答辯 開(kāi) 題 報(bào) 告 審 定 紀(jì) 要 時(shí) 間 地點(diǎn) 主持人 參 會(huì) 教 師 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 指 導(dǎo) 教 師 意 見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 教 研 室 意 見(jiàn) 教研室主任簽名： 年 月 日 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 摘 要 進(jìn)入 21 世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)汽車工業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，國(guó)人對(duì)于汽車的需求量急速上升，中國(guó)正式進(jìn)入汽車工業(yè)文明時(shí)代。但是由于石油資源的日益減少，燃油價(jià)格水漲船高，人們的出行成本也在逐漸增加，加上有機(jī)化合物的燃燒產(chǎn)生的有害物質(zhì)對(duì)地球的污染，所以人們需要能夠更加節(jié)約能源的汽車。 2007年 是一個(gè)倡導(dǎo)節(jié)能減排的專業(yè)性賽事。參賽團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制作的汽車在規(guī)定時(shí)間、規(guī)定路線下，行駛一定距離，并由此換算出一升油 能夠行駛的公里數(shù)，耗油量少則勝出的一項(xiàng)賽事。其中參加比賽的車輛均搭載由本田技研工業(yè)投資有限公司開(kāi)發(fā)的 25化油器低油耗四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。 本文建立在對(duì)本田發(fā)動(dòng)機(jī)性能進(jìn)行分析，計(jì)算出合適的傳動(dòng)比，設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)系統(tǒng)、離合器、變速器等關(guān)鍵零部件，并對(duì)以上設(shè)計(jì)進(jìn)行校核，以達(dá)到成功提高燃油經(jīng)濟(jì)性。 關(guān)鍵詞： 節(jié)能小車 傳動(dòng)系統(tǒng) 本田發(fā)動(dòng)機(jī) X 1st of of to s of by of on so 2007 to is a of of in of a of a of of is to a in a 25 o., on of to to to of 目 錄 摘 要 .................................................................................................................................................. I ........................................................................................................................................... X 第 1 章緒論 ....................................................................................................................................... 1 題的背景及意義 ........................................................................................................................ 1 題背景 ................................................................................................................................. 1 題的意義及目的 ................................................................................................................. 2 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ........................................................................................................................... 2 內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 ......................................................................................................................... 2 外研究現(xiàn)狀 ........................................................................................................................ 4 文研究的主要內(nèi)容及研究思路 ............................................................................................... 6 第 2 章本田節(jié)能車總體設(shè)計(jì)方案確定 ............................................... 7 體布置形式的確定 .................................................................................................................... 