曾德
湖北省武漢市第六中學(xué) 湖北省武漢市 430014
三廂式汽車是最常見的家用汽車,其核心的傳動裝置隨著其新技術(shù)的不斷發(fā)展也在改變[1-4],其作用為通過電動機(jī)的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩作用通過傳遞于汽車相對應(yīng)的驅(qū)動軸,以而在后期的使用相關(guān)驅(qū)動裝置進(jìn)行驅(qū)動作業(yè)時,其細(xì)致的傳動裝置的大多部件可以選擇忽略。其內(nèi)燃機(jī)的啟動,所比與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)車而言,其整個離合器相對更加復(fù)雜。在其驅(qū)動過程中的旋向可以通過具體的電路而實現(xiàn)具體的控制,在對三廂式汽車進(jìn)行與之相對的內(nèi)燃機(jī)車中無需內(nèi)燃機(jī)汽車的變速器所應(yīng)用中的倒檔。在使用相關(guān)的額動力裝備實彈無級調(diào)速的控制時,三廂式的汽車可具體的忽略傳統(tǒng)相關(guān)汽車的變速器。以而在具體的采用電動輪進(jìn)行動力驅(qū)動時,而此時汽車也可省略相關(guān)傳統(tǒng)內(nèi)燃車的傳動系統(tǒng)中所出現(xiàn)的差速器。
在傳統(tǒng)的三廂式汽車的傳動過程中雖然技術(shù)較為成熟以及其技術(shù)相對成熟,但是隨著地球能源消耗以及資源環(huán)境的惡化,動力源日益向著更為環(huán)保綠色的方向發(fā)展,而在動力源改變的情況下,其整個車輛系統(tǒng)的傳動結(jié)構(gòu)勢必也會發(fā)生相應(yīng)的改變。在動力發(fā)展的過程中混合動力及相應(yīng)的傳動時目前重要的發(fā)展方向,其綠色環(huán)保的特性是整個汽車行業(yè)實現(xiàn)良好發(fā)展的重要方向。
在初期的相關(guān)汽車所采用的傳動方式為機(jī)械化傳動,其屬于傳統(tǒng)式的連接型的傳動方式,其動力源為汽車發(fā)動機(jī),在整個系統(tǒng)的核心部件還包含了離合器,變速器,車用減速器,以及相關(guān)的差速器等設(shè)備。其該種傳統(tǒng)的傳動方案相對于其他的傳動系統(tǒng)更加適合于傳統(tǒng)的油氣型汽車,但其所存在的缺點有別于傳統(tǒng)其他機(jī)械設(shè)備的變速器,其整個架構(gòu)的檔位相對較多,繼而其結(jié)構(gòu)相對較為復(fù)雜,在近代的相關(guān)汽車研究中基本都會采用其控制簡單,同時轉(zhuǎn)矩小的轉(zhuǎn)動方式進(jìn)行高速的傳動,尤其在相對其轉(zhuǎn)速較高的驅(qū)動發(fā)動機(jī)的作用下更加可以有效地滿足相關(guān)汽車在不同路況下的傳動要求。隨著近些年的傳統(tǒng)汽車傳動在時間過程中長時間的優(yōu)化與發(fā)展其方案已然逐漸趨于成熟,故而在未來汽車的創(chuàng)新方面仍會采用其這種傳統(tǒng)的機(jī)械傳動系統(tǒng)為主,在其相關(guān)傳動較為不平地方可以直接在現(xiàn)有相對成熟底盤上進(jìn)行技術(shù)集成,繼而使得其整個研發(fā)周期的設(shè)計周期相對短,原有車型改動小,造價相對較低,最終可通過現(xiàn)有技術(shù)條件實現(xiàn)其整體架構(gòu)的批量化生產(chǎn)繼而降低其成本,在這種相對的傳動系統(tǒng)中往往會因為其零部件較多、較大繼而會影響到整個車輛系統(tǒng)的傳動效率,以而其很難滿足相關(guān)汽車在使用過程中的使用性能以及要求。
在三廂式車輛的傳動系統(tǒng)中的具體特點在于其體積相對較小、結(jié)構(gòu)緊湊、集成的質(zhì)量輕、其關(guān)鍵部件的承載能力相對較大、相關(guān)部件的抗沖擊和吸振能力較強(qiáng)、整體行駛過程中的工作狀態(tài)平穩(wěn)、車輛的使用壽命較長。同時其車輛在大功率高速行星齒輪作用下對于其傳動結(jié)構(gòu)的要求較高,同時對于零件的制造要求較高。在近些年的車輛創(chuàng)新設(shè)計中所采用的行星齒輪傳動成為其整個傳動中的核心優(yōu)化部件,其行星減速機(jī)的特點具有剛性較高,精度相對較高,傳動效率也相對較大,具有高扭矩和高的體積比,以而同時具有其終身免維護(hù)等特點成為人們關(guān)注的重點。隨著相關(guān)行星齒輪減速器的技術(shù)越加成熟,其實際的使用中其可用來降低相關(guān)傳動中的轉(zhuǎn)速,繼而提升其扭矩,同時加大相關(guān)的匹配慣量。使得其整個的傳動軸結(jié)構(gòu)相對較為緊湊,在后期也方便其他相關(guān)車輛總成的布置,但在此同時其整車的性能也存在著其通過性相對較差,以而其整個的維修過程較為不便。
