1. Ottimizzazione dei rapporti di trasmissione e qualità del cambio di trasmissioni automatiche a due velocità per veicoli elettrici puri
Riepilogo:
La trasmissione è un componente chiave del treno di trasmissione del veicolo, che influisce direttamente sulle prestazioni del veicolo. Al fine di migliorare l'efficienza del motore di trasmissione del veicolo elettrico, viene modificato il veicolo elettrico del rapporto di velocità prestazione economica. Lo studio si concentra sull'ottimizzazione del rapporto di trasmissione e sulla qualità del cambio di una trasmissione automatica a due velocità per veicoli elettrici puri.
1 . I parametri di base del veicolo
Il veicolo elettrico è stato studiato in base a un microcar tradizionale, mantenendo il sistema di sospensione originale, utilizzando batterie acidi di manganese al litio per la batteria di alimentazione e motori sincroni a magnete permanente per il motore di trasmissione. Dopo una ricerca completa, i parametri del veicolo sono: massa a pieno carico 1 350 m/kg, efficienza di trasmissione meccanica 0,9, raggio di rolling dei pneumatici 0,258 r/min, area del vento 1.868 A/m2, coefficiente di resistenza all'aria 0,31. Secondo gli standard National Standard GB / T 28382-2012 e il posizionamento del mercato, gli indicatori di dinamica del veicolo sono i seguenti: 30 minuti di velocità massima ≥ 80 km / h. Velocità di arrampicata massima ≥ 20%, velocità di arrampicata di pendenza al 4% ≥ 60 km/h, velocità di arrampicata della pendenza del 12% ≥ 30 km/h, metodo di lavoro di lavoro alla guida del chilometraggio ≥ 100 km.
2 . Vengono determinati i parametri del motore di guida
Quando si seleziona il motore, è importante assicurarsi che il motore funzioni alla massima efficienza e anche per considerare la velocità di scarico del picco del pacco batteria.
2.1 Calcolo della potenza del motore di trasmissione alla massima velocità
Alla massima velocità su una strada orizzontale, ignorando la resistenza di accelerazione, lascia che la velocità del vento sia 0, quindi la potenza di uscita del motore è
P1 è la potenza dell'unità alla massima velocità;
ηt è l'efficienza della trasmissione meccanica;
MG è la massa completamente carica del veicolo;
F (u) è il coefficiente di resistenza al rotolamento;
Umax è la massima velocità del veicolo;
Il CD è il coefficiente di resistenza all'aria;
A è l'area del vento.
Dove
f (u) = 1,2 (0,009 8 + 0,002 5 [u/(100 km/h)] + 0.0004 [u/(100 km/h)] 4).
Secondo la domanda effettiva e gli standard internazionali, scegli una velocità di 100 km/h, secondo la formula (2), il risultato del calcolo è 0,015 24, sostituire la formula (1), il risultato del calcolo è P1 = 13,2 kW. Se la velocità del veicolo in linea con lo standard nazionale non inferiore a 85 km/h, la potenza del motore può anche scegliere un piccolo. .
2.2 Calcolo della potenza del motore di trasmissione all'arrampicata massima
La potenza richiesta per l'arrampicata in collina viene calcolata ignorando la potenza di resistenza all'aria e la potenza di resistenza di accelerazione, quindi la potenza di uscita del motore può essere calcolata come F (u) = 0,012 7, secondo la formula (3) può essere calcolata come p2 = 26 KW.
P2 è la massima potenza di guida in arrampicata.
Sono il grado di arrampicata;
UA è la velocità minima del veicolo durante l'arrampicata .
2.3 Calcolo delle prestazioni di accelerazione della potenza di picco del motore di azionamento
Supponendo una velocità del vento di 0, la potenza massima del veicolo elettrico su una strada orizzontale si trova alla fine del processo di accelerazione dell'intero veicolo.
P3 è la massima potenza richiesta al momento della fine dell'accelerazione uniforme;
TA è il tempo di accelerazione uniforme;
UA è la velocità alla fine dell'accelerazione uniforme.
Secondo GB/T 28382-2012 standard, TA è 10 s e P3 = 21,3 kW può essere calcolato in base all'equazione (2) e (4). Secondo l'equazione (1), la potenza nominale del motore è di 15 kW e la potenza di picco del motore è di 30 kW secondo l'equazione (3) e (4). Al fine di soddisfare il fattore di costo e la domanda effettiva, il motore viene finalmente selezionato con una potenza nominale di 15 kW e una potenza di picco di 30 kW.
3. Il rapporto tradizionale della trasmissione viene determinato confrontando le prestazioni di potenza della trasmissione utilizzando i seguenti rapporti senza cambiamenti nelle condizioni di guida e nelle caratteristiche del motore, per ottenere l'ottimizzazione del rapporto di trasmissione e per migliorare la qualità del cambio.