7 一輪后兩輪 ......................................................................................................................... 7 兩輪后兩輪 ......................................................................................................................... 8 兩輪后一輪 ......................................................................................................................... 8 驅(qū)動(dòng)方案 ...................................................................................................................................... 9 傳動(dòng)如圖 ............................................................................................................................. 9 傳動(dòng) .................................................................................................................................... 9 步帶傳動(dòng) .......................................................................................................................... 10 第 3 章 本田節(jié)能車油耗分析研究 ............................................................................................. 11 傳動(dòng)效率為常數(shù)時(shí)的本田節(jié)能車油耗分析 ............................................................................ 11 影響燃油經(jīng)濟(jì)性的因素 ............................................................................................................ 13 第 4 章 本田節(jié)能車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的研究 .................................................................................. 15 合器工作狀態(tài)的確定 ............................................................................................................. 15 嵌離合器的控制與操縱 ......................................................................................................... 16 傳動(dòng)傳動(dòng)比的確定 ................................................................................................................. 17 定同步帶傳動(dòng)各零件 ............................................................................................................. 18 致 謝 ............................................................................................................................................. 20 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................................... 21 1 第 1 章 緒論 題的背景及意義 題背景 本田節(jié)能競(jìng)技大賽是將參賽團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制作的汽車在規(guī)定時(shí)間、規(guī)定路線下 ,行駛一定距離 ,并由此換算出一升油能夠行駛的公里數(shù) ,耗油量少則勝出的一項(xiàng)賽事。其中要求參加比賽的車輛均搭載由五羊本田提供的 125 能競(jìng)技大賽于 1981 年在日本創(chuàng)辦 ,至今已有 35 年的歷史。比賽要求參賽車輛使用統(tǒng)一的 油耗汽油發(fā)動(dòng)機(jī) ,發(fā)動(dòng)機(jī)以外的車架和車身等完全由各車隊(duì)獨(dú)自創(chuàng)作 ,每支參賽隊(duì)帶來(lái)的都是世界上獨(dú)一無(wú)二的賽車。賽車在指定的賽道內(nèi)跑完賽程 ,比賽誰(shuí)消耗的燃油最少。由于有著極高的樂(lè)趣性和廣泛的參與性 ,在日本 ,每年都有來(lái)自初中、高中和大學(xué)等的學(xué)校代表隊(duì)、企業(yè)代表隊(duì) ,以及來(lái)自社會(huì)上的共約 500 支車隊(duì) ,創(chuàng)作出具有新穎構(gòu)思和創(chuàng)意的賽車參加比賽。在迄今為止的 33 屆比賽中創(chuàng)下的最高記錄為 相當(dāng)于北京到重慶的直線往返距離還要多。同時(shí) ,這項(xiàng)比賽也逐漸向海外擴(kuò)展 ,泰國(guó)、巴基斯坦、俄羅斯、韓國(guó)等的參賽者相繼參加了日本的比賽 ,上海同濟(jì)大學(xué)也從 2000年開(kāi)始制 作賽車去日本參賽。 