Optimierung der Übertragungsverhältnisse und Verschiebungsqualität der Zweigang-Automatikgetriebe für reine Elektrofahrzeuge

1. Optimierung der Übertragungsverhältnisse und Verschiebungsqualität der Zweigang-Automatikgetriebe für reine Elektrofahrzeuge

Zusammenfassung:

Das Getriebe ist eine Schlüsselkomponente des Fahrzeugantriebsstrangs, der die Leistung des Fahrzeugs direkt beeinflusst. Um die Effizienz des Antriebsmotors des Elektrofahrzeugs zu verbessern, wird das Elektrofahrzeug mit festem Geschwindigkeit verändert und ein 2-Gang-Übertragungsverhältnisschema eingesetzt, um die Effizienz des Antriebsmotors zu verbessern, was wiederum die Gesamtleistung der Fahrzeugleistung und die Leistung der Fahrzeugleistung verbessert und verbessert die ökonomische Leistung. Die Studie konzentriert sich auf die Optimierung des Übertragungsverhältnisses und der Verschiebungsqualität eines Zweigang-Automatikgetriebes für reine Elektrofahrzeuge.

1 . Die grundlegenden Parameter des Fahrzeugs

Das Elektrofahrzeug wurde basierend auf einem herkömmlichen Mikrokar untersucht, wobei das ursprüngliche Aufhängungssystem unter Verwendung von Lithium -Mangan -Säure -Batterien für die Leistungsbatterie und die dauerhaften Magnetensynchronmotoren für den Antriebsmotor beibehalten wurde. Nach umfassenden Untersuchungen sind die Fahrzeugparameter: Volllastmasse 1 350 m/kg, mechanische Übertragungseffizienz 0,9, Reifenrollradius 0,258 R/min, Windfläche 1,868 A/M2, Luftwiderstandskoeffizient 0,31. Gemäß den National Standard GB / T 28382-2012 Standards und der Marktpositionierung sind die Indikatoren der Fahrzeugdynamik wie folgt: 30 Minuten maximale Geschwindigkeit ≥ 80 km / h. Maximale Klettergeschwindigkeit ≥ 20%, Stiegsgeschwindigkeit von 4% Steigung ≥ 60 km/h, Stiegsgeschwindigkeit von 12% Steigung ≥ 30 km/h, Arbeitsbedingungen, die Kilometerleistung von ≥ 100 km fährt.

2 . Antriebsmotorparameter werden bestimmt

Bei der Auswahl des Motors ist es wichtig sicherzustellen, dass der Motor mit maximaler Effizienz arbeitet und auch die Spitzenabflussrate des Akkus berücksichtigt.

2.1 Berechnung der Leistung des Antriebsmotors bei maximaler Geschwindigkeit

Bei der höchsten Geschwindigkeit auf einer horizontalen Straße, die den Beschleunigungswiderstand ignoriert, sei die Windgeschwindigkeit 0, dann ist die Ausgangsleistung des Motors

P1 ist die Antriebsleistung bei maximaler Geschwindigkeit;

ηt ist die mechanische Übertragungseffizienz;

Mg ist die voll beladene Masse des Fahrzeugs;

f (u) ist der Rollwiderstandskoeffizient;

UMAX ist die maximale Fahrzeuggeschwindigkeit;

CD ist der Luftwiderstandskoeffizient;

A ist der Windbereich.

Wo

F (U) = 1,2 (0,009 8 + 0,002 5 [U/(100 km/h)] + 0,0004 [U/(100 km/h)] 4).

Entsprechend der tatsächlichen Nachfrage und der internationalen Standards wählen Sie 100 km/h Geschwindigkeit gemäß der Formel (2), das Berechnungsergebnis beträgt 0,015 24, ersetzen in die Formel (1), das Berechnungsergebnis ist P1 = 13,2 kW. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs im Einklang mit dem nationalen Standard von mindestens 85 km/h entspricht, kann die Motorleistung auch eine kleinere auswählen. .

2.2 Berechnung der Leistung des Antriebsmotors beim maximalen Klettern

Die für das Hügelklettern erforderliche Leistung wird berechnet, indem die Leistung des Luftwiderstands und der Beschleunigungswiderstandsleistung ignoriert wird. Die Motorausgangsleistung kann als F (U) = 0,012 7 berechnet werden, gemäß der Formel (3) kann als p2 = 26 berechnet werden KW.

P2 ist die maximale Kletterkraft.

Ich ist der Grad des Kletterns;

UA ist die minimale Fahrzeuggeschwindigkeit beim Klettern .

2.3 Berechnung der Beschleunigungsleistung der Spitzenleistung des Antriebsmotors

Unter der Annahme einer Windgeschwindigkeit von 0 befindet sich die maximale Leistung des Elektrofahrzeugs auf einer horizontalen Straße am Ende des Beschleunigungsprozesses des gesamten Fahrzeugs.

P3 ist die maximale Leistung, die zum Ende der gleichmäßigen Beschleunigung erforderlich ist.

Ta ist die einheitliche Beschleunigungszeit;

UA ist die Geschwindigkeit am Ende der einheitlichen Beschleunigung.

Gemäß GB/T 28382-2012 ist TA 10 s und P3 = 21,3 kW können gemäß Gleichung (2) und (4) berechnet werden. Gemäß Gleichung (1) beträgt die Nennleistung des Motors 15 kW und die Spitzenleistung des Motors 30 kW gemäß Gleichung (3) und (4). Um den Kostenfaktor und den tatsächlichen Nachfrage zu befriedigen, wird der Motor schließlich mit einer Nennleistung von 15 kW und einer Spitzenleistung von 30 kW ausgewählt.

