发表时间：2018-11-21T11:29:24.030Z 来源：《新材料·新装饰》2018年6月下作者：李乐
[导读] ：随着我国社会经济的迅速发展，汽车行业的发展速度也比较快，用户对汽车性能的要求也越来越高。通过试验设计、优化设计方法能够获取传动速比优化方案，就此，文章结合整车动力经济性匹配优化策略方面进
（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥 230601）
摘要：随着我国社会经济的迅速发展，汽车行业的发展速度也比较快，用户对汽车性能的要求也越来越高。通过试验设计、优化设计方法能够获取传动速比优化方案，就此，文章结合整车动力经济性匹配优化策略方面进行简要分析。
关键词：动力经济性；优化策略
1引言
整车动力性与经济性优化一直是国内外研究重要课题，随着国家节能减排的推进，对降低油耗方面不断提出新的要求，汽车企业的发展迎来了更严峻的挑战。发动机性能作为关系着汽车整车性能的关键因素，
与传动系统的匹配也密切相关，如果能够快速获得合适的传动匹配方案，将进一步推动研发工作。传统的动力传动匹配方法是试验，但会增加开发费用，同时也将延长研发周期，现在常采用
A VLCRUISE软件来对整车动力性、经济性进行仿真分析，有利于降低开发费用，也可以缩短设计周期。但是，仿真分析中很多参数很难得到准确的数值，影响仿真分析的准确性，因此，建立能够如实反映真实系统的仿真模型，在可信的仿真模型上进行传动匹配的设计是提高整车性能、缩短设计周期、降低开发成本的重点所在。在汽车性能中如何将整车动力性和经济性进行良好的匹配，实现两者的有效结合，在经济性最优化的情况下，实现整车动力性的最大化是需要重点研究的部分。下文结合整车动力性与经济性的匹配优化策略，以便能够进一步推动汽车性能的改善。
2整车动力性概述分析
2.1整车动力性含义
汽车的动力性能作为汽车最基本、最重要的性能。整车动力性包括汽车启动运行的各方面，是体现汽车运行状况的综合性能。主要包括：汽车能达到的行驶速度，变速加速等所需要的时间长度，汽车行驶过程中可提供的牵引力的大小程度等方面。整车动力性即为汽车运行过程中所表现出来的各项特征，在路面因素相同的情况下，关系着车辆运输效率的高低。
2.2整车动力性验算分析
整车匹配过程是一个反复计算、验算与修正，从而实现最优匹配的过程。动力性的计算过程及验算过程较复杂，需要进行大量的参数值测试。整车动力性的计算过程以及验算过程需要根据不同车型及不同工况用途来进行测试。测试过程中需要发动汽车，并让汽车处于不同档数状态下进行各项参数值的测试和结果记录。
测试计算验算的内容主要有最高车速、爬坡能力等动力性指标，在不同坡度差异下汽车的行驶状态，加速过程中所花的时间等方面内容。需要注意的是，这些测试结果往往需要多次结果，进行多次的验算，从而充分保证验算结果的准确性，从而实现对整车动力性的准确评估。
3整车经济性概述分析
3.1经济性含义
汽车经济性用一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。经济性，即在保证动力性情况下，将耗油量降低到最低，也就是在满足其动力性要求的下，提高汽车经济性。
通常情况下，整车动力性的提高会随着汽车经济性的降低，如何实现两者的平衡，实现两者的合理搭配从而使车辆性能最大化是汽车优化设计的重要课题。提高经济性是减少汽车所需的燃油量，将汽车在汽油使用方面的花费在可能的情况下降到最低。
3.2经济性验算分析