中國(guó)作為繼日本泰國(guó)之后的第三個(gè)舉辦地 ,于 2006 年在上海舉行了試行大賽 ,2007 年 11 月 11 日 ,第 1 屆 國(guó)節(jié)能競(jìng)技大賽在上海國(guó)際賽車場(chǎng)圓滿舉行 ,2008 年 11 月 16 日 ,第 2 屆 國(guó)節(jié)能競(jìng)技大賽在上海國(guó)際賽車場(chǎng)勝利舉辦。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2013 年首次參加到這項(xiàng)賽事中來(lái) ,在 2013 年第7 屆 國(guó)節(jié)能競(jìng)技大賽中 ,的成績(jī)。 能競(jìng)技大賽的目的是通過(guò)比賽提高社會(huì)的節(jié)能和環(huán)保意識(shí) ,參賽車隊(duì)通過(guò)各項(xiàng)獨(dú)創(chuàng)技術(shù)不斷 挖掘一升汽油的無(wú)限潛能 ,從中體會(huì)到節(jié)能的重要性。同時(shí) ,比賽也為參賽者提供體驗(yàn)親手制作賽車的樂(lè)趣的機(jī)會(huì) ,提高實(shí)踐能力。始人本田宗一郎曾說(shuō)：“節(jié)能競(jìng)技大賽的宗旨在于，讓肩負(fù)著人類未來(lái)的年輕人通過(guò)思考和實(shí)踐來(lái)體會(huì)如何更有效地利用資源 ,如何把我們生存的這個(gè)星球更完好地傳遞給下一代?！? 2 節(jié)能、環(huán)保是 直致力解決的重要課題之一。在產(chǎn)品領(lǐng)域 ,過(guò)燃料電池、混合動(dòng)力、生物乙醇彈性燃料、清潔柴油等先進(jìn)的節(jié)能、環(huán)保型產(chǎn)品時(shí)刻走在行業(yè)的前列。在生產(chǎn)領(lǐng)域 ,全球推行“綠色工廠”體系 ,制定獨(dú) 自的企業(yè)目標(biāo) ,努力降低產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能源消耗和污染物以及溫室氣體 排放。此外 ,積極開(kāi)展植樹(shù)造林等社會(huì)活動(dòng)。節(jié)能競(jìng)技大賽作為節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的社會(huì)活動(dòng)之一今后將繼續(xù)在中國(guó)舉辦 ,望通過(guò)這項(xiàng)賽事 ,為社會(huì)節(jié)能、環(huán)保意識(shí)的提高做出貢獻(xiàn) 。 題的意義及目的 自 2004 年起 ,中國(guó)超越了日本成為僅次于美國(guó)的世界第二大石油消耗國(guó)。2006 年 ,中國(guó)對(duì)進(jìn)口石油的依賴增至年需求總量的 47%,2006 年中國(guó)的原油凈進(jìn)口量為 13884萬(wàn)噸。而在 1990年一 2003年的 13年里 ,中國(guó)汽車保有量年均增長(zhǎng)率達(dá)到 12%,汽車燃油消耗在中國(guó)石油消耗中所占的比例日益增大。 2004 年 ,中國(guó)每一輛汽車的年均耗油是 中國(guó)進(jìn)口的原油有 30%被汽車消耗 ,而這一比例在今后將升至 50%。從尾氣排放方面 ,汽車排出的廢氣已成為城市空氣的首要污染源。據(jù)國(guó)家環(huán)?？偩譁y(cè)算 ,2005年中國(guó)汽車排放污染在城市大氣污染中所占比例高達(dá) 79%。因此 ,汽車既是耗油大戶 ,又是排放廢氣的大戶 ,抓好了汽車的節(jié)能減排 ,就是抓住了重點(diǎn)。 汽車節(jié)能減排的重要性不言而喻 ,考慮到當(dāng)前我國(guó)的汽車節(jié)能技術(shù)發(fā)展的實(shí)際情況 ,除了要積極推進(jìn)以混合動(dòng)力、燃料電池、先進(jìn) 柴油、醇類汽車等為代表的新能源汽車技術(shù)的發(fā)展外 ,另一個(gè)推進(jìn)汽車節(jié)能減排工作的措施就是大力研究開(kāi)發(fā)適合我國(guó)現(xiàn)階段汽車行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀 ,并適合大量在用汽車的高性能節(jié)能產(chǎn)品。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)正式對(duì)節(jié)能汽車的研制始于 1981 年，當(dāng)時(shí)全球?qū)﹄妱?dòng)汽車的宣傳和需求并不強(qiáng)烈，對(duì)電動(dòng)汽車的研究也相當(dāng)零散，投入很少。近年來(lái)，我國(guó)電動(dòng)汽車的研究、開(kāi)發(fā)進(jìn)入了有組織。有領(lǐng)導(dǎo)的全面發(fā)展階段，國(guó)家在電動(dòng)汽車研制開(kāi)發(fā)方面也采取了積極有效的宏觀引導(dǎo)措施。 3 我國(guó)高度重視節(jié)能汽車技術(shù)的發(fā)展?！笆濉逼陂g，啟動(dòng)了 “ 863”計(jì)劃電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)，確立了“三縱三橫”（三縱：混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車；三橫：電池、電動(dòng)機(jī)、電控）的研究布局，取得了一大批電動(dòng)汽車技術(shù)創(chuàng)新成果?！笆晃濉币詠?lái)，中國(guó)提出“節(jié)能和新能源汽車”戰(zhàn)略，政府高度關(guān)注新能源汽車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。 2006國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)取得了重大的發(fā)展，中國(guó)自助研制的純電動(dòng)、混合動(dòng)力和燃料電池三類新能源汽車整車產(chǎn)品相繼問(wèn)世。 2008 年 7 月 11日，科技部和北京市舉行了奧運(yùn)新能源汽車示范運(yùn)行交車儀式。交車儀式上，各類車型共計(jì) 595輛交付使用，為 官員、運(yùn)動(dòng)員、教練員、媒體記者以及社會(huì)觀眾等提供服務(wù)。 2010 年上海世博會(huì)期間，也有超過(guò) 1000輛新能源汽車在世博場(chǎng)館和周邊運(yùn)行。 