3.1 Prestazioni di potenza del rapporto singolo
Per tenere conto della massima laurea di arrampicata e della velocità massima, il rapporto di trasmissione fisso viene scelto per essere 6,963, quindi la sua resistenza e l'equilibrio di potenza, 85 km/h è la velocità massima raggiunta, il pendenza del 12% è la pendenza massima, Al fine di soddisfare le prestazioni di arrampicata, la potenza di picco del motore viene aumentata a 45 kW e la velocità viene aumentata a 9.000 r/min per raggiungere.
I problemi principali in questo caso sono la necessità di aumentare la potenza di scarico della batteria, la lubrificità del cambio e l'impatto sull'inversione dell'albero di ingresso del cambio in retromarcia.
3.2 Prestazioni di potenza dei due rapporti di marcia Se l'ingresso di alimentazione del motore è lo stesso, il rapporto di marcia elevato e il basso rapporto di marcia delle due trasmissioni di marcia sono rispettivamente 6,5 e 10.
90 km/h è la velocità massima che può essere raggiunta, mentre il gradiente di arrampicata massimo non raggiunge il 20% e può essere affrontato solo. Pertanto, è necessaria una potenza più elevata dal motore di trasmissione per ottenere velocità e gradi di arrampicata più elevati, il che richiede anche il miglioramento delle prestazioni della batteria.
3.3 Prestazioni di potenza di un rapporto di trasmissione a cinque velocità
Con un punteggio di potenza di 15 kW, i rapporti massimi e minimi della trasmissione a cinque velocità sono rispettivamente 3,538 e 0,78, con un rapporto di riduzione principale di 3,765 e un rapporto di retromarcia di 3,454. 96 km/h è la velocità massima che può essere raggiunta con la trasmissione a cinque velocità al punteggio di potenza da 15 kW e il gradiente di arrampicata massimo è superiore al 20%, quindi le prestazioni di potenza sono effettivamente soddisfatte. Se è necessaria la velocità standard minima di 85 km/h, i rapporti massimi e minimi della trasmissione a cinque velocità sono rispettivamente 5,494 e 1,033, con un rapporto di riduzione principale di 4,314 e un rapporto di marcia inverso di 3,583. A 11 kW di potenza classificata, il veicolo può raggiungere una velocità massima di 85 km/h e un gradiente massimo del 20%. Con due marce, il requisito di alimentazione di scarico della batteria è di 30 kW, con un moltiplicatore di scarico di 1,28; Con cinque marce, la batteria deve solo fornire 15 kW di potenza di scarico per soddisfare le prestazioni di alimentazione, con un moltiplicatore di scarico di 0,64. Pertanto, i requisiti delle prestazioni della batteria sono significativamente ridotti quando si utilizzano una trasmissione a cinque velocità.
3. 4 Confronto di 3 tipi di trasmissione
Sulla base dell'analisi di cui sopra, la velocità massima e la salita massima della collina per le tre trasmissioni sono mostrate nella Tabella 1 se il motore è selezionato con un punteggio di potenza da 15 kW. Con un motore da 15 kW e una trasmissione a cinque velocità, è possibile ottenere la velocità massima e il gradiente massimo.
In termini di consumo di energia, nelle stesse condizioni, la potenza minima della trasmissione a cinque velocità è di 11 kW, la produzione minima della trasmissione a due velocità è di 15 kW e la trasmissione a singola velocità è di 45 kW.
In termini di consumo di energia, la trasmissione a cinque velocità è la più bassa.
3. Conclusione
Questo studio mostra che il rapporto di trasmissione automatico a due velocità dei veicoli elettrici puri è migliore del rapporto di trasmissione a singola velocità, ma leggermente peggiore del rapporto di trasmissione a cinque velocità. Pertanto, per i veicoli elettrici puri con trasmissione a due velocità, al fine di migliorare il rapporto tradizionale e raggiungere la velocità massima e la massima laurea di arrampicata, la trasmissione può essere migliorata, utilizzando la trasmissione a cinque velocità, il che può ottenere il miglioramento delle prestazioni del veicolo . In questa fase, le trasmissioni a cinque velocità hanno già raggiunto lo sviluppo industriale, mentre i risultati dello sviluppo della trasmissione a due velocità non sono ovviamente evidenti, quindi le trasmissioni a cinque velocità possono essere applicate direttamente alle tecnologie e ai risultati esistenti, per ottenere una riduzione della ricerca e I costi di sviluppo, mentre le trasmissioni a cinque velocità sulla batteria, i requisiti del motore non sono elevati, sono la direzione principale del futuro sviluppo del veicolo elettrico.