在相關(guān)的集成形式分類中,關(guān)于機(jī)電系統(tǒng)的集成方式不同而導(dǎo)致其整個的傳動系統(tǒng)也存在著差異,其具體表現(xiàn)出兩種形式:首先在傳動系統(tǒng)中其傳動部件會直接與相關(guān)的驅(qū)動發(fā)動機(jī)進(jìn)行輸出軸連接,而在驅(qū)動橋軸線部位中會與驅(qū)動發(fā)動機(jī)的輸出軸出現(xiàn)軸線垂直的現(xiàn)象,使得其整體的圓錐齒輪在實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)方向改變的郭晨中會出現(xiàn)相對的不適;另一種則為在整體驅(qū)動橋?qū)崿F(xiàn)其過程的驅(qū)動中,往往會把其相對應(yīng)的半軸安裝在其相對空心的發(fā)動機(jī)的輸出軸中,而在其發(fā)動機(jī)的另一端則會通過相關(guān)的螺栓與驅(qū)動輪的輪轂進(jìn)行相對應(yīng)的連接,在整個結(jié)構(gòu)的另一端其半軸結(jié)構(gòu)齒輪內(nèi)通過花鍵方式進(jìn)行連接,在實際的應(yīng)用過程中這種方式改變會導(dǎo)致其動力傳遞方向發(fā)生橫置,繼而使得整個驅(qū)動發(fā)動機(jī)的構(gòu)造更加緊湊,但在該過程中會要求其相關(guān)的零件的剛度強(qiáng)度較大,在整個裝配與加工中的相關(guān)精度較高,繼而使得其整個系統(tǒng)中具有良好的通用性和互換性。
在該種的具體化傳動系統(tǒng)中常常也表現(xiàn)為兩種具體的結(jié)構(gòu),其具體的作用是可以將兩部驅(qū)動打洞機(jī)的安裝在相關(guān)車體底盤的驅(qū)動橋內(nèi),并安裝相關(guān)的差速器在整個機(jī)構(gòu)的輸出齒輪之間。使得其安裝差速器的車輛系統(tǒng)的傳動方案在傳動體系同可以實現(xiàn)傳統(tǒng)汽車的傳動過程的優(yōu)勢,在整個汽車的直線行駛過程中,往往會因為其差速器的工作性能差,繼而在對于汽車轉(zhuǎn)彎的過程中往往是通過其相關(guān)的差速器控制繼而實現(xiàn)整個的車輛的左右輪的轉(zhuǎn)速不同。在相關(guān)的驅(qū)動發(fā)動機(jī)在輸出功率不盡相同的狀況下,其相關(guān)的驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)會更加緊湊、整個機(jī)電系統(tǒng)的集成度與傳動效率也會更高,在整個的結(jié)構(gòu)設(shè)計中其整車的布置其后續(xù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化會更加簡單。在汽車行駛的過程中往往會因為其運(yùn)動中的工況相對較為復(fù)雜多變,這樣會對驅(qū)動發(fā)送機(jī)的本身的要求相對較寬,同時對于轉(zhuǎn)矩變化范圍更加苛刻,在整個車輛結(jié)構(gòu)的構(gòu)造中要求也相對較高,并且其控制和加工技術(shù)會更加苛刻,驅(qū)動橋內(nèi)部的結(jié)構(gòu)也會隨之而變的更加復(fù)雜,同時相關(guān)的成本也隨之增加。從整體方面出發(fā),其該種集成度會相對較高,其整個的傳動方案也不便于維修。
隨著對于環(huán)境的保護(hù)程度日益重視,其整個的混合動力汽車傳動系統(tǒng)也成為未來主要創(chuàng)新的發(fā)展方向,其主要的創(chuàng)新點在于整個的車的動力源集成中會有有兩個或者兩個以上動力源,其創(chuàng)新動力的方面包括有:蓄電池、燃料電池以及太陽能電池組成的電源系統(tǒng),在此之中還應(yīng)該結(jié)合相關(guān)的內(nèi)燃機(jī)車的燃油機(jī)組而形成符合的動力源,在整個的復(fù)合動力汽車中實現(xiàn)傳動系統(tǒng)的復(fù)合型。