合肥工業(yè)大學(xué)張海寧首先基于整車基本參數(shù)，分析了動(dòng)力性要求，確定電機(jī)的選型。然后傳統(tǒng)純電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的布置形式，用兩檔變速器代替了固定速比減速器，設(shè)計(jì)了一種新的傳動(dòng)布置方案，在最后根據(jù)整車的動(dòng)力性指標(biāo)對(duì)傳動(dòng)系速比上限和下限進(jìn)行了分析計(jì)算。 大連交通大學(xué)李律鳴在 計(jì)了一種永磁廠條只是永磁齒輪代替?zhèn)鹘y(tǒng)變速箱的新型傳動(dòng)系統(tǒng)，運(yùn)用汽車相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，參考國(guó)內(nèi)外最新純電動(dòng)汽車參數(shù)配置，提出了模型參數(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程，利用進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)仿真。利用 一分析了 對(duì)所設(shè)計(jì)方案進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。 姬芬竹等人考慮到電動(dòng)機(jī)低速恒扭矩和高速恒功率的特性，分析了電動(dòng)汽車的傳動(dòng)比與檔位確定原則，同時(shí)提出了采用固定速比的電動(dòng)汽車傳動(dòng)方案，通過(guò)重新設(shè)計(jì)并優(yōu)化分配固定速比和主減速器速比，從而獲得更好的電動(dòng)汽車動(dòng)力性能。王峰等人提出了雙電機(jī)行星齒輪系電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)裝置，省去了離合器，增加了車輛變速范圍，減 輕了汽車質(zhì)量和提高汽車動(dòng)力性。對(duì)其電機(jī)和傳動(dòng)裝置的參數(shù)進(jìn)行合理選擇和匹配計(jì)算，在 境下進(jìn)行了整車動(dòng)力性能的仿真，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。 重慶大學(xué)陳宗波提出了雙驅(qū)電動(dòng)汽車，對(duì)雙驅(qū)電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)匹配與仿真研究。根據(jù)幾種工作模式以及一些參數(shù)確定原則，最終確定兩個(gè)電機(jī)的參數(shù)。通過(guò)對(duì)傳動(dòng)系速比進(jìn)行優(yōu)化，使電動(dòng)汽車常態(tài)工況運(yùn)行的速度區(qū)域落在電動(dòng)汽車的高效區(qū)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，同時(shí)證明了經(jīng)過(guò)改變速比，可以使電動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)移向電動(dòng)機(jī)經(jīng)常工作的最佳效率區(qū)域內(nèi)，合理的傳動(dòng)系速比 可以改善整車的經(jīng)濟(jì)性。長(zhǎng)安大學(xué)張珍提出了主電機(jī)輔以輪轂電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式。論文中分三種運(yùn)行工況對(duì)該傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了分析，第一種是正常工況，只有 4 主電機(jī)工作；第二種工況是大負(fù)荷超負(fù)荷工況，主電機(jī)跟輔助電機(jī)同時(shí)工作，保護(hù)主電機(jī)，提高傳動(dòng)系統(tǒng)的效率；第三種工況是制動(dòng)和下坡工況，主電機(jī)和輔助電機(jī)作為發(fā)電機(jī)同時(shí)工作，進(jìn)行能量回收。這種主電機(jī)和輪邊電機(jī)的有機(jī)結(jié)合，充分提高驅(qū)動(dòng)效率的同時(shí)極大地提高了能量回收率。 外研究現(xiàn)狀 2008 年以來(lái)，以美國(guó)、歐盟、日本為代表的國(guó)家和地區(qū)相繼發(fā)布實(shí)施了新的電動(dòng)汽車發(fā)展 戰(zhàn)略，更加明確了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，進(jìn)一步加大了研發(fā)投入與政府扶持力度。日本，以產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力為第一目標(biāo)，全面發(fā)展混合動(dòng)力、純電動(dòng)、燃料電池三種電動(dòng)汽車，研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化均走在世界前列。美國(guó)，以能源安全為主要目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)插電式電動(dòng)汽車發(fā)展。歐盟，以二氧化碳排放法規(guī)為主要驅(qū)動(dòng)力，重視發(fā)展純電動(dòng)汽車。 世界上第一輛電動(dòng)汽車是在 1834 年的美國(guó)誕生。美國(guó)在新能源汽車技術(shù)研發(fā)和政策上一直走在世界前列。 2012 年汽車產(chǎn)業(yè)報(bào)告，美國(guó)新能源汽車銷售總量居世界首位。美國(guó)電動(dòng)汽車聯(lián)盟提出的電動(dòng)汽車發(fā)展目標(biāo)和行動(dòng)計(jì)劃，目標(biāo)希望到 2018年全 美初步形成良好的電動(dòng)汽車生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。 2012 年日本新能源汽車銷量位居世界第二。日本新能源汽車產(chǎn)業(yè)化成果在全球范圍內(nèi)是最好的。以豐田普銳斯為代表的日本混合動(dòng)力汽車，在世界低污染汽車開(kāi)發(fā)銷售領(lǐng)域已經(jīng)占據(jù)了領(lǐng)頭地位。豐田和本田汽車公司已成為當(dāng)今世界燃料電池汽車市場(chǎng)上的重要企業(yè)。