汽车动力传动系优化设计研究

发布时间：2017-04-10 16:07

  本文关键词：汽车动力传动系优化设计研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前世界汽车工业可持续发展面临着两大难题是石油资源匮乏和环境污染,这两大难题在我国表现得更加突出。如何提高汽车的燃油经济性和降低汽车的尾气排放是目前汽车工业急需解决的重要课题之一。关于这个方面,国内外一些学者和专家围绕汽车和发动机做了许多的研究工作,提出了很多切实可行的方法和措施。 汽车的动力传动系对整车的动力性、燃料经济性和尾气排放都有着很大影响,所以汽车的动力传动系参数的确定成为汽车设计中的一个重要组成部分。本文主要研究的是将优化理论应用到汽车动力传动系的优化设计中,以实现发动机与传动系的最佳匹配,达到充分发挥汽车整体性能的目的。 根据汽车的有关知识可知同时提高汽车的动力性和燃油经济性,又降低尾气排放是一个难解决的问题。关于这个问题本文提出:以汽车原地起步连续换档加速时间、多工况的百公里油耗和多工况尾气排放的主要污染物(HC、CO和NO_x)的单位排放量之和加权组合成统一目标函数作为汽车动力传动系匹配的综合评价指标。具体方法是:首先,根据发动机的试验数据,对发动机进行数学建模;利用键合图理论建立汽车传动系的数学模型;其次,以汽车动力传动系各档的传动比作为优化设计变量,以汽车的动力性要求,变速器的设计要求以及对排放级别的要求作为目标函数的约束;再次,采用后向仿真计算方法,根据标准工况的车速要求,计算出汽车动力性、燃油经济性和尾气排放分目标函数;最后,将上述分目标函数进行加权组合,利用优化计算方法对目标函数进行求解。这种动力传动系的优化匹配方法,考虑了汽车的尾气排放,更符合汽车的现代设计要求。 文章最后,介绍了作者用matlab语言编写的一个用于汽车动力传动系参数优化设计的软件,利用此软件可以方便的选择出符合设计要求的汽车动力传动系各档参数;总结了将计算机模拟计算、优化理论、键合图理论应用到汽车动力传动系的设计中的实用性。
【关键词】：动力传动系 优化 键合图
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：U463
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 第1章 绪论7-14
• 1．1 石油供给分析7-9
• 1．1．1 汽车燃料基本状况7-8
• 1．1．2 世界石油资源的基本状况与供给8
• 1．1．3 我国石油资源与供给8-9
• 1．2 汽车排放物的危害9-11
• 1．3 降低汽车的燃油消耗量和减少尾气排放的措施11-12
• 1．4 和本课题相关的国内外研究现状12-13
• 1．5 本课题研究的目的和意义13
• 1．6 本课题研究的内容13-14
• 第2章 汽车动力传动系优化匹配研究14-21
• 2．1 汽车动力传动系最优匹配的评价指标14-18
• 2．1．1 汽车动力性的评价指标14-15
• 2．1．2 汽车燃料经济性的评价指标15-16
• 2．1．3 汽车动力性、燃料经济性的综合评价指标16
• 2．1．4 其他综合性能评价指标16-18
• 2．2 汽车动力传动系参数优化匹配的方法18-20
• 2．2．1 给定发动机参数优选传动系参数18
• 2．2．2 给定传动系参数和整车参数优选发动机参数18-20
• 2．3 本文采用的综合评价指标和优化匹配方法20-21
• 第3章 键合图理论简介21-35
• 3．1 系统和键合图21-24
• 3．2 基本元件24-28
• 3．1．1 基本1-通口元件24-26
• 3．1．2 基本2-通口元件26-27
• 3．1．3 基本3-通口结元件27-28
• 3．3 通口的因果关28-30
• 3．4 机械系统的键合图表示30-32
• 3．4．1 机械平动系统键合图的作图法30
• 3．4．2 定轴转动系统键合图的作图法30-31
• 3．4．3 机械系统效率的键合图表示31-32
• 3．5 状态方程32-34
• 3．5．1 键合图的增广定向32-33
• 3．5．2 状态方程的推导33-34
• 3．6 本章小结34-35
• 第4章 传统汽车动力传动系数学模型35-45
• 4．1 发动机的数学模型35-41
• 4．1．1 发动机外特性35-36
• 4．1．2 发动机的万有特性36-41
• 4．1．3 非稳定工况下发动机性能的修正41
• 4．2 动力传动系数学模型41-45
• 4．2．1 动力传动系键合图模型41-42
• 4．2．2 动力传动系状态方程的推导42-45
• 第5章 汽车动力性、燃油经济性和排放模拟计算45-54
• 5．1 汽车动力性模拟计算45-50
• 5．1．1 各档动力因数计算45-46
• 5．1．2 最大爬坡度计算46-48
• 5．1．3 最高车速的计算48-49
• 5．1．4 加速性能计算49-50
• 5．2 汽车燃料经济性模拟计算50-53
• 5．2．1 等速行驶工况燃油消耗量的计算50
• 5．2．2 等加速行驶工况燃油消耗量的计算50-52
• 5．2．3 等减速行驶工况燃油消耗量的计算52
• 5．2．4 怠速停车时燃油消耗量的计算52
• 5．2．5 整个循环工况的百公里燃油消耗量52-53
• 5．3 汽车排放模拟计算53-54
• 第6章 汽车传动系参数优化计算54-60
• 6．1 设计变量54
• 6．2 约束条件54-56
• 6．2．1 汽车的动力性要求54-55
• 6．2．2 传动系各档的速比比值要求55
• 6．2．3 尾气排放要求55-56
• 6．3 目标函数56-59
• 6．3．1 动力性分目标函数56
• 6．3．2 燃料经济性分目标函数56-57
• 6．3．3 尾气排放的分目标函数57
• 6．3．4 多目标函数组合57-58
• 6．3．5 本文采用的目标函数58-59
• 6．4 目标函数的求解方法59-60
• 第7章 汽油机轿车动力传动系参数优化设计软件的开发60-64
• 7．1 软件的组成60
• 7．2 设计计算基本思路60-61
• 7．3 软件功能的实现61-64
• 第8章 总结与展望64-65
• 8．1 总结64
• 8．2 不足与展望64-65
• 参考文献65-68
• 致谢68

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李素华;姚层林;方群波;;汽车传动系参数优化设计的研究发展[J];机械研究与应用;2006年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘道东;消防车动力系统参数优化匹配研究[D];太原理工大学;2011年

2 赵喜坤;基于减少AMT换档功率损失的重型车传动系参数优化[D];吉林大学;2011年

3 刘记君;重型汽车传动系统参数匹配优化分析[D];重庆交通大学;2011年

4 陆晓惠;越野车AMT系统匹配技术研究[D];吉林大学;2007年

5 李文惠;汽车传动系参数的优化匹配研究[D];吉林大学;2007年

6 李宽;AMT起步及换档过程冲击特性的研究[D];吉林大学;2008年

7 巩正阳;汽车传动系参数的模糊优化研究及软件开发[D];武汉理工大学;2008年

8 武玉维;TY4250载货汽车动力传动系统参数优化匹配[D];太原理工大学;2010年

9 岳亮亮;基于MATLAB和VC++混合编程的汽车动力与传动系统匹配研究[D];武汉理工大学;2010年

10 刘怀举;无级变速雪橇车纵向动力学研究[D];重庆大学;2010年

  本文关键词：汽车动力传动系优化设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：297064