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动力传动系统试验设计优化方案

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于动力传动整体吊装总成,通过动力舱系统级试验,也可以模拟动力传动支承对振动、共振动态载荷的衰减性能。验证动力传动及辅助系统性能匹配设计的正确性及合理性。以电机为动力的台架试验很难准确模拟自动换挡工况,需要在动力舱中进行试验。②动力传动协同控制。动力传动系统试验,将动力装置、传动装置和辅助系统放在一起,充分检验各个分系统之间的匹配情况,尽早发现设计薄弱环节,进行改进。

动力传动系统试验设计优化方案

动力传动试验可视为动力舱试验,也可以将整车作为搭载平台,在履带车辆综合性能试验平台上进行模拟行驶工况下整车性能等各项试验,代替实车在热区、寒区、高原等极限环境工况下的耐久性行驶试验,以节约试验时间和成本。动力舱试验可以模拟整车在水泥铺面路、起伏土路、砂石路等各种路面条件下(当量地面阻力系数为0.01~0.24)行驶。

相比单个系统的试验,动力舱试验的主要目的如下。

(1)准确模拟载荷条件,全面验证分系统设计。

虽然各单元可以通过各自的台架试验来验证设计的合理性,暴露产品的潜在缺陷,提高产品的可靠性水平,但是台架试验模拟的环境应力条件有限,不能准确模拟实际应力环境,与产品的实际工作环境还有一定的偏差。统计数据表明,故障隐患和产品的薄弱环节往往在系统集成和应用过程中才能被激发和暴露出来。特别是动力传动装置,动力和传动装置需要在一起工作,对各自来说才能是真实的环境。对于发动机,传动装置换挡过程中的动态载荷很难在发动机试验台上准确模拟出来;对于传动装置,发动机油门开度、调速特性、自身惯量等特性很难通过传动试验台上的电机等模拟出来,尤其是发动机由于多缸工作存在的扭转振动特性,往往是诱发动力传动故障的动态载荷来源。通过动力舱进行集成验证,能够很好地模拟系统工作条件下的各种动态激励、动力传动相互作用下的动态载荷,应力环境更加真实。再比如盖斯林格联轴器,单纯通过台架试验也无法准确模拟传动链路中的扭振情况,通过动力传动装置集成试验,可以确保传动装置中的关键零部件得到准确的验证,也是进行盖斯林格联轴器方案准确性验证的唯一途径。对于动力传动整体吊装总成,通过动力舱系统级试验,也可以模拟动力传动支承对振动、共振动态载荷的衰减性能。

(2)验证动力传动及辅助系统性能匹配设计的正确性及合理性。

通过动力舱试验系统地验证动力传动的性能和匹配设计。包括车辆自动换挡、动力传动协同控制、散热系统性能匹配和参数优化等。

①自动换挡。

以电机为动力的台架试验很难准确模拟自动换挡工况,需要在动力舱中进行试验。自动换挡是根据发动机转速、油门、车速以及载荷大小等参数进行自动控制的过程。其中,发动机调速特性、动力和传动信号响应(包含时延等)都需要进行系统集成加以测试和验证。

除此之外,发动机惯量也是对自动换挡过程影响较大的参数,在传动试验台上,电机的惯量一般是实际发动机惯量的2倍以上,因此,需要在实际动力舱内准确模拟自动换挡过程的惯量和由此引起的动态冲击载荷等。(www.xing528.com)

②动力传动协同控制。

为了降低换挡、油门突变等动力和传动装置过渡过程中引起的动态冲击,动力和传动之间需通过控制策略实现冲击载荷的柔性“缓冲”,从而抑制动态载荷。利用动力舱试验,可以验证动力传动控制策略的有效性和合理性。

③散热系统性能匹配和参数优化。

通过对散热系统的强化考核,为散热系统的参数优化匹配提供试验数据。此外,通过对散热器进行不同比例遮挡,以模拟在恶劣环境条件下散热器被石子、树枝、泥土等覆盖时,考核散热系统的极限工作情况。

(3)代替整车行驶试验,节约时间和成本。

如动力、传动装置及辅助系统分别通过各自的台架试验进行验证,则需要各自的台架模拟动力、模拟载荷,试验台架在耐久性试验过程中的可靠性也难以保证,台架损耗折旧和消耗的水、电、气等成本较大。各个单元一般仅具备一个试验台架,多台待试的产品需要串行安排试验,试验周期较长。

动力传动试验主要有:动力特性试验、扭振试验、联合制动试验、失速点试验及发动机和变矩器匹配试验。

动力传动系统试验,将动力装置、传动装置和辅助系统放在一起,充分检验各个分系统之间的匹配情况,尽早发现设计薄弱环节,进行改进。主要试验内容包括动力传动性能试验、环境适应性试验、动力传动热平衡试验和可靠性试验等。

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