內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)

以典型汽油機(jī)為例，研究其動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)所應(yīng)具備的性能與技術(shù)。論述了其中對(duì)汽車正常行駛、轉(zhuǎn)向、停車有較大的關(guān)系的變速器技術(shù)。

配裝有傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車，其動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)首要的性能要求是可按照駕駛員的意愿提供并傳遞驅(qū)動(dòng)力，并兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，要求有較好的操縱性及順暢平滑的噪聲-振動(dòng)-平順性(NVH)性能。

通常，在低轉(zhuǎn)速工況下發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生低扭矩，而在高轉(zhuǎn)速工況下則會(huì)產(chǎn)生高扭矩。換言之，汽車起動(dòng)或從低速向高速過(guò)渡時(shí)，需要較大的驅(qū)動(dòng)力。即在低車速行駛狀態(tài)下，需要逐漸過(guò)渡到高轉(zhuǎn)速工況。此外，要使進(jìn)入行駛狀態(tài)的車輛的速度維持在恒定的巡航狀態(tài)，可使用較小的扭矩行駛。為了使這種矛盾的兩種狀態(tài)進(jìn)行正常過(guò)渡，需要配備適合的變速器。

為了按照駕駛員的意愿控制車輛行駛動(dòng)力，其技術(shù)關(guān)鍵是迅速而順暢地實(shí)現(xiàn)變速器的變速動(dòng)作。為此，技術(shù)人員進(jìn)行了以減少多級(jí)AT的級(jí)間變速比為目的的研究，以及關(guān)于CVT的開(kāi)發(fā)。此類技術(shù)，對(duì)于擴(kuò)大AT的有效變速比范圍及壓縮變速時(shí)向起到了顯著作用。此外，隨著變速器的多級(jí)化、無(wú)級(jí)化技術(shù)的發(fā)展，按照轉(zhuǎn)速與扭矩的關(guān)系，充分地改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率，同時(shí)從其他方面對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行持續(xù)改善，如改善變速器的傳動(dòng)效率，即削減摩擦帶來(lái)的能量損失。如齒輪等旋轉(zhuǎn)體由于攪拌潤(rùn)滑油而產(chǎn)生阻力，以及離合器、制動(dòng)器的拖曳阻力矩等為主要因素，均可視作摩擦帶來(lái)的能量損失。對(duì)于攪拌阻力，采用擋板的間壁隔離旋轉(zhuǎn)體與機(jī)油室，并進(jìn)行合理的轉(zhuǎn)軸布置，使旋轉(zhuǎn)體(如和二級(jí)帶輪)布置在油面上方(圖1)。摩擦以外的損耗，因?yàn)橛捅卯a(chǎn)生油壓而需要較高的作功量，尤其是在高壓下運(yùn)轉(zhuǎn)的CVT。為削減損耗，可利用提高工作油(CVT流體)的金屬摩擦因素，以降低傳動(dòng)帶夾緊液壓力，以及削減各部位的潤(rùn)滑油泄漏量以降低輸油量。另外，通常與自動(dòng)變速器匹配使用的液力變矩器，不需要操作離合器即可使用，同時(shí)，由于其扭矩的放大作用，有利于提高起步時(shí)的驅(qū)動(dòng)力。另一方面，液力聯(lián)軸節(jié)會(huì)帶來(lái)一定的能量損失。由于在液力變矩器中內(nèi)置了鎖止離合器，直接連接輸入軸與輸出軸的方式，能夠減少能量損失。近年來(lái)，拓寬鎖止范圍的研究還在不斷進(jìn)行中。

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