串聯(lián)式的新型混合動力傳動系統(tǒng)的具體組成是由其發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)以及車用電動機(jī)等三部動力源進(jìn)行總裝組成,在其之間的連接方式是通過具體的串聯(lián)方式進(jìn)行相關(guān)系統(tǒng)的組成,其具體為SHEV動力單元系統(tǒng)的集成,其相關(guān)的發(fā)動機(jī)驅(qū)動過程為通過發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電過程,在整個的系統(tǒng)中的電能是通過其相關(guān)的具體的控制器進(jìn)行相關(guān)的電池或電動機(jī)實現(xiàn)其能源的轉(zhuǎn)化,在其創(chuàng)新中是由電動機(jī)來實現(xiàn)其變速機(jī)構(gòu)進(jìn)行汽車的驅(qū)動過程分析。在整個的工況運(yùn)行過程中的小負(fù)荷是由其電池驅(qū)動以及相關(guān)的電動機(jī)共同驅(qū)動車輪來完成的,而對于其大負(fù)荷在運(yùn)動過程中主要是由其相關(guān)的發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)而進(jìn)行發(fā)電作業(yè)繼而驅(qū)動整個系統(tǒng)的驅(qū)動電動機(jī)。在具體的實踐運(yùn)行過程中其車輛在該過程中處于啟動、加速、爬坡等具體的工況下,電動機(jī)的供能是由其發(fā)動機(jī)、電動機(jī)組和電池組所共同組成的;在對于其整個車輛在處于低速、滑行以及其怠速的工況下,其電池組的驅(qū)動主要是由電動機(jī)完成,當(dāng)電池組發(fā)生缺電的狀態(tài)下,則是由相關(guān)的發(fā)動機(jī)-發(fā)電機(jī)組進(jìn)行共同組成。這種創(chuàng)新式的傳動串聯(lián)式結(jié)構(gòu)適用在交通壓力較大城市內(nèi)所進(jìn)行頻繁的起步和低速狀態(tài)下的運(yùn)行,在時間的運(yùn)行中可以將發(fā)動機(jī)在整個過程中使其調(diào)整在相對較為方便的工況點附近,以為實現(xiàn)其整個運(yùn)行的穩(wěn)定,其整個過程是通過調(diào)整電池和電動機(jī)的輸出來實現(xiàn)其調(diào)整整車運(yùn)行的車速的目的。使車輛的發(fā)動機(jī)在運(yùn)行中可以避免其怠速和低速運(yùn)轉(zhuǎn)所帶來的不便,繼而有效地提高發(fā)動機(jī)的效率,減少了相關(guān)尾氣的排放。
在實際的應(yīng)用過程中,其出現(xiàn)了一種新的且其能源較為多元化的多動力汽車的動力傳動系統(tǒng),其僵尸的整個車輛的傳動過程更為環(huán)保,這種對于動力汽車的主要動力來源于其動力材質(zhì)的環(huán)保型,其具體過程為在整個系統(tǒng)的傳動過程為大多的氫質(zhì)子進(jìn)行交換,繼而使得變?yōu)槟と剂想姵?,在整個的傳動過程中其動力源為具有輔助動力性能的鉛酸蓄電池。在使用該種的電池進(jìn)行過程傳動中其汽車的正常行駛也會受到很大的影響,其具體的方式是通過氫質(zhì)子進(jìn)行交換繼而實現(xiàn)其整個膜燃料電池可以實現(xiàn)直接供電,在該過程中使得多余的電量在對于鉛酸蓄電池充電的同時,繼而為汽車的加速、爬坡過程提供有效的保障,同時在相關(guān)的高速運(yùn)行情況下也可以實現(xiàn)相對較為的高功率的工況運(yùn)動,通過這種燃料電池和蓄電池的提供動力過程中。該方案在整個過程中的的優(yōu)點具體表現(xiàn)在:可實現(xiàn)其燃料電池的比能量以及比功率不足情況下的問題處理,其具體表現(xiàn)在它所采用的鉛酸電池作為整個輔助車輛的動力單元以及質(zhì)子交換膜燃料電池的主供電單元不同;使用該種方式可以滿足其安全性和續(xù)駛歷程,以而滿足其運(yùn)行要求,繼而在任何方式中的能量系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下,其相對應(yīng)的能量系統(tǒng)也都可以實現(xiàn)整個維持供電;整體傳動的技術(shù)相對簡單,在該種傳動系統(tǒng)設(shè)計中其相關(guān)涉及的技術(shù)在現(xiàn)在都以相對成熟,繼而在生產(chǎn)上基本上都可以實現(xiàn)量產(chǎn)。
通過以三廂式汽車的傳動方式分析,對其相關(guān)的傳動過程進(jìn)行分析,其具體的分析方面有:機(jī)械系統(tǒng)傳動的具體方案、車輛的機(jī)電集成式傳動過程以及驅(qū)動橋構(gòu)造下的傳動系統(tǒng)分析。經(jīng)與傳統(tǒng)的傳動方案相對比進(jìn)而提出相關(guān)的創(chuàng)新理念,在新型的動力源實現(xiàn)的基礎(chǔ)上其整體系統(tǒng)的傳動也會發(fā)生相應(yīng)的改變。在此提出混合動力的三廂式汽車創(chuàng)新傳動以及雙動力汽車傳動系統(tǒng)分析為而后對整個車輛創(chuàng)新過程中的各方面能研究提供研究基礎(chǔ),為后同類型問題求解提供實踐性較強(qiáng)的解決方案。