為推廣新能源汽車以及環(huán)保汽車，日本從 2009年 4月 1日起實(shí)施“綠色稅制”，他的適用對(duì)象包括純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、清潔柴油汽車、天然氣汽車以及獲得認(rèn)定的低排放且燃油消耗量低的車輛。 法國(guó)是石油資源缺少的國(guó)家，汽油昂貴，油價(jià)約為美國(guó)的四倍， 每年從國(guó)外進(jìn)口大量的石油。在政府積極發(fā)展新能源汽車政策的帶動(dòng)下，各個(gè)汽車廠商也紛紛加大投資力度，雷諾 致 繼推出了多款環(huán)保電動(dòng)汽車。 德國(guó)在新能源汽車方面也做出了重要貢獻(xiàn)。寶馬也是氫動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)車型研究的先行者。在 2009 年德國(guó)政府批準(zhǔn)的 500 億歐元的經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃中，很大一部分資金用于電動(dòng)汽車研發(fā)、“電動(dòng)汽車充電站”網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和可再生能源的開(kāi)發(fā)。 21 世紀(jì)以來(lái)，國(guó)外各大汽車廠商紛紛制訂了新的新能源汽車發(fā)展規(guī)劃。在這個(gè)“新能源環(huán)保競(jìng)技場(chǎng)”上，包括通用、奔馳、大眾、寶馬、 日產(chǎn)、本田、豐田、克萊斯勒、福特等先行者，更是爭(zhēng)先恐后的扮演了新能源汽車開(kāi)發(fā)的主角。 本田公司推出了百分之百純電力驅(qū)動(dòng)汽車，包括在 1997 年推出的 動(dòng)汽車和 2009 年推出的 料電池汽車。奔著減少二氧化碳排放和提 5 高代替能源使用效率的目標(biāo)，本田公司利用在電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和能源管理技術(shù)方面的專業(yè)知識(shí)，設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的小型電動(dòng)汽車的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有卓越的能源轉(zhuǎn)換效率和極佳的動(dòng)態(tài)性能。 2013 年，本田公司為電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)了一套新的動(dòng)力系統(tǒng)。為了獲得比原有的電動(dòng)汽車更好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，這個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)兼具 有高功率和低損耗的特點(diǎn)，具備世界上最先進(jìn)的能源轉(zhuǎn)化效率和比同類電動(dòng)汽車更卓越的動(dòng)態(tài)性能。為了實(shí)現(xiàn)高的能源轉(zhuǎn)換效率，這種動(dòng)力系統(tǒng)還配備了新開(kāi)發(fā)的電動(dòng)伺服制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同控制；為了實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)性能，電動(dòng)馬達(dá)裝配了新形狀的轉(zhuǎn)子，動(dòng)力控制單元也裝配了具有高導(dǎo)熱散熱性能的部件。因?yàn)榕鋫淞巳夭⑿心K組和一個(gè)制冷系統(tǒng)，電池系統(tǒng)雖結(jié)構(gòu)緊湊，但支持大功率輸出。這個(gè)創(chuàng)新的動(dòng)力系統(tǒng)帶來(lái)了優(yōu)良的結(jié)果，汽車一次行駛里程數(shù)可以達(dá)到 82 英里，能源轉(zhuǎn)化力達(dá)到世界先進(jìn)水平 29千瓦時(shí) /100英里，同時(shí)，它的加速性能相當(dāng)于 由 E 公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的 兩檔變速器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和差速器設(shè)計(jì)成一個(gè)整體。德國(guó)的達(dá)姆施塔特技術(shù)大學(xué)把高速感應(yīng)電機(jī)和兩檔變速器組成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，證明了該系統(tǒng)可以極大改善純電動(dòng)汽車的性能。 英國(guó)桑德蘭大學(xué)通過(guò)仿真模擬對(duì)比了安裝兩檔變速器和固定速比減速器的純電動(dòng)汽車，表明安裝了兩檔變速器的純電動(dòng)汽車不僅可以減少能量消耗，還可以減少整個(gè)驅(qū)動(dòng)鏈的尺寸和重量。美國(guó)印第安納波利斯大學(xué)針對(duì)一款 5檔手動(dòng)變速器的純電動(dòng)公交車，研究了在換檔過(guò)程中的電機(jī)控制問(wèn)題， 該方案適合直接耦合集成動(dòng)力系統(tǒng)的電動(dòng)汽車。 韓國(guó)漢陽(yáng)大學(xué)的 理地選擇電動(dòng)汽車的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的零部件及其有關(guān)參數(shù)，使其達(dá)到最優(yōu)匹配，將對(duì)整車性能產(chǎn)生較大影響。 法國(guó)西布列塔尼大學(xué) 較了三種不同控制策略在計(jì)算整車動(dòng)力性的條件下對(duì)純電動(dòng)汽車能耗經(jīng)濟(jì)性的影響，結(jié)果表明，基于空間矢量建模的直接轉(zhuǎn)矩控制策略具有最好的控制效果。日本橫濱大學(xué)的 要針對(duì)動(dòng)力電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性進(jìn)行了研究，著重論述了電動(dòng)汽車用動(dòng)力電機(jī)的啟動(dòng)特性和過(guò)載特性。 