3. Das traditionelle Verhältnis des Antriebselements wird durch Vergleich der Leistungsleistung der Übertragung unter Verwendung der folgenden Verhältnisse ohne Änderungen der Antriebsbedingungen und der motorischen Eigenschaften, um die Optimierung des Übertragungsverhältnisses und die Verbesserung der Verschiebungsqualität zu vergleichen.

3.1 Leistungsleistung für Einzelverhältnisse

Um den maximalen Klettergrad und die maximale Geschwindigkeit zu berücksichtigen, wird das feste Übertragungsverhältnis auf 6,963 ausgewählt. Sein Widerstands- und Leistungsbilanz ist 85 km/h die erreichte maximale Geschwindigkeit, 12% Steigung ist die maximale Steigung. Um die Kletterleistung zu erfüllen, wird die Spitzenleistung des Motors auf 45 kW erhöht und die Geschwindigkeit auf 9 000 R/min erhöht, um zu erreichen.

Die Hauptprobleme in diesem Fall sind die Notwendigkeit, die Batterieausflussleistung, die Schmierung des Getriebes und die Auswirkung auf die Umkehrung der Getriebeeingangswelle im umgekehrten Gang zu erhöhen.

3.2 Leistungsleistung der beiden Zahnradverhältnisse Wenn der Leistungseingang des Motors gleich ist, beträgt das Hochgetriebeverhältnis und das niedrige Getriebeverhältnis der beiden Getriebe 6,5 bzw. 10.

90 km/h ist die maximale Geschwindigkeit, die erreicht werden kann, während der maximale Klettergradient nicht 20% erreicht und nur angesprochen werden kann. Daher ist eine höhere Ausgabe des Antriebsmotors erforderlich, um höhere Geschwindigkeiten und Klettergrad zu erzielen, wodurch die Leistung der Batterie ebenfalls verbessert werden muss.

3.3 Leistungsleistung eines Fünfgang-Übertragungsverhältnisses

Bei einer Leistungsbewertung von 15 kW beträgt die maximale und minimale Verhältnisse der Fünfgang-Übertragung 3,538 bzw. 0,78, wobei ein Hauptreduktionsverhältnis von 3,765 und ein Reverse-Zahnradverhältnis von 3,454 ist. 96 km/h ist die maximale Geschwindigkeit, die mit dem Fünfgang-Getriebe bei der Leistung von 15 kW erreicht werden kann, und der maximale Klettergradient beträgt mehr als 20%, sodass die Leistungsleistung effektiv erfüllt wird. Wenn die minimale Standardgeschwindigkeit von 85 km/h erforderlich ist, betragen die maximalen und minimalen Verhältnisse der Fünfgang-Übertragung 5,494 bzw. 1,033, wob Bei einer Leistung von 11 kW kann das Fahrzeug eine maximale Geschwindigkeit von 85 km/h und einen maximalen Gradienten von 20%erreichen. Mit zwei Zahnrädern beträgt der Batterieausflussstrom 30 kW mit einem Entladungsmultiplikator von 1,28; Mit fünf Zahnrädern muss die Batterie nur 15 kW Entladungsstrom bereitstellen, um die Leistungsleistung zu erreichen, wobei ein Entladungsmultiplikator von 0,64 ist. Daher werden die Anforderungen an die Batterieleistung bei Verwendung eines Fünfgang-Getriebes erheblich reduziert.

3. 4 Vergleich von 3 Arten der Übertragung

Basierend auf der obigen Analyse sind die maximale Geschwindigkeit und der maximale Hügelaufstieg für die drei Getriebe in Tabelle 1 angezeigt, wenn der Motor mit einer Leistung von 15 kW ausgewählt wird. Mit einem 15-kW-Motor und einem Fünfgang-Getriebe können die maximale Geschwindigkeit und der maximale Gradient erreicht werden.

In Bezug auf den Energieverbrauch beträgt die Mindestleistung der Fünfgang-Übertragung unter den gleichen Bedingungen 11 kW, die Mindestleistung des Zweigang-Getriebes 15 kW und die Eingangsübertragung 45 kW.

In Bezug auf den Energieverbrauch ist die Fünfgang-Übertragung die niedrigste.

3. Schlussfolgerung

Diese Studie zeigt, dass das Zweigang-Automatikübertragungsverhältnis von reinen Elektrofahrzeugen besser ist als das Eingang-Übertragungsverhältnis, jedoch etwas schlechter als das Fünfgang-Übertragungsverhältnis. Für reine Elektrofahrzeuge mit zwei Geschwindigkeiten, um das herkömmliche Verhältnis zu verbessern und die maximale Geschwindigkeit und den maximalen Klettergrad zu erreichen . In diesem Stadium haben die Fünfgang-Übertragungen bereits die industrielle Entwicklung erreicht, während die Ergebnisse der Zweigang-Übertragungsentwicklung offensichtlich nicht offensichtlich sind, sodass Fünfgang-Übertragungen direkt auf bestehende Technologien und Erfolge angewendet werden können, um eine Verringerung der Forschung zu verringern und zu reduzieren und Die Entwicklungskosten, während Fünfgang-Getriebe für die Batterie, die motorischen Anforderungen nicht hoch sind, sind die Hauptrichtung der zukünftigen Entwicklung des Elektrofahrzeugs.