白俊超

摘 要：變速箱做為汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的重要零部件，其在傳動(dòng)系統(tǒng)中的性能直接影響整車的動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)性能。而整車狀態(tài)下變速箱輸入軸與輸出軸的阻力大小又是眾多影響因素中的一個(gè)重要因素。因此，文章主要介紹一種基于底盤測功機(jī)的整車機(jī)械式變速箱阻力測試方法。

關(guān)鍵詞：變速箱；阻力；底盤測功機(jī)；試驗(yàn)

中圖分類號：U463.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7988（2018）17-47-03

Abstract： Gearbox is an important part of the automobile transmission system. Its performance in the transmission system directly affects the power and economic performance of the vehicle. The resistance of the input and output shaft of the gearbox is also an important factor in many factors. Therefore， this paper mainly introduces a vehicle gearbox resistance test method based on chassis dynamometer.

Keywords： Gearbox； Resistance； Chassis dynamometer；test

CLC NO.： U463.1 Document Code： A Article ID： 1671-7988（2018）17-47-03

引言

隨著汽車產(chǎn)品的普及，越來越多的客戶開始關(guān)注汽車在使用過程中的油耗。而隨著汽車設(shè)計(jì)及制造技術(shù)的不斷發(fā)展、進(jìn)步，整車油耗性能的提升點(diǎn)越來越得到聚焦。其中，變速箱作為整車傳動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)重要零部件，其阻力功率對于整車油耗的影響尤為突出。本文重點(diǎn)研究利用在準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性方面具有明顯綜合優(yōu)勢的底盤測功機(jī)，對整車狀態(tài)的機(jī)械式變速箱的阻力功率進(jìn)行測試、研究。

1 試驗(yàn)設(shè)備、評價(jià)指標(biāo)及測試方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)備

底盤測功機(jī)，是一種高精度的可以用于測量汽車驅(qū)動(dòng)輪輸出功率、扭矩（或驅(qū)動(dòng)力）和轉(zhuǎn)速（或速度），同時(shí)也可以對車輛的驅(qū)動(dòng)輪施加一定的力以使車輛維持在某一固定車速的專用計(jì)量設(shè)備。

1.2 評價(jià)指標(biāo)

對于變速箱阻力的評價(jià)，主要是通過車輛在某一檔位下的若干個(gè)固定車速（轉(zhuǎn)速）狀態(tài)，其反拖時(shí)踩離合和不踩離合的差值來實(shí)現(xiàn)。因此，不同車速（轉(zhuǎn)速）下的反拖力的差值即作為本次測試的一個(gè)重要評價(jià)指標(biāo)。

1.3 測試方法

1.3.1 整車狀態(tài)變速箱阻力測試原理

通過底盤測功機(jī)向車輪邊緣施加作用力F，等速行駛下采集不同車速下的力。

利用兩種狀態(tài)下測量的Floss1、Floss2、V，則可計(jì)算出變速箱輸入軸阻力及阻力功率：

1.3.2 整車帶檔（一檔）踩離合阻力Floss1測試方法（測試方法主要為底盤測功機(jī)反拖法）

首先，將測試車輛固定于底盤測功機(jī)上，對車輛的一檔最低穩(wěn)定車速與最高車速進(jìn)行測試，并根據(jù)該車速確定車速測試區(qū)間（一般選取最低穩(wěn)定車速為起始測量車速，步長值根據(jù)最高車速而定（最高車速大于30 km/h時(shí)步長值為5km/h，小于30km/h步長值為2km/h））。

在完成該項(xiàng)準(zhǔn)備工作后，將車輛置于空檔怠速狀態(tài)，同時(shí)，調(diào)整轉(zhuǎn)轂為反拖模式。在完成該項(xiàng)操作后，將檔位掛入一檔，并一直踩住離合器踏板，以10s為穩(wěn)定時(shí)間，30s為測量時(shí)間對不同車速下的反拖阻力進(jìn)行測量、記錄，直到達(dá)到末車速。

1.3.3 整車空檔踩離合阻力Floss2測試方法

同理，將車輛置于空檔怠速狀態(tài)，同時(shí)，調(diào)整轉(zhuǎn)轂為反拖模式。在完成該項(xiàng)操作后，將車輛保持空檔狀態(tài)，同時(shí)踩住離合器踏板直至全部測試結(jié)束，以Floss1同樣的測試車速對該狀態(tài)的反拖阻力進(jìn)行測量、記錄。

為了確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，該項(xiàng)測試進(jìn)行兩次（在測試整車檔位阻力前、后各一次，分別為F1loss2、F2loss2，并求其平均值）。

1.3.4 測試數(shù)據(jù)處理

計(jì)算整車空檔踩離合阻力的平均值Floss2=（F1loss2+ F2loss2）/2

計(jì)算變速箱輸入軸阻力F= Floss1- Floss2

計(jì)算變速箱輸入軸阻力功率

由于設(shè)備的誤差相對固定（約5N）。因此，當(dāng)阻力功率為一定時(shí)，變速箱阻力與檔位相關(guān)，且檔位越低誤差影響越小，即變速箱輸入軸阻力越大，測試時(shí)誤差對其影響越小。具體分析如下：

2 測試舉例及分析

2.1 反拖法試驗(yàn)

以某公司生產(chǎn)的某款輕型卡車為例，在車輛完成磨合后，對其進(jìn)行測試前準(zhǔn)備，依據(jù)上述測試方法對其進(jìn)行測試，并對測試結(jié)果進(jìn)行記錄、分析，見表4，表5，表6。

2.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

依據(jù)測試及計(jì)算所得的阻力與變速箱阻力功率，形成圖1所示的轉(zhuǎn)速與阻力功率曲線圖。由此圖可以直觀得出：針對該款變速箱，在同一轉(zhuǎn)速下，檔位越低，阻力功率越大。使用該方法，可以分析變速箱阻力變化對整車動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性影響趨勢。

3 結(jié)論

本文闡述了一種利用底盤測功機(jī)對整車狀態(tài)變速箱阻力測試的試驗(yàn)方法。該方法試驗(yàn)效率高，不需要拆除變速箱，試驗(yàn)重復(fù)性好，完全滿足對比試驗(yàn)的需要。同時(shí)，試驗(yàn)可擴(kuò)展性強(qiáng)，可以開展如變速箱阻力對油耗的影響等研究。

因此，在底盤測功機(jī)上進(jìn)行變速箱阻力的測試證明是切實(shí)可行的，可在變速器制造商、汽車制造商對車輛進(jìn)行正向設(shè)計(jì)、開發(fā)時(shí)使用。

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