英國(guó)謝菲爾德大學(xué) 比分析了多能源控制總成的設(shè)計(jì)方法，并對(duì)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)進(jìn)行深入分析，提出了混合動(dòng)力汽車的能量管理方法。 德國(guó)瓦爾塔汽車工業(yè)公司的 能量管理定義為能量回饋、能量流動(dòng)、能量存儲(chǔ)和能量消耗的綜合控制，同時(shí)給出了能量管理、電池管理和電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)之間的層次關(guān)系，將電池管理和電池監(jiān)測(cè)歸結(jié)于能量管理的范疇，延長(zhǎng)了電池的使用壽命。 6 美國(guó)田納西大學(xué) 析了電動(dòng)汽車 用各類型動(dòng)力電池的充放電特性，提出了一種新的 建立 用汽車公司設(shè)計(jì)的放電電流進(jìn)行檢測(cè)，還具有六路溫度檢測(cè)、高壓保險(xiǎn)絲熔斷保護(hù)、高壓回流式繼電器、電量顯示和低壓報(bào)警等功能。美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的 提出了基于 能量回收最大化的再生制動(dòng)控制方法，采用該方法回收的制動(dòng)能量比傳統(tǒng)再生制動(dòng)控制方法提高了 20%。德克薩斯 A&：并聯(lián)再生制動(dòng)控制策略、理想再生制動(dòng) 控制策略和最大能量回收控制策略，并對(duì)所提出的再生制動(dòng)控制策略進(jìn)行了仿真分析。 文研究的主要內(nèi)容及研究思路 論文主要是對(duì)本田 125發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能小車的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求提升燃油經(jīng)濟(jì)性，主要內(nèi)容是：分析現(xiàn)有的節(jié)能車輛，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，借鑒現(xiàn)有的參數(shù)，并計(jì)算得出所需數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)零部件及總成，完成整套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 7 第 2 章 本田節(jié)能車 總體設(shè)計(jì)方案確定 體布置形式的確定 在本田節(jié)能車總體布置形式的確定中應(yīng)該充分考慮到本田節(jié)能車制作的簡(jiǎn)易性、行駛穩(wěn)定性和行駛阻力的大小。根據(jù)節(jié)能競(jìng)技大賽的比賽規(guī)則 ,參賽車輛的車輪必須為 3 輪以上 (包括 3 輪 ),并且要求其結(jié)構(gòu)必須滿足無(wú)論在競(jìng)技車輛停止時(shí)還是行駛時(shí)都能自行站立的條件 ,這樣便有以下幾種總體布置方案以供選擇。 一輪后兩輪 這種布置形式類似于在日常生活中見(jiàn)到的三輪車 ,在設(shè)計(jì)制作過(guò)程中 ,可以利用現(xiàn)成的自行車部件加以改裝來(lái)實(shí)現(xiàn) ,從而減低了制作難度 ,節(jié)省了制作時(shí)間 ,而且駕駛構(gòu)造也比較簡(jiǎn)單。但是這種方案的行駛穩(wěn)定性較差 ,尤其是轉(zhuǎn)向行駛穩(wěn)定性不好 ,在車速較快時(shí)轉(zhuǎn)向容易翻車 ,這將大大降低本田節(jié)能車的行駛安全性?？紤]到節(jié)能競(jìng)技大賽必須由一名車手駕駛進(jìn)行比賽 ,而且由 于比賽規(guī)則中對(duì)行駛速度有一定明確要求 (平均時(shí)速不得低于 25km/h),因此放棄該方案。前一輪后兩輪的具體布置形式如圖 圖 一輪后兩輪的布置形式 8 兩輪后兩輪 此種布置形式與生活中常見(jiàn)的四輪轎車相似 ,其優(yōu)點(diǎn)為有較好的行駛穩(wěn)定性 ,但是在以節(jié)能為主要目的的競(jìng)技大賽中 ,這種布置方案的缺點(diǎn)卻很多。首先 ,由于其四輪著地 ,相比三輪車來(lái)說(shuō)接地面積大 ,這無(wú)疑就提高了車輛在行駛過(guò)程中的行駛阻力，前兩輪后兩輪具體布置形式如圖 兩輪后一輪 這種布置行駛在以往的節(jié)能競(jìng)技 大賽中應(yīng)用最為廣泛，其優(yōu)點(diǎn)為在保證較小的行駛阻力的前提條件下，能夠很好的保證行駛的穩(wěn)定性，從而提高了本田節(jié)能車的安全性。 圖 兩輪后兩輪的布置形式 圖 兩輪后一輪 的布置形式 9 綜合上述幾種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，在節(jié)能為主的前提條件下，又要同時(shí)保證良好的操穩(wěn)性和行駛安全性，因此，確定本田節(jié)能車的車輪布置形式為前兩輪后一輪的布置形式。 驅(qū)動(dòng)方案 節(jié)能大賽使用的是五羊本田提供的 125缸四沖程汽油機(jī)。該機(jī)最大功率 低燃油消耗率 367g/千瓦時(shí)。壓縮比 1，采用電啟動(dòng)、化油器供油、兩氣門(mén)、鏈條正時(shí)，潤(rùn)滑方式為曲軸飛濺式。傳動(dòng)方式主要有以 下幾種： 傳動(dòng) 如圖 軸傳動(dòng)是利用發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸直接連接后輪軸，該方式傳動(dòng)效率高，但使整車的重心偏離了車體中心線，降低了穩(wěn)定性。 傳動(dòng) 節(jié)能小車 發(fā)動(dòng)機(jī)不要求輸出那么大的扭矩，且為了減少發(fā)動(dòng)機(jī)的重量對(duì)其進(jìn)行了切除，改變了原有的機(jī)械式離合器，故啟動(dòng)時(shí)鏈傳動(dòng)沖擊力比較大，對(duì)后軸傳動(dòng)部件有很大的沖擊力。防止脫鏈要保重很高的嚙合度。增加了加工難度。 圖 10 步帶傳動(dòng) 相比而言，同步帶可以緩和沖擊，吸收震動(dòng)，且傳動(dòng)效率也比較高。 綜合以上傳動(dòng)方式 :同步帶傳動(dòng)具有帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和 齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。