【正文】 由： rmlnqVm mp / 1000781000m a x ????? （ ） 變量馬達所能提供的最大轉(zhuǎn)矩： 由： mNVpTm tmm / ???????? ?? ? （ ） 客車的最大爬坡度： 由：gmuACfgmriTiDm?????????? 20m a x ? （ ） 圖 53 客車最大爬坡 度與行駛速度的關(guān)系 圖 是客車的最大爬坡度與行駛速度的關(guān)系圖。 方案分析 從以上分析可以看出客車的動力性較差，最大爬坡度在 度之間（ 車速為5km/h 時） ，客車從 0 加速到 50km/h 作所需時間為 31? 之間。一種是在客車的前后四個車輪上都各自裝上一個 變量馬達， 或是在后橋的兩個車輪上各裝一個變量馬達，而取消主減速器。所以對之建立解決方案。一個四工況循環(huán)分若干個加速、等速、減速及怠速工況。然后把他們相加，得到一個四工況的燃油消耗量。變量泵提供的高壓油一部分給蓄能器充壓，一部分通過變量馬達驅(qū)動客車行駛。 發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩，功率可以由式 上式 求得。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 39 mNiamuACfgmrTmmD/ 4 8 2 2 0 02 5 0 03 9 4 0 1 2 2 2 0 05 0 02??????????? ????????????????? ?????????由：（ ） 變量馬達的所需排量： 由： mi n/ 482 rpTVm tmm ?????? ?? ? ? （ ） 變量馬達的轉(zhuǎn)速： 由： m i n/ 60 0 rr iunm ??? ????? ??? ? （ ） 變量馬達的流量： 由： m i n/ rvnq mmm ????? （ ） 變量馬達所能提供最大的制動轉(zhuǎn)矩： 由： mNVpTtmmmm /2 2 m a xm a x ??? ???? ??? ??? （ ） 而制動減速度： 由：220m a x/4312200smmfgmuACriTaDm????????????????? （ ） 減速過程的燃油消耗量： 由： dtQiQ ?? （ ） 怠速工況燃油消耗量計算 怠速時，客車的燃油消耗量 ： 由 ：總怠速時間式中 ??? ti tQiQ i （ ） 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 40 四工況循環(huán)百公里燃油消耗量計算 圖 61 是釆用變量泵的客車四工況循環(huán)的燃油經(jīng)濟性分析圖。 本章小結(jié) 通過對客車行駛的四種工況對百公里燃油消耗量進行計算，與改裝前相比。以國家規(guī)定的模擬城市四工況循環(huán)的燃料消耗量試驗方法為基礎(chǔ)，計 算了新型電控液驅(qū)汽車的城市四工況循環(huán)的百公里燃油消耗量。機械管理開發(fā)出版社， 1987. [19]王興才 .液壓系統(tǒng)的沖擊 .建筑機械化出版社， 1998. [20]拂曉 .液壓系統(tǒng)的基本設(shè)計及原理，黑河科技出版社， 1997. 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 43 致 謝 我畢業(yè)設(shè)計的題目是 丹東黃?？蛙囍苿幽芰炕厥障到y(tǒng)設(shè)計 。給出了 計算動力性和經(jīng)濟性的方法。 從蓄能器壓力和時間的關(guān)系圖中可以看出，客車從 4km/h 減速到 0 的過程中 ,客車的動能除了一小 部分由于地面的滾動阻力和空氣阻力的作用而損失掉外，其 余的則由蓄能器全部回收。 變量馬達所需轉(zhuǎn)矩： 由： mNTTmn e e dm / ??? ? （ ） 變量馬達所需排量： 由： mi n/35 32 rpTV mmm ?????? ?? ? ? （ ） 汽車為達到所要求的行駛速度發(fā)動機所需 功率： KWuACufgmPtptmmDe n e e d7 6 1 4 0503 9 4 3 6 0 0500 1 2 2 2 0 07 6 1 4 03 6 0 033??????????????????????由： （ ） 在 t? 時間內(nèi)汽車所需燃油量 ： ? ? ttQttt ???? ??? 21 （ ） 減速工況燃油消耗量計算 假定客車在水平的路面上行駛 。