劉建文 李建飛

摘 要：汽車動力性匹配這一動力性方面的問題，是汽車界中各大汽車廠以及汽車設計研究所等主要研究的重大科學問題，是為了解決汽車理想工作特性條件與實際使用條件相適應的重要課題。本文以改善該車的動力性能為目的，是通過對傳動系擋數、各擋傳動比及傳動軸等主要參數進行設計選型，以確定最優(yōu)配置，從而達到學習與創(chuàng)新的目的。通過對汽車實現對車輛傳動系統(tǒng)參數的優(yōu)化設計，以達到保證車輛動力性能和燃油經濟性的最佳配置，為車輛傳動系統(tǒng)的設計提供有力的參考依據。

關鍵詞：動力性;匹配;傳動系統(tǒng)

1.引言

汽車在使用過程中，汽車的各項常規(guī)性能中最為基本的運行特性之一就是汽車的動力性能?，F在的汽車無論是作為生活中的生產工具還是用作生活中的代步工具，其工作效率的高低均取決于其運轉效率。當在運行條件一定時，即氣候條件、道路狀況、地理位置及運輸組織條件等，汽車行駛過程中的平均速度首要條件在于汽車的動力性。顯然，汽車動力性能相對于其他車越好，則汽車行駛過程中的平均行駛速度就越高，運行效率也相應的提高。因此汽車的動力性能被汽車界的各個行業(yè)所重視

汽車界從事汽車匹配行業(yè)的人員來說，評價汽車動力性能的指標有著各不相同的方法。絕大部分的在用汽車在新車設計過程中便已確立其應有的動力性。在同類汽車之間比較動力性，只能說明汽車之間動力性的差異，不能表示出汽車在結構設計方面存在的差異性。汽車動力性的衰退是表明汽車技術狀況變差的征兆，主要體現于部件及零件的磨損、老化及其使用性能逐漸衰退等

2.國內外研究現狀及發(fā)展趨勢

汽車的動力性系指汽車在良好路面上直線行駛時由汽車受到的縱向外力決定的、所能達到的平均行駛速度。而汽車動力性主要由：

（1）汽車的最高車速;

（2）汽車的加速時間;

（3）汽車的最大爬坡度;

這三個主要的方面來評定。但還需要兼顧汽車行駛的燃油消耗。

而進行動力性評價指標試驗時，各國規(guī)定的承載質量是不一樣的，在我國為滿載，德國為半載，而美國環(huán)境保護局（EPA）規(guī)定，有關排放等試驗中轎車的承載質量為2名體重68KG的成員。

早在上世紀70年代，國外的汽車研發(fā)機構開始意識到，汽車行駛過程中發(fā)動機的輸出性能的優(yōu)良程度，絕大部分的問題主要歸咎于汽車動力裝置匹配的是否合理。然而，由于電子科技工業(yè)的飛速發(fā)展，電子科技在汽車上得到了極大的應用，汽車設計過程從以前的憑借著經驗去摸索，轉變到利用計算機技術及軟件的應用。視線回到國內，在我國，由于國內技術生產水平相對于西方國家較為落后，在汽車動力性研究方面起步較晚，匹配性設計業(yè)是在外國汽車工業(yè)的幫助下才開始逐步建立起來。隨著時間飛逝，進入上世紀80年代后，隨著對汽車設計逐步掌握，一些國內的汽車企業(yè)的研發(fā)部門和在一些高校聯合，圍繞著汽車動力傳動系統(tǒng)建立數學模型，以及傳動系統(tǒng)優(yōu)化控制和自動變速器等方面進行了大量的研究，并取得了一定的成果。

3.主要參數的選定

3.1 傳動系擋數及各擋傳動比的選擇

不同的汽車在研發(fā)過程中，由于制造廠及市場定位的不同，汽車采用變速器也就自然而然的不同，因而檔位數不同。是因為汽車在行駛過程中，由于駕駛員主觀能動性的不同或地理位置不同，使得汽車在各個方面受到的外界影響因素不同，對汽車的性能要求都有各不相同之處。然而，汽車變速系統(tǒng)中傳動比數目的多少及大小，都影響著汽車的各項性能。汽車的擋位數越多，汽車動力性能以及燃油經濟性能也越好。

從動力性方面著手研究，變速器的檔位數量越多，就使得發(fā)動機所輸出的功率在靠近最大功率處的機率大大增加，從而可以提升汽車的加速性能以及爬坡性能。擋數的選擇還應考慮變速器內各檔位上的傳動比，比值過高或過低都會對動力輸出造成不良影響。所以，在選擇過程中，一般憑借經驗認為各檔的傳動比比值應不大于1.7～1.8。

汽車傳動各檔的傳動比大體上是按等比分配的，按等比級數分配傳動比的優(yōu)點如下：

a）變速器內的各檔在發(fā)動機達到某一特定的轉速范圍內，上一檔位與下一檔位或與再后一檔位之間存在轉速重疊區(qū)域，換擋過程中離合器能夠結合平穩(wěn)，因此在加減檔過程中操縱性能較好;

b）汽車各檔位下均能獲得發(fā)動機較高的功率輸出，汽車動力性較好。由于變速器成比例的傳動比分布，檔位數目提升空間大，便于構造出副變速器，與主變速器相配合構成檔位數較多的汽車變速系統(tǒng)。

3.2 傳動軸的選擇

傳動軸主要是用來傳遞動力的，而動力的傳遞主要靠傳動軸兩端的萬向節(jié)來承擔。由于汽車在行駛過程中，傳動軸會高速旋轉，由于回轉零件都有共通的特點—在高速旋轉時會產生較高的離心力，由于離心力的作用，傳動軸在傳動時會產生劇烈的振動，因此傳動軸在裝配的過程中要滿足動平衡的要求，以防止造成不必要的損壞。

傳動軸在成產的過程中，由于不同的廠家生產的產品不同，因而加工方法也各不相同。而一般情況下，為了提高傳動軸的抗扭強度與剛度，并為了減輕汽車總體質量，傳動軸一般都會做成空心狀態(tài)。對于一般的家用轎車以及乘用車而言，傳動軸的制作常常采用厚度在1.5mm到3mm左右的合金鋼拆料，經過多次的圈焊從而制成的。對于一些重型卡車或超重的拖車而言，一般的傳動軸無法滿足重載的需求。因此，重型卡車生產廠通常采用的是用無縫鋼管來制作傳動軸。然而，萬事都有例外，對于微型車及斷開式驅動橋等特殊結構的車型而言，傳動軸也一般不用上述兩類，而是直接采用實心的鋼材制成。

本次設計時輕型車后驅4X2的汽車，因而選用圈焊制成的傳動軸。

4.總結與展望

由于汽車動力性匹配的技術范圍已經不只囊括汽車，在其他機械上都有相似的技術正在運作當中，而在如今的汽車設計過程中，匹配技術不僅要解決汽車動力性問題，也要解決汽車耗油量及排放等能源環(huán)保問題，所以說，動力性匹配技術只要有機械的存在就不會消磨，而會朝著節(jié)能減排等方向進一步深化，達到人類自然和諧相處的地步。

（作者單位：1.贛州市大余縣職業(yè)中等專業(yè)學校;2.瑞金中等專業(yè)學校）