無級變速傳動系統樣機的效率研究
無級變速器(CVT)系統這一概念是LeonardoDaVinci在1490年首次提出的,在1910年由Zenith摩托車制造商首次應用于車輛上。盡管CVT系統已經在汽車上使用了幾十年,但轉矩的限制以及可靠性問題使其發展受到阻礙。如今,CVT系統正在與自動變速器進行激烈的競爭,一些汽車廠商已經熱衷于在他們的產品中利用CVT。
理論上講,CVT具有無窮個傳動比,這些傳動比是不需要在駕駛員的干預下就可以實現的。這種技術的優點是CVT可以時刻改變傳動比以得到最佳的發動機效率。相比傳統(手動或自動)變速器,CVT可以在多種驅動方案中更好地與發動機工況進行匹配,從而提高汽車的行駛里程。
近些年,人們開發了許多種不同的CVT,它們各具特點。帶傳動和鏈傳動是CVT中最常見的類型。通常,變速器效率對車輛能量消耗是十分關鍵的。手動和自動變速器直到現在都被廣泛地應用于汽車中。
為了研究變速器在零排放城市汽車中的性能,對一種新型的電子換擋變速器(ESVT)進行設計、開發與構建。首先,通過比較4種不同材料、不同寬度的平帶,測試了平帶類型對變速器性能的影響,主要目的是選擇最適合電子換擋變速器的平帶。以上試驗表明,提出的ESVT相比預想的情況,可以傳遞更大的載荷,拓展了其使用范圍。同時,為了評價ESVT的操作性能,開發了一個測試平臺,用于測定其在不同電機轉速和載荷下的效率。介紹了測試平臺的結構和試驗測定方法,與現有大部分CVT相比,提出的ESVT具有良好的操作特性和較高的效率。而且,在電機最高效率轉速時,ESVT可以在較寬的轉矩范圍內保持很高的效率,這一特點可以擴展車輛的自主性。低轉速時功率損失更大,必須通過提高傳動比來補償,以達到實現較低能量消耗的目的。
P.SpanoudakisN.C. Tsourveloudis.201321st MediterraneanConferenceon Control&Automation(MED) Platanias-Chania,Crete, Greece,June 25-28,2013.
編譯:王培德