為達到所要求的加速度，變量馬達所需提供的轉(zhuǎn)矩。此時客車行駛所需能量全部由蓄能器提供。 圖 61 城市客車四工況循環(huán) 表 61 城市四工況循環(huán)說明 工況序號 運轉(zhuǎn)狀態(tài) (km/h) 行程（ m） 累積行程（ m） 時間 (s) 1 0? 25 換擋加速 30 50 80 70 150 2 25 120 270 3 25? 40 160 430 4 減速行駛 270 700 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 36 采用變量泵的燃油經(jīng)濟性分析 釆用變量泵的四工況循環(huán)燃油經(jīng)濟性分析的方法與釆用定量泵的四工況循環(huán)燃油經(jīng)濟性分析的方法相仿。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 35 第 6 章 電控液驅(qū)客車的經(jīng)濟性分析 汽車的經(jīng)濟性主要是根據(jù)國家規(guī)定的模擬城市工況循環(huán)燃料消耗量試驗方法進行仿真分析。加速，制動，與最大爬坡度的動力性分析。因此，必須尋求其他的方案。 從圖中可以看出客車的爬坡性能較差，最大爬坡度只有 4 度。從能量回收角度來講，希望在制動時蓄能器的初始壓力盡可能低一些，以提高蓄能器的能量回收率。蓄能器的初始壓力對客車的制動性能有較大的影響。蓄能器的初始壓力為 時，客車的制動減速度最大，客車制動距離最短 相應(yīng)地從幵始制動到停車所用的時間也最短。在變量馬達的最高轉(zhuǎn)速允許的情況下，蓄能器的最終壓力越大，在其他條件相同時，變量馬達所提供的轉(zhuǎn)矩也越黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 31 大，其所能克服的車輛行駛阻力也越大，車輛的最高車速也越高。 根據(jù)客車的參數(shù)可以仿真出客車加速過程中，液壓泵和變量馬達的排量、流量、轉(zhuǎn)速以及蓄能器壓力、發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和燃油消耗率的變化情況。因此客車所能達到最大的加速性能與客車選用的 是變量泵或定量泵 無關(guān)。關(guān)于液壓閥的具體選擇要求和使用細節(jié)可以在液壓工作手冊和液壓產(chǎn)品使用說明書中查詢。一般液壓缸缸體長度不應(yīng)大于缸體內(nèi)徑 D 的 2030 倍 。 液壓缸的設(shè)計 液壓缸的工作壓力確定 工作壓力與系統(tǒng)壓力一致為 液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 的確定 單活塞桿液壓缸計算如下： ?????????????????? ??????????????????????????? ????????? 2121222121 1116114DdpppdDDdpppFDcmcm ???? () 式中： M a p7Dd3 2 M p a16p2M p 1cm????????徑之比，工作壓力活塞缸直徑與液壓缸內(nèi)高壓系統(tǒng)液壓缸回油腔背壓力，算時可取系統(tǒng)工作壓力液壓缸的工作壓力，初般取液壓缸的機械效率，一工作循環(huán)中最大外載荷?F 由上式可得： mmppD cm 164 62212122????? ????? ?? () 查手冊 D=50mm d==32mm 液壓缸壁厚和外徑的計算 按薄壁圓筒公式計算： ? ? mmDp y 1052 ?? ???? ?? () ppy ppypp ,)( ??? 取 查手冊 mm10?? 則液壓缸外徑 mmDD 7021 ??? ? 液壓缸工作行程的確定 由于在液壓缸工作時要 完成如下動作 如圖 42 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 26 圖 42 液壓缸行程圖 即可根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)實際工作的最大長度而確定。這些雜質(zhì)是造成液壓元件故障的額重要原因，它們會造成油泵、油馬達及閥類元件內(nèi)運動件和密封件的磨損和劃傷，閥芯卡死，小孔堵塞等故障，影響液壓系統(tǒng)的可靠性和使用壽命。