【導(dǎo)讀】液壓傳動(dòng)由于其本身所具有的高功率重量比，體積小且能進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速等特點(diǎn)，使得液壓傳動(dòng)具有在汽車(chē)、工程機(jī)械、拖拉機(jī)及軍事車(chē)輛等中運(yùn)用的潛力。二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)施以不同的控制策略，可使車(chē)輛的燃油經(jīng)濟(jì)性提高，節(jié)省燃油可達(dá)30%。器儲(chǔ)能復(fù)合傳動(dòng)進(jìn)行了研究，并于1985年在德國(guó)禮公司的公共汽車(chē)上得到實(shí)現(xiàn)。支就可以回收改裝成本，而且同時(shí)還有降低發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放的好處。日本一些學(xué)者仍在繼續(xù)進(jìn)行此方面的研究，并將成果申請(qǐng)了專(zhuān)利。提出了一種電控液壓復(fù)合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行了理論研究。目前，從事該方面研究的。實(shí)現(xiàn)商品化，使電控液驅(qū)汽車(chē)真正進(jìn)入百姓生活。與此同時(shí)，地球環(huán)境也遭受多種產(chǎn)業(yè)及交通工具。污染的威脅，汽車(chē)工業(yè)及汽車(chē)對(duì)環(huán)境的污染是其中的一個(gè)重要方面。很多人員的傷亡及巨大經(jīng)濟(jì)損失，已是社會(huì)的公害則。汽車(chē)在制動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能通過(guò)制動(dòng)器的摩擦片和制動(dòng)。重視與要求的與日提高，具有良好節(jié)能環(huán)保性能的新型電控液驅(qū)客車(chē)。

　　

【正文】 有特性圖。 圖 61 城市客車(chē)四工況循環(huán) 表 61 城市四工況循環(huán)說(shuō)明 工況序號(hào) 運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) (km/h) 行程（ m） 累積行程（ m） 時(shí)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(jì) 36 采用變量泵的燃油經(jīng)濟(jì)性分析 釆用變量泵的四工況循環(huán)燃油經(jīng)濟(jì)性分析的方法與釆用定量泵的四工況循環(huán)燃油經(jīng)濟(jì)性分析的方法相仿。也是分別計(jì)算各加速、等速、減速和怠速的燃油消耗量。然后把他們相加，得到一個(gè)四工況的燃油消耗量。讓客車(chē)按四工況重復(fù)循環(huán)行駛，直至行駛 100 公里，把各個(gè)四工況的燃油消耗量相加，便可以得到四工況的百公里燃油消耗量。 同樣，客車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性和客車(chē)行駛過(guò)程中對(duì)變量泵、變量馬達(dá)和發(fā)動(dòng)機(jī)所釆用的控制策略有關(guān)。對(duì)于不同的控制策略其仿真計(jì)算的邏輯框圖也是不一樣的。 在釆用變量泵的 客車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性仿真分析的過(guò)程中，同樣給定了一個(gè)簡(jiǎn)單的控制模式。即，在蓄能器的壓力大于或等于 時(shí)，則發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)變量泵不工作。此時(shí)客車(chē)行駛所需能量全部由蓄能器提供。等到蓄能器的壓力到達(dá) 20Mpa 時(shí)，通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的油門(mén)和變量泵的排量使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳經(jīng)濟(jì)區(qū)。變量泵提供的高壓油一部分給蓄能器充壓，一部分通過(guò)變量馬達(dá)驅(qū)動(dòng)客車(chē)行駛。若發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳經(jīng)濟(jì)區(qū)所發(fā)出的功率不足以滿足客車(chē)行駛的要求，則慢慢增大發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率，使其功率剛好能滿足客車(chē)行駛的要求。這時(shí)不再對(duì)蓄能器充壓，即蓄能器的壓力保持不 變。此外，和釆用定量泵的客車(chē)相同，在客車(chē)按四工況循環(huán)行駛時(shí)，若變量馬達(dá)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩還不足以滿足客車(chē)按四工況循環(huán)時(shí)所需要的轉(zhuǎn)矩和要求時(shí)，客車(chē)的加速度按變量馬達(dá)所能提供的最大轉(zhuǎn)矩所對(duì)應(yīng)的加速度來(lái)計(jì)算。同樣從下面的仿真結(jié)果分析可以看出，這種情況也沒(méi)有 出現(xiàn)。 加速工況燃油消耗量計(jì)算 假定客車(chē)在水平的路面上行駛 。為達(dá)到所要求的加速度，變量馬達(dá)所需提供的轉(zhuǎn)矩。 由：mNiamuACfgmrTmmD/02??????????? ??????????????????? ?????????（ ） 變量馬達(dá)的所需排量： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 由： rmlpTVm tmm / ?? ???? ?? ?? ? （ ） 發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩： 由： mNVpTetpp / ???????? ?? （ ） 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 ： 由： m in/ 14 1 1 00 02 141 00 0 rVqn ppe ????? （ ） 發(fā)動(dòng)機(jī)功率： 由： KWnTPe ee 5 4 9 1 4 7 99 5 4 9 ????? （ ） 由發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩可以從發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性圖中插值出相應(yīng)的燃油 消耗率。 發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩，功率可以由式 上式 求得。同樣由發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速可以從發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性圖中插值出相應(yīng)的燃油消耗率。蓄能器的體積變化量，此時(shí)的壓力和體積可以分別由 上式 求得。 蓄能器體積變化量： 由： 60 tqv m ???? （ ） 蓄能器體積： 由： tVV ttt ????? （ ） 蓄能器的壓力可以由式（ 513）求得。 