论文部分内容阅读
我国汽车拥有量居世界前列,汽车的使用不但消耗了较多能源,而且其尾气排放造成了对环境的严重影响。大量统计调查表明：重型汽车能量利用率较低。因此,对重型汽车行驶过程能量损耗特性、节能技术及节能运行评价的研究意义较大。本文针对国内外在重型汽车传动系统能量损失特性方面系统研究的不足,在国家自然科学基金课题(项目编号：50775061)和安徽省教育厅自然科学项目(项目编号：KJ20118050和KJ2014A040)的支持下,对能耗较大的重型汽车传动系统的能量流程、能量损失特性、能量因子的提取与表达及节能运行评价方法展开了研究。其主要内容包括：根据重型汽车传动系统的能量传输特点,建立了重型汽车传动系统运行过程的能量流程,分析了重型汽车传动系统功率传输特性、能耗组成部分和能耗特点。在此研究基础上,从系统的角度提出了传动系统能量传输数学模型,然后利用该数学模型对重型汽车在怠速、原地起步、高档位加速和中高速匀速行驶四种工况下进行仿真,仿真结果显示四种工况下的传动系统最大损失功率分别占发动机额定输出功率的9.3%、20.7%、7.3%和1%,结果与重型汽车在相同工况下燃油消耗量的变化规律基本吻合,验证了模型的有效性。本文以此模型为理论依据,分别分析了湿式离合器和变速器在怠速、原地起步和换挡加速过程中的能量损失机理与特性,识别出影响湿式离合器和变速器能量消耗的能量因素。以传动系统关键部件运行过程能量损失机理与特性为依据,采用模糊数学理论方法,对识别出的能量因素进行可控性分析和处理,获得强可控能量因素集,然后采用机械、物理、控制等多学科原理知识对其进行原理分析,提取出重型汽车传动系统关键部件能量因子集。通过解耦和聚类等分析方法对所提取的能量因子进行处理,得到具体的可直接用于设计的能量设计参数集。探索了基于能量因子的传动系统关键部件节能运行评价分析方法。基于重型汽车传动系统关键部件的能量因子,构建了以能效提升为目标的传动系统节能运行评价指标体系；采用了模型仿真与敏感度分析相结合的方法,解决了评价因素对评价指标影响程度的量化问题,最后,以湿式离合器带排损失和变速器载荷损失分析为示例,验证了系统节能运行评价分析方法的有效性。