经济性的计算及验算过程主要是根据已经确定的发动机万有特性及各传动系的参数值依据不同运行工况对车辆燃油消耗量的计算及验算。经济性测量的内容较简单，只需要测量汽车不同运行工况状态的耗油量即可。但是计算、验算等过程也比较复杂，因为需要多次进行测试，确定车辆的空气阻力、滚动阻力等阻力功率的大小，以及变换汽车的行驶状态，按空载、满载、爬坡等多种不同的运行工况来测量。且在不同的路况或者行驶状态下，油耗量也会有一定的差异性。因此，需要进行多次的测量、计算以及验算才能够保证其结果的准确性。
4整车动力经济性速比匹配优化分析
4.1优化含义
其优化目标是在满足汽车动力性能的基础上，尽可能减少油耗和降低排放，因此需要将百公里综合油耗作为优化的目标函数，以主减速器速比、1挡速比和5/6挡间比作为设计变量进行优化，以相关动力性能的设计要求为约束要求。
4.2整车发动机功率匹配分析
在发动机的匹配上，具体的发动机功率的匹配情况需要根据不同车型及工况进行不同的选择，因此在
发动机功率的匹配上并没有统一的标准。但在进行发动机功率的匹配过程中，仍然具有一定的参考因素，其中目标车速和车辆的重量是重要的参考因素。
如：以某公司生产的某款卡车为例，总质量31000Kg，需要其目标最高车速 V max=110～120 km/h，经过计算，发动机最小功率P min 范围为 185～228 kW（252～310PS）。具体的标准是发动机功率的大小应当不小于汽车在行驶过程中以预定的最高车速行驶时所承受的阻力功率，发动机应当具备能够推动汽车抵抗阻力的能力。同时发动机功率的选择还必须满足法规的要求，如GB7258-2012规定低速汽车及拖拉机运输机组的比功率功率大于等于4.0KW/t，除无轨电车外的其他机动车的比功率应大于等于5.0KW/t。因此发动机最小功率P min≥172.2 kW（234.2PS）。另外，汽车在进行爬坡时所需要的扭矩要求是在匹配过程中需要重点考虑的对象。
4.3变速箱+后桥速比匹配
变速箱以及后桥速比的匹配情况是在发动机功率恒定的情况下进行的，变速箱的匹配情况主要需要根据汽车在坡路上行驶的状况进行调整、匹配，变速箱配比需要根据整车最大爬坡度和最大起步坡度要求，计算传动系总速比I0×I1的范围，来确定合适的速比匹配。同时，
变速箱以及后桥速比的匹配对汽车燃油经济性的好坏也有着重要影响。总之，需同时考虑动力性及经济性的要求来合理匹配变速箱与后桥的速比。除此之外，汽车需求的常用车速区间不同会对变速箱以
及后桥速比匹配情况产生一定的影响，需要对汽车行驶速度进行参考。
4.4整车动力性经济性匹配优化
整车动力性经济性匹配优化设计在推广应用过程中存在整车的动力系统出现受热面磨损的问题，整车炉膛的布风板风出现磨损、漏渣严重等问题。整车动力性经济性匹配优化设计的漏渣和磨损问题不仅与不合理的整车动力设计结构有关，还与整车动力的整体设计有关，因而整车动力性经济性匹配优化设计人员应仔细审阅整车动力设计方案，做好反复的整车动力检查工作。为了防止整车动力性经济性匹配优化设计结构的磨损范围在不断扩大，在采用整车动力性经济性匹配优化设计时应对动力材料进行合理选择，减少整车动力系统的脱落、磨损概率。
5结论
总之，整车的动力性和经济性存在一定的冲突，为了同时满足整车的动力性及经济性具有一定的难度。因此，要实现这两方面的和谐统一就必须进行仿真计算和优化，从而实现整车动力性及经济性的合理匹配，有利于提升和创新整车动力性经济性匹配优化设计理念。完善整车动力性经济性匹配优化设计的发展策略，把握整车动力性经济性匹配优化设计的创新方向，推广整车动力性经济性匹配优化设计的范围，促进我国汽车行业的可持续发展。
参考文献
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[4]张季琴，王立星，张东峰.基于CRUISE的汽车动力经济性影响因素研究[J].汽车实用技术，2014，12.
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