同步帶傳動(dòng)由于帶與帶輪是靠齒帶嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，故帶與帶輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。同步帶通常以鋼絲繩或玻璃纖維繩為抗拉體，氯丁橡膠或聚氨酯為基體，這種帶薄而且輕，故可用于較高速度。傳動(dòng)時(shí)的線速度可達(dá)50m/s，傳動(dòng)比可達(dá) 10，效率可達(dá) 98%。傳動(dòng)噪聲比帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)小，耐磨性好，不需油潤(rùn)滑，壽命比摩擦帶長(zhǎng)。因此我們選擇齒帶傳動(dòng) . 圖 圖 11 第 3 章 本田節(jié)能車 油耗分析研究 節(jié)能車除了要自主的設(shè)計(jì)及制作本田節(jié)能車以外，還需要考慮各種因素 本質(zhì)看、要用實(shí)際結(jié)果證明一切，還需要用理論分析來(lái)考量節(jié)能賽車的各個(gè)影響因素。從而有針對(duì)性地進(jìn)行研究分析，得到更為合理的布局及整車的配置。 傳動(dòng)效率為常數(shù)時(shí)的 本田節(jié)能車 油耗分析 車輛運(yùn)行的能量來(lái)源是由消耗石油做功求得的，它是行駛阻力與駛過(guò)位移的乘積，并需要考慮到總的機(jī)械效率。下面將要計(jì)算帶有內(nèi)燃機(jī)的汽車燃油消耗。 為了突出本質(zhì)，我們做簡(jiǎn)化分析研究，假定在整個(gè)特性場(chǎng)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)和特性轉(zhuǎn)換裝置的效率是常數(shù)。先考慮勻速行駛的情況，再考慮變速行駛的情況。 驅(qū)動(dòng)輪上的功 R 在 時(shí)間間隔 T 內(nèi)的積分求得 由于單軸驅(qū)動(dòng)時(shí)候，如果假定 r / R 1，即忽略了驅(qū)動(dòng)滑的情況，靜止空氣中的速度 v，牽引力 z ，則有 如果低熱值 的單位取為 J /l ，內(nèi)燃機(jī)平均效率為 發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪到車輪的平均效率（即整個(gè)特性轉(zhuǎn)換裝置的效率）為 ；則功 位為 J ）和燃料消耗量 B （單位為 l）之間的關(guān)系式為 驅(qū)動(dòng)的基本方程 其中 氣阻力 F L， 坡阻力， （ 立，并把燃料消耗量 B 被駛過(guò)的路程 可求得燃料消耗（常用單位為 l /100 12 先考慮勻速行駛，有 v = L /T =常數(shù)， v=0， 加速阻力 。可得到一個(gè)簡(jiǎn)單關(guān)系式子 這就表明，只要發(fā)動(dòng)機(jī)和特性轉(zhuǎn)換裝置的效率高，而同時(shí)滾動(dòng)阻力，空氣阻力和上坡阻力小，那么然后消耗是很低的，阻力低就意味著車重 G ，輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù) ，空氣阻力系數(shù) 以及橫截面積 A 都應(yīng)該小。只是最重要的一些要求。 在非勻速行駛時(shí)，由式 慮到加速和減速，平路行駛的關(guān)系式為 把積分式展開(kāi)： 第一個(gè)積分等于平均行駛速 乘以時(shí)間 T 。第二個(gè)積分，如果有v(t=0)=v(t=T)，而且減速時(shí)能量能完全回儲(chǔ)，那么應(yīng)該為零。第三個(gè)積分可以改寫(xiě)，取 假定 對(duì) 成對(duì)稱分布，則有 ， ，而有 式中為 標(biāo)準(zhǔn)差， 為方差，把它帶入速度表達(dá)式。這樣由式（ 得到 可見(jiàn)，盡管在制動(dòng)時(shí)能量回儲(chǔ)，但由于空氣阻力和速度的關(guān)系是非線性的，但是速度的變化越大，燃料消耗增加就會(huì)越多。 按照節(jié)能的宗旨 ,設(shè)計(jì)上都是比較輕便的結(jié)構(gòu)，加入回儲(chǔ)備設(shè)備勢(shì)必增加整車重量并且使小車結(jié)構(gòu)變得更為復(fù)雜。為了簡(jiǎn)化分析，這里不考慮能量回儲(chǔ)備對(duì)油耗的影響（即假定減速是能量完全回儲(chǔ)）。 13 影響燃油經(jīng)濟(jì)性的因 素 從上面的分析結(jié)果可以看出來(lái)，主要有三組因素影響汽車燃油消耗：發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和外部阻力因素。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)是最大的影響要素，但賽車所用發(fā)動(dòng)機(jī)由賽事主辦方給定，因而本文主要討論的是影響油耗的外部因素。 （ 1）發(fā)動(dòng)機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響因素主要有壓縮比、燃油供給、功率利用率等。發(fā)動(dòng)機(jī)中的熱損失與機(jī)械損耗占燃油化學(xué)能中的 65%左右，顯然，發(fā)動(dòng)機(jī)是對(duì)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性最有影響的部。 （ 2）傳動(dòng)系 汽車傳動(dòng)系對(duì)燃油消耗的影響，取決于傳動(dòng)效率、變速器檔數(shù)與傳動(dòng)比。 傳動(dòng)效率越高，則損失于傳動(dòng)系的能量愈少， 因而燃油經(jīng)濟(jì)性也愈好，變速器的檔位與傳動(dòng)比對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性也有影響。隨著變速器檔位的增加，增加了選用合適檔位使發(fā)動(dòng)機(jī)處于經(jīng)濟(jì)工作狀況的機(jī)會(huì)，從而保證汽車的經(jīng)濟(jì)性愈好。 外部阻力因素 (1）整車質(zhì)量 汽車總質(zhì)量為整備質(zhì)量與裝載質(zhì)量之和，整備質(zhì)量為汽車經(jīng)整備后再完備狀態(tài)下的自身質(zhì)量，即指汽車在加滿燃料、潤(rùn)滑油、工作油液（如制動(dòng)液等）及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液并裝備（隨車工具及備胎等）齊全后但未載人、載貨時(shí)的總質(zhì)量。