动力传动系统评价的指标体系

对坦克动力传动舱的基本要求应遵循：确认在采用新技术提高坦克机动性能的同时，应从全面提高作战使用时对坦克的总体性能要求出发，努力缩小动力传动舱尺寸（特别是降低车高）、提高传动效率；以利于增强坦克形体防护、减小坦克被命中概率；利于在增强装甲防护时，控制坦克总质量增加，提高坦克通行（特别是桥梁）能力；并利于在增加单位功率、提高坦克机动性能的同时，减少功率损失不致使发动机功率过大，以便提高坦克使用的经济性。

基于装甲车辆的总体要求，并参照美军、俄罗斯军队对装甲车辆动力传动舱的基本要求，动力传动系统的评价指标体系如图2-10所示。

图2-10　动力传动系统评价指标体系

动力传动舱的基本性能参数只能作为对动力传动舱的最基本的认识。为了准确反映动力传动舱的技术水平并实现不同动力传动舱之间的真实对比，通过对比、分析、计算，可以对动力传动舱的性能作出更加客观的评价和认识。

动力装置和传动装置是车辆的两大核心部件，它们之间的合理匹配决定了车辆的机动性。

传动装置对于车辆机动性的影响包括：

①传动装置的传动范围决定了车辆的速度调节范围和扭矩调节范围。

②传动装置的排挡划分、阶比设置、换挡时间等直接影响车辆的加速性能、制动性能和转向性能，进一步影响车辆的平均越野速度。

③车辆的转向性能取决于采用何种形式的转向结构，要实现无级转向，就必须采用双流传动。

④车辆换挡的操纵方式直接影响车辆的机动性和驾驶舒适性，与换挡规律、液力变矩器解闭锁控制规律等因素相关。

⑤车辆的燃油经济性主要反映在传动装置对发动机功率的利用效率，包括传动装置的功率损失、排挡划分等。

动力传动匹配和优化的主要目的就是通过系统匹配，使车辆实现不同工况下行驶、取力功能，而且力求性能达到最优。动力传动匹配的内容主要包括整车动力性和经济性的评价、传动系统传动比划分、发动机与液力变矩器的匹配、动力传动系统的扭振匹配等。

动力传动的匹配要遵循下列原则：

（1）动力性原则。(www.xing528.com)

坦克装甲车辆主要行驶在越野路面上，动力传动匹配之后的动力性能是影响车辆战役机动性和战术机动性的重要因素之一。性能一流的动力装置和传动装置，并不一定能够得到动力性优良的坦克装甲车辆，其关键环节在动力装置和传动装置的匹配。若匹配不当可能出现“加速无力、爬坡费劲、越野乏力”等现象，严重影响车辆的动力性。所以动力传动匹配首先遵循动力性原则。

（2）经济性原则。

这里的经济性主要是指发动机的燃油经济性。燃油经济性不但影响坦克装甲车辆的最大行程等战技指标，还影响部队后勤保障的成本和代价。燃油经济性不仅与发动机的类型和性能相关，还与动力传动匹配的效果相关。车辆如果能够根据路面阻力特性，将发动机的工作点调节到理想的燃油消耗点，那么车辆的燃油经济性就好。

（3）环境适应性原则。

我国幅员辽阔，装甲车辆往往要求能够满足全域作战需求。动力传动匹配的时候一定要考虑严寒、高原、沙漠、热区等不同地域的气候特征，确保动力性、经济性等影响车辆机动性的指标的实现。例如，在严寒地区，柴油发动机起动往往很困难，主要原因是蓄电池起动能量有限，传动系统起动阻力大，对于集成了液力传动、行星变速、液压转向和电液自动操纵的液力机械综合传动装置起动阻力可能更大。动力传动匹配一定要考虑发动机严寒起动问题，确保传动系统的起动阻力达到要求。在高原地区，空气稀薄，发动机的动力特性会下降，因此传动装置的自动换挡规律等要考虑到这些因素的影响。

（4）工况适应性原则。

装甲车辆行驶工况多变，而在实际使用中不宜对驾驶员的操作进行过多限制和约束，动力传动的匹配不仅需要适应车辆行驶阻力的变化，还需要避免由于驾驶员的一些不当操作，如不合理换挡、不合理转向等，造成发动机意外熄火等。

（5）高功率密度原则。

装甲车辆动力舱的质量和体积严重影响整车质量和体积，进而严重影响整车的机动性能和防护性能。动力传动的匹配要充分追求高集成度而实现高功率密度，尽可能为减小动力舱体积和质量做贡献。液力机械综合传动装置将变速、转向、制动、操纵等功能部件集成在一起，还需要与发动机、动力传动辅助系统高度集成。“欧洲动力机组”将德国MTU公司的MT883柴油机、RENK公司的HSWL295传动装置和双级压力进气装置、高效紧凑冷却系统集成在一起，使豹Ⅱ坦克的动力舱体积减小超过40%。动力传动装置的匹配在结构集成方面要尽可能考虑到这个原则。如用带起动齿圈的弹性联轴器代替发动机飞轮就是这种匹配原则的应用。

（6）高可靠，长寿命原则。

高可靠和长寿命不仅是动力装置和传动装置各自追求的目标，也是动力传动装置匹配设计的目标。动力传动装置匹配之后可以看作是一个新的动力装置，其各组成部件的寿命、可靠性等指标各异，在设计的时候要较好地考虑到薄弱环节，避免出现“短板效应”，确保整车可靠性和寿命等指标的实现。在匹配设计过程中要通过故障模式、影响分析（FMEA）和故障树分析（FTA）发现薄弱环节，采取有力措施，以降低故障发生的概率。

（7）人-机-环境友好原则。

友好的人-机-环境设计可以减轻驾驶员的工作强度，提高战斗力。振动、噪声、操作方便性等都会影响驾驶员的情绪和状态，动力传动匹配时要考虑扭振、操作方便性等因素。例如，在车辆使用中往往会遇到出入车库等低速场合，车辆的最低稳定车速不宜过高，否则会给驾驶员的操作带来较大不便。根据实际使用经验，车辆最低稳定车速应不大于4 km/h。

（8）动力传动系统在常用转速范围内需避免共振。

一般装甲车辆常常采用柴油机作为动力源，其输出扭矩会呈现周期性波动，给动力传动系统带来周期性激励。当激励频率与动力传动系统的固有频率一致时，系统将发生共振，动载荷急剧增大。在动力传动匹配时一定要建立动力传动系统扭振模型，通过匹配合适的弹性联轴器，保证在发动机常用工作转速范围内，动力传动系统不发生共振现象。