Optimalisatie van transmissieverhoudingen en verschuivingskwaliteit van automatische transmissies met twee versnellingen voor zuivere elektrische voertuigen

1. Optimalisatie van transmissieverhoudingen en verschuivingskwaliteit van automatische transmissies met twee versnellingen voor zuivere elektrische voertuigen

Samenvatting:

De transmissie is een belangrijk onderdeel van de voertuigaandrijving, die direct de prestaties van het voertuig beïnvloedt. Om de efficiëntie van de motoraandrijvingsmotor te verbeteren, wordt het elektrische voertuig met vaste snelheid gewijzigd en wordt een transmissieratio-schema met twee versnellingen aangenomen om de efficiëntie van de aandrijfmotor te verbeteren, wat op zijn beurt de totale voertuigprestaties verbetert en verbetert economische prestatie. De studie richt zich op de optimalisatie van de transmissieverhouding en de verschuivingskwaliteit van een automatische transmissie met twee versnellingen voor zuivere elektrische voertuigen.

1 . De basisparameters van het voertuig

Het elektrische voertuig werd bestudeerd op basis van een traditionele microcar, met behoud van het oorspronkelijke ophangsysteem, met behulp van lithiummangaanzuurbatterijen voor de stroombatterij en permanente magneet synchrone motoren voor de aandrijfmotor. Na uitgebreid onderzoek zijn de voertuigparameters: volledige belastingmassa 1 350 m/kg, mechanische transmissie -efficiëntie 0,9, bandenrolradius 0,258 r/min, windoppervlak 1.868 A/m2, luchtweerstandscoëfficiënt 0,31. Volgens de nationale standaard GB / T 28382-2012-normen en marktpositionering zijn de indicatoren voor voertuigdynamiek als volgt: 30 min maximale snelheid ≥ 80 km / u. Maximale klimsnelheid ≥ 20%, klimsnelheid van 4% helling ≥ 60 km/u, klimsnelheid van 12% helling ≥ 30 km/u, werkconditie methode die kilometerstand stuurt ≥ 100 km.

2 . Rijdende motorparameters worden bepaald

Bij het selecteren van de motor is het belangrijk om ervoor te zorgen dat de motor bij maximale efficiëntie werkt en ook om de piekafvoersnelheid van het batterij te overwegen.

2.1 Berekening van het vermogen van de aandrijfmotor met maximale snelheid

Met de hoogste snelheid op een horizontale weg, het negeren van de versnellingsweerstand, laat de windsnelheid 0 zijn, dan is het uitgangsvermogen van de motor

P1 is het aandrijfvermogen met maximale snelheid;

ηt is de mechanische transmissie -efficiëntie;

Mg is de volledig geladen massa van het voertuig;

f (u) is de rolweerstandscoëfficiënt;

Umax is de maximale voertuigsnelheid;

CD is de luchtweerstandscoëfficiënt;

A is het windwaartse gebied.

waar

F (u) = 1,2 (0,009 8 + 0.002 5 [u/(100 km/h)] + 0,0004 [u/(100 km/h)] 4).

Volgens de werkelijke vraag en internationale normen, kiest u 100 km/u snelheid, volgens de formule (2), is het berekeningsresultaat 0,015 24, vervangend in de formule (1), het berekeningsresultaat is p1 = 13,2 kW. Als de snelheid van het voertuig in lijn is met de nationale standaard van niet minder dan 85 km/u, kan het motorvermogen ook een kleinere kiezen. .

2.2 Berekening van het vermogen van de aandrijfmotor bij maximaal klimmen

Het vermogen dat nodig is voor het klimmen van heuvels wordt berekend door het luchtweerstandsvermogen en het versnellingsweerstandsvermogen te negeren, waarna het motoruitvoervermogen kan worden berekend als F (U) = 0,012 7, volgens de formule (3) kan worden berekend als P2 = 26 KW.

P2 is de maximale klimdrijfkracht.

Ik is de mate van klimmen;

UA is de minimale voertuigsnelheid tijdens het klimmen .

2.3 Versnellingsprestaties Berekening van het piekvermogen van de aandrijfmotor

Uitgaande van een windsnelheid van 0, bevindt het maximale vermogen van het elektrische voertuig op een horizontale weg zich aan het einde van het versnellingsproces van het hele voertuig.

P3 is het maximale vermogen dat vereist is op het eindmoment van uniforme versnelling;

TA is de uniforme versnellingstijd;

UA is de snelheid aan het einde van uniforme versnelling.

Volgens GB/T 28382-2012-standaard is TA 10 s en kan P3 = 21,3 kW worden berekend volgens vergelijking (2) en (4). Volgens vergelijking (1) is het nominale vermogen van de motor 15 kW en is het piekvermogen van de motor 30 kW volgens vergelijking (3) en (4). Om aan de kostenfactor en de werkelijke vraag te voldoen, wordt de motor uiteindelijk geselecteerd met een nominale vermogen van 15 kW en een piekvermogen van 30 kW.