濾油器與箱底間的距離應(yīng)不小于 20mm。 回油管及吸油管為了防止出現(xiàn)吸空和回油沖擊油面形成泡沫，油泵的吸油管和回油管應(yīng)布置在油箱最低液面 50~100mm 以下，管口與箱底距離不應(yīng)小于 2 倍的管徑，防止吸入沉淀物。一般采用型鋼來加工底腳。但有時為了提高冷卻效率，在安裝位置不受限制時，可將液壓油箱的容量予以增大，本設(shè)計中的油箱根據(jù)液壓泵與電動機的聯(lián)接方式的需要以及安裝其它液壓元件需要，選擇長為 ,寬為 ，高為 。其結(jié)構(gòu)示意圖見圖 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 21 管子內(nèi)徑可以用下列公式計算 ： mmvqd ????? () 式中 d管子的內(nèi)徑 q油液的流量 v管內(nèi)油液的油量，按規(guī)定的推 薦流速選取 由于管道較短，取 v=。同時要求液壓濁對環(huán)境污染要小，沒有毒性與氣味。 法蘭 和彈性聯(lián)軸器 的設(shè)計 本設(shè)計采用法蘭支架式聯(lián)接?？蛙嚨闹鳒p速比為 在以上三個約束條件 下，若要求客車的爬坡度為 16 度，則客車的排量要求達到 提高，一般， 馬達的最髙轉(zhuǎn)速將隨之下降。 原客車參數(shù) 整車總質(zhì)量 (kg) 12200 主減速比 輪胎半徑 (m) 空氣阻力系數(shù) 質(zhì)量換算系數(shù) 迎風(fēng)面積 (m) 發(fā)動機最大功 (kw)率 147 最高車速 (km/h) 90 最大爬坡度 (度 ) 16 百公里油耗 (l) 23 發(fā)動機型號 CA6110/125Z 預(yù)期改裝后客車主要參數(shù) 整車總質(zhì)量 (kg) 12200 主減速比 輪胎半徑 (m) 空氣阻力系數(shù) 質(zhì)量換算系數(shù) 迎風(fēng)面積 (m) 發(fā)動機最大功率 (kw) 103 最高車速 (km/h) 82 最大爬坡度 (度 ) 16 百公里油耗 (l) 19 發(fā)動機型號 CA4DF214 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 17 第 4 章 液壓系統(tǒng)的主要部件設(shè)計 液壓系統(tǒng)壓力的確定 系統(tǒng)工作壓力的選擇范圍要適中。原客車的主要參數(shù)和預(yù)期改裝設(shè)計 后客車的主要參數(shù)見表 。由這個變量馬 達來實現(xiàn)車輛的驅(qū)動和常規(guī)制動。不過 ,由于在每個車輪上都裝了一個變量 馬達 ,因此車輛的造價較高，且需要專門的輪邊變量馬達。這主要取決于車輛的行駛工況需要，通過電控單元控制。由于其優(yōu)越的性能（顯著的節(jié)能效果及與之 相關(guān)的低污染性能， 車輛動力學(xué)特性的提高帶來的高機動性、可控性以及主動安 全性）及高性價比， 而有著良好的應(yīng)用前景，完全可以發(fā)展成為一類有特色、有優(yōu)勢、有市場的汽車 。 由于系統(tǒng)中具有液壓蓄能器 ,當(dāng)負載突然加大時，蓄能器可短期提供一部 分能量，起到平衡峰值功率的作用， 從而可適當(dāng)減小通常須按峰值功率選用的發(fā)動機與液壓泵，提高系統(tǒng)效率。 例如，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可實現(xiàn)電控液驅(qū)且各車輪獨立控制與調(diào)節(jié)的動力轉(zhuǎn)向；在懸架系 統(tǒng)中，可利用電控液驅(qū)實現(xiàn)主動懸架的功能。在給定蓄能器的初始壓力下 ,當(dāng)車輛行駛的速度小于 44km/h 時， 變量馬達的轉(zhuǎn)速較低，由于變量馬達的最大排量限制，變量馬達所能提供的功率 要小于發(fā)動機的最大功率，因此在這一速度區(qū)間內(nèi)車輛的最大爬坡度受到變量馬達的最大排量的限制，沒有完全利用發(fā)動機的功率。在車輛從 0 加速到 100km/h 的過程中， Insing 混合動力汽車的性能與電控液驅(qū)汽車的性能差不多。若發(fā)動機工作在最佳經(jīng)濟區(qū)內(nèi)所提供的功率無法滿足車輛行駛要求時，就逐步提高發(fā)動機與轉(zhuǎn)速，直至滿足車輛行駛要求為止。從圖中可以看出， NEDC 工況