在 t時(shí)刻，單位時(shí)間的燃油消耗量： 由： rbPQ eet ??? （ ） 客車(chē)行駛速度每增加 ： 由： at ??? （ ） 在 t? 時(shí)間內(nèi)汽車(chē)所需燃油量 ： 由： ? ? ttQttt ???? ??? 21 （ ） 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 式中 ttQ?? 在時(shí)刻 tt ?? ，單位時(shí)間的燃油消耗量。 在 tt ?? 時(shí)刻汽車(chē)的行駛距離： 由： ? ? auuss ttttt ?? ?????? 2 （ ） 由： eii Qt ??? 式中：的燃油量發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外做功所消耗總的怠速時(shí)間消耗率怠速時(shí)單位時(shí)間的燃油率加速工況總的燃油消耗????eiiQt 等速工況燃油消耗量計(jì)算 假定客車(chē)在水平路面上行駛。 變量馬達(dá)所需轉(zhuǎn)矩： 由： mNTTmn e e dm / ??? ? （ ） 變量馬達(dá)所需排量： 由： mi n/35 32 rpTV mmm ?????? ?? ? ? （ ） 汽車(chē)為達(dá)到所要求的行駛速度發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)間內(nèi)汽車(chē)所需燃油量 ： ? ? ttQttt ???? ??? 21 （ ） 減速工況燃油消耗量計(jì)算 假定客車(chē)在水平的路面上行駛 。為達(dá)到所要求的減速度，變量馬達(dá)所需提供的轉(zhuǎn)矩。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(dá)的所需排量： 由： mi n/ 482 rpTVm tmm ?????? ?? ? ? （ ） 變量馬達(dá)的轉(zhuǎn)速： 由： m i n/ 60 0 rr iunm ??? ????? ??? ? （ ） 變量馬達(dá)的流量： 由： m i n/ rvnq mmm ????? （ ） 變量馬達(dá)所能提供最大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩： 由： mNVpTtmmmm /2 2 m a xm a x ??? ???? ??? ??? （ ） 而制動(dòng)減速度： 由：220m a x/4312200smmfgmuACriTaDm????????????????? （ ） 減速過(guò)程的燃油消耗量： 由： dtQiQ ?? （ ） 怠速工況燃油消耗量計(jì)算 怠速時(shí)，客車(chē)的燃油消耗量 ： 由 ：總怠速時(shí)間式中 ??? ti tQiQ i （ ） 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 四工況循環(huán)百公里燃油消耗量計(jì)算 圖 61 是釆用變量泵的客車(chē)四工況循環(huán)的燃油經(jīng)濟(jì)性分析圖。在給定的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制策略中，發(fā)動(dòng)機(jī)是間歇地工作在最佳經(jīng)濟(jì)區(qū)或高功率區(qū)的。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速與時(shí)間的關(guān)系圖 ， 正是體現(xiàn)了這一點(diǎn)。這樣可以有效地提高客車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性，降低有害排放。從仿真的曲線圖中可以看出，在一個(gè)四工況循環(huán)中發(fā)動(dòng)機(jī)也工作了一次。發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率基本已 達(dá)到最低，為 205207g/()。 從蓄能器壓力和時(shí)間的關(guān)系圖中可以看出，客車(chē)從 4km/h 減速到 0 的過(guò)程中 ,客車(chē)的動(dòng)能除了一小 部分由于地面的滾動(dòng)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。 經(jīng)過(guò)計(jì)算，采用變量泵的客車(chē)，其四工況循環(huán)的百公里燃油消耗量為 。 本章小結(jié) 通過(guò)對(duì)客車(chē)行駛的四種工況對(duì)百公里燃油消耗量進(jìn)行計(jì)算，與改裝前相比。百公里節(jié)省油量為 4L。符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 結(jié) 論 本 設(shè)計(jì) 提出了一種新型電控液驅(qū)汽車(chē)底盤(pán)的總體方案。以城市客車(chē)的底盤(pán)為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，給出了其液壓系統(tǒng)和主要部件的選擇和設(shè)計(jì)方法。對(duì)新型 控液驅(qū)汽車(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了深入的研究。給出了 計(jì)算動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的方法。分析了新型電控液驅(qū)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)方案，通過(guò)增加變速器改善了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不足的問(wèn)題。以國(guó)家規(guī)定的模擬城市四工況循環(huán)的燃料消耗量試驗(yàn)方法為基礎(chǔ)，計(jì) 算了新型電控液驅(qū)汽車(chē)的城市四工況循環(huán)的百公里燃油消耗量。 新型電控液驅(qū)汽車(chē)能夠顯著提高客車(chē)經(jīng)濟(jì)性、排放性能和主動(dòng)安全性等多方面的性能，是對(duì)常規(guī)汽車(chē)有較大變革的、機(jī)電液一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品。隨著對(duì)客車(chē)節(jié)能環(huán)保性能的重視與要求的日益提高，具有良好節(jié)能環(huán)保性能的新型電控液驅(qū)汽車(chē)顯然具有很大的市場(chǎng)需求與良好的發(fā)展前景。目前，國(guó)內(nèi)外大量研究集中在研制混合動(dòng)力汽 車(chē)上。新型電控液驅(qū)汽車(chē)與其相比較，在節(jié)能機(jī)理上有相似之處，在性能、主要元器件的技術(shù)成熟程度以及制造成本等方面均有著較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，值得深入的研究。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 42 參考文獻(xiàn) [1]工程機(jī)械液壓與液力傳動(dòng) . 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