裝載質(zhì)量為最大貨運(yùn)質(zhì)量與最大客運(yùn)質(zhì)量之和。汽車總質(zhì)量影響到汽車的滾動(dòng)阻力、坡度阻力、慣性阻力和加速阻力，因此對(duì)汽 車的燃油經(jīng)濟(jì)性影響最大。因此，在汽車上廣泛采用輕質(zhì)材料，減輕汽車自重，是提高汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)重要方向。 (2）氣阻力 汽車的外觀主要有在高速行駛時(shí)的影響力上的燃油經(jīng)濟(jì)性，空氣阻力，因此，流線型的車身，降低了空氣阻力系數(shù)，可以提高燃油經(jīng)濟(jì)性。 為克服空氣阻力而消耗的發(fā)動(dòng)機(jī)功率與汽車行駛速度的立方成正比，汽車速度不高時(shí)，空氣阻力對(duì)汽車的燃油消耗影響不大，因此在城區(qū)，由于行駛車速低，對(duì)油耗影響較小。但是，當(dāng)超過(guò) 50 公里每小時(shí)的速度，空氣阻力對(duì)車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性的影響逐漸減少，那么減少空氣阻力主要是通過(guò) 汽車的空氣阻力系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，汽車制造廠通過(guò)正常的風(fēng)洞試驗(yàn)研究使汽車外形接近最優(yōu)化。 (3）動(dòng)阻力 國(guó)外的實(shí)驗(yàn)研究表明：當(dāng)滾動(dòng)阻力減小 1N 時(shí)，燃油消耗量減少 00估算為 f 每減少 10 時(shí)，可節(jié)省燃油達(dá) 參照上 14 述的分析資料。節(jié)油性關(guān)鍵點(diǎn)就集中在了三個(gè)外部阻力因素上。在本田節(jié)能車的設(shè)計(jì)中，如果不考慮發(fā)動(dòng)機(jī)及車手的重量的話，影響質(zhì)量最主要的因素便是車架了；對(duì)于滾動(dòng)阻力，在車速不高的情況下，影響其最大的因素是其整車質(zhì)量。那么將三個(gè)外部因素集中起來(lái)考慮的話，本田節(jié)能 車的節(jié)油特性研究的重點(diǎn)主要就放在了車架輕量化及降低空氣阻力這兩個(gè)方面的。 15 第 4 章 本田節(jié)能車 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的研究 合器工作狀態(tài)的確定 本田節(jié)能車在行駛過(guò)程中是以加速滑行然后再加速的行駛方法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的。因此，要保證在滑行過(guò)程中盡可能降低機(jī)械運(yùn)動(dòng)的能量損耗，采取離合器的動(dòng)力結(jié)合方案。同時(shí)考慮到車輛在比賽過(guò)程中滑行的時(shí)間較加速時(shí)間更長(zhǎng)，因此采用離合器常分離的方案，即加速過(guò)程通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)使離合器結(jié)合，滑行時(shí)則處于自分離狀態(tài)。離合器結(jié)構(gòu)形式如圖 圖 示。 圖 離合器三維模 型 圖 離合器實(shí)物 16 嵌離合器的控制與操縱 在起步時(shí)，點(diǎn)火加速，離合器嚙合，動(dòng)力通過(guò)鏈傳動(dòng)，從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到鏈輪，在通過(guò)離合器傳遞到主動(dòng)軸，提速，當(dāng)達(dá)到 45km/h，熄火，離合脫離，開(kāi)始滑行，在速度低于 20km/h,再通過(guò)撥叉是離合器嚙合，點(diǎn)火加速，速度達(dá)到 45km/此循環(huán)往復(fù)，完成比賽。 下圖 圖 嵌式離合器 目前主流的離合器的操縱方法： （ 1） 手動(dòng)機(jī)械控制 通過(guò)拉鎖來(lái)控制離合器嚙合分開(kāi)，完全不需要另外付出電能，節(jié)約能源，而且對(duì)于突發(fā)狀況可以人為及時(shí)控制，提高了可操控性 ，但是需要駕駛員一直用力握著，增加了操作的復(fù)雜性，而且與速度的配合不能達(dá)到精確。 （ 2） 電子控制 該控制系統(tǒng)主要由單片機(jī)，速度傳感器，撥叉，電磁鐵，彈簧，開(kāi)關(guān)組成。車輪上安裝速度傳感器，由單片機(jī)下達(dá)指令，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)速度時(shí)，單片機(jī)讓電磁鐵接通電源，產(chǎn)生吸引力，讓撥叉將離合器分開(kāi)，熄火滑行，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)最低速度時(shí)，電磁鐵斷電，彈簧使離合器嚙合，點(diǎn)火加速，并且設(shè)有總開(kāi)關(guān)，用以人為控制。如圖 17 圖 合器控制系統(tǒng) 兩方案相比，第二種可更加科學(xué)化控制離合器，但是對(duì)于突發(fā)狀況，例如急彎，就不能應(yīng)對(duì)自如，而且 增加了成本和設(shè)計(jì)難度。 所以可以在方案二的基礎(chǔ)上，加設(shè)方案一的操控裝置，當(dāng)啟用方案一的裝置時(shí)，斷開(kāi)方案二的供電，這樣既能精確控制，也能應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況。 傳動(dòng)傳動(dòng)比的確定 本田節(jié)能車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)方式的特點(diǎn)，不能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳功率進(jìn)行帶傳動(dòng)比的計(jì)算，根據(jù)載荷經(jīng)驗(yàn)確定傳動(dòng)比 ~8 之間，初步計(jì)算取 i=經(jīng)實(shí)車測(cè)試將傳動(dòng)比改小為 i=體對(duì)比如表 表 傳動(dòng)比對(duì)照表 傳動(dòng)比對(duì)照 46 3 61 7 0 均值 nts