3. De traditionele verhouding van de aandrijflijn wordt bepaald door de vermogensprestaties van de transmissie te vergelijken met behulp van de volgende verhoudingen zonder veranderingen in rijomstandigheden en motorische kenmerken, om de optimalisatie van de transmissieverhouding te bereiken en de verschuivingskwaliteit te verbeteren.

3.1 Vermogen van enkele ratio

Om rekening te houden met de maximale klimdiploma en de maximale snelheid, wordt de vaste transmissieverhouding gekozen als 6,963, waarna de weerstand en vermogensbalans, 85 km/u de maximale snelheid is, is 12% helling de maximale helling, Om aan de klimprestaties te voldoen, wordt het piekvermogen van de motor verhoogd tot 45 kW en wordt de snelheid verhoogd tot 9.000 r/min om te bereiken.

De belangrijkste problemen in dit geval zijn de noodzaak om het ontladingsvermogen van de batterij te vergroten, de smeerheid van de versnellingsbak en de impact op de omkering van de versnellingsbakinvoeras in omgekeerde versnelling.

3.2 Vermogende prestaties van de twee overbrengingsverhoudingen Als de vermogensingang van de motor hetzelfde is, de hoge overbrengingsverhouding en de lage overbrengingsverhouding van de twee versnellingstransmissies zijn respectievelijk 6,5 en 10.

90 km/u is de maximale snelheid die kan worden bereikt, terwijl de maximale klimgradiënt niet 20% bereikt en alleen kan worden benaderd. Daarom is een hoger vermogen van de aandrijfmotor vereist om hogere snelheden en klimgraden te bereiken, waardoor de prestaties van de batterij ook worden verbeterd.

3.3 Vermogende prestaties van een transmissieverhouding van vijf versnellingen

Met een vermogensclassificatie van 15 kW zijn de maximale en minimale verhoudingen van de transmissie met vijf versnellingen respectievelijk 3,538 en 0,78, met een hoofdreductieverhouding van 3,765 en een omgekeerde overbrengingsverhouding van 3,454. 96 km/u is de maximale snelheid die kan worden bereikt met de vijfversnellingsbak bij het vermogen van 15 kW, en de maximale klimgradiënt is meer dan 20%, dus wordt de vermogensprestaties effectief gehaald. Als de minimale standaardsnelheid van 85 km/u vereist is, zijn de maximale en minimale verhoudingen van de transmissie met vijf versnellingen respectievelijk 5.494 en 1.033, met een hoofdreductieverhouding van 4,314 en een omgekeerde overbrengingsverhouding van 3,583. Bij een vermogen van 11 kW kan het voertuig een maximale snelheid van 85 km/u bereiken en een maximale gradiënt van 20%. Met twee versnellingen is de eis van de batterijafvoer 30 kW, met een ontladingsvermenigvuldiger van 1,28; Met vijf versnellingen hoeft de batterij slechts 15 kW ontladingsvermogen te bieden om te voldoen aan de stroomprestaties, met een ontladingsvermenigvuldiger van 0,64. Daarom worden de batterijprestatievereisten aanzienlijk verminderd bij het gebruik van een transmissie met vijf versnellingen.

3. 4 Vergelijking van 3 soorten transmissie

Op basis van de bovenstaande analyse worden de maximale snelheid en de maximale heuvelklim voor de drie transmissies weergegeven in tabel 1 als de motor wordt geselecteerd met een vermogensclassificatie van 15 kW. Met een motor van 15 kW en een vijfversnellingsbak kunnen de maximale snelheid en de maximale gradiënt worden bereikt.

In termen van energieverbruik, onder dezelfde omstandigheden, is het minimale vermogensuitgang van de transmissie met vijf versnellingen 11 kW, de minimale uitgang van de twee-snelheidstransmissie is 15 kW en de transmissie met één snelheid is 45 kW.

In termen van energieverbruik is de transmissie met vijf versnellingen het laagst.

3. Conclusie

Deze studie toont aan dat de automatische transmissieverhouding met twee versnellingen van zuivere elektrische voertuigen beter is dan de transmissieverhouding enkele snelheid, maar iets slechter dan de verhouding vijfversnellingsbak. Daarom kan de transmissie voor pure elektrische voertuigen met twee-snelheid transmissie, om de traditionele verhouding te verbeteren en de maximale snelheid en de maximale klimdiploma te bereiken, worden verbeterd, met behulp van vijfversnellingsbak, die de verbetering van de voertuigprestaties kunnen bereiken . In dit stadium hebben vijf-snelheidstransmissies al de industriële ontwikkeling bereikt, terwijl de resultaten van de ontwikkeling van twee-snelheid transmissie duidelijk niet duidelijk zijn, dus vijfversnellingen kunnen rechtstreeks worden toegepast op bestaande technologieën en prestaties, om een ​​vermindering van het onderzoek te bereiken en een vermindering van onderzoek en Ontwikkelingskosten, hoewel vijfversnellingsbak op de batterij, de motorvereisten niet hoog zijn, zijn de belangrijkste richting van toekomstige ontwikkeling van elektrische voertuigen.