乘用车手动变速器动态换挡性能评价方法及改进策略.doc

乘用车手动变速器动态换挡性能评价方法及改进策略 杨士钦 1，王 应 1，卢剑伟 2 （1. 江淮汽车股份有限公司 技术中心，安徽，合肥 230022； 2. 合肥工业大学 机械与汽车工程学院，安徽，合肥 230009） 摘 要：对乘用车手动变速器动态换挡性能评价方法及改进策略进行了分析。结合变速器换挡性能的主观评价需求目标， 确定了乘用车手动变速器动态换挡性能评价的 3 个客观量化指标，并提出了改进其动态换挡性能的策略。通过试验对 某乘用车手动变速器动态换挡性能进行了测试分析，验证了相关结论的有效性。 关键词：变速器；换挡性能；动态；乘用车 中图分类号：TH132 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.2095-1469.2012.05.06 Evaluation and Improvement Strategy of Dynamic Gear Shift Performance of Passenger Car with Manual Transmission Yang Shiqin1，Wang Ying1，Lu Jianwei2 （1. RD Center，Jianghuai Automobile Co., Ltd，Hefei，Anhui 230022，China； 2. School of Mechanical and Automotive Engineering，Hefei University of Technology，Hefei，Anhui 230009，China） Abstract：Evaluation method and improvement str ategy of dynamic gear-shift performance of passenger car with manual tr ansmission were analyzed. Three objective evaluation indexes used for dynamic gear-shift performance evaluation were presented based on subjective evaluation requirements. And the corresponding improvement str ategies were discussed with consideration of the str uctural characteristics of the tr ansmission. Based on these works, experimental analysis was carried out to verify the presented conclusions. Keywords：tr ansmission; gear shift performance; dynamic; passenger car 随着国内汽车保有量持续快速增长，公路交 通所消耗的石油资源占全国石油消耗总量的份额 不断攀升。提供给用户低油耗并具备良好动力性 能的汽车产品成为目前汽车企业追求的主要目标 之一，也是目前消费者最为关心的技术指标。 提高汽车动力性和燃料经济性的关键是发动 机的工作特性以及传动系的匹配，变速器的设计 匹配是其中重要一环。但是变速器在设计匹配的 过程中受到很多因素制约，换挡性能是其中一个 重要的方面。部分跨国公司经过多年积累，基于 试验手段，已经建立了一套变速器换挡性能的评 价方法。但是国内乘用车企业在该方面的积累相 对较少，在换挡性能的评价及改善方面还存在一 些不足，因此有必要对其进行系统深入的分析。 收稿日期：2012-06-01 基金项目：教育部新世纪优秀人才支持计划项目 (NCET-10-0358) = FsncRc ， （1） Ts sin{ 式中：Fs 为作用在接合套上的力（换挡力）； nc 为工作锥面间的摩擦系数；Rc 为锥面的有效半径； {为锥面的角度。 根据动量定理，可以得到 dw J dt - Ts = 0 ， （2） 式中：w 为同步器输入端的角速度；t 为同步时间； J 为同步器输入端零件的转动惯量。 因此可以得到换挡力为 o Fs = Jw sin{ ． （3） ncRc Fs { sin{ Fs { sin{ nc Fs R Rc 图 1 同步器换挡摩擦力矩作用示意图 倒挡挂入率也是评价变速器换挡性能的一个 方面。倒挡由于要使汽车反向行驶，挂倒挡所需 要的力和时间相对于其它挡位要高。倒挡挂入率 z 是指在 100 次挂倒挡的过程中挂入次数 n 占全 部挂倒挡次数的百分比。如果倒挡挂入率较低， 就会影响变速器的倒挡性能。为了实现