基于整车经济性的商用车传动系统匹配设计

刘子玄，刘会神，苑卫松，于洪剑，王宇，薛发舟

(中国第一汽车集团有限公司,吉林长春 130011)

0 引言

在目前的商用车市场，用户对于整车的经济性有着很高的要求。开发出低油耗的商用车，是全球各大商用车生产厂家共同的追求，也是商用车发展的大趋势，更是未来商用车的核心竞争力。商用车传动系统的匹配工作是保证整车经济性重要的一环。

动力总成系统匹配的工作主要分为两个步骤:第一步，根据最低稳定车速，在保证汽车发动机能够长期工作在发动机经济区域的前提下，对发动机、变速器、驱动桥、轮胎等进行初步的匹配初选；第二步，根据整车路谱和使用情况，通过建立仿真模型计算，对整车传动系统进行进一步的匹配校核。最终确认几种方案中传动系匹配的最优方案。

根据商用车传动系统速比的匹配计算，从经济性角度选择出较优的系统方案，是整车设计中非常重要的一项工作。

1 整车和总成的相关参数及定义

1.1 整车相关参数

列车总质量：40 000 kg；

前轴荷：空载4 950×9.8 N，满载7 000×9.8 N；

整车外廓尺寸：长6 950 mm，宽2 550 mm，高4 000 mm；

轴距：3 975 mm。

1.2 发动机相关参数

排量：11.05 L；

额定功率：338 kW/1 900 (r/min);

额定扭矩：2 200 N·m/1 300 (r/min)；

全负荷最低比油耗：242 g·h/kW；

怠速燃油消耗率：2 550 g/h。

其中：

有效功率：发动机对外输出的功率称为有效功率，可以根据发动机的有效扭矩和曲轴转速计算获得，公式为：

式中：Ttq为有效扭矩(N·m)；n为曲轴转速。

燃油消耗率：发动机每发出1 kW有效功率，在1 h内消耗的燃油质量(g)。计算公式为：

式中：B为发动机单位时间内的油耗(kg/h)；Pc为发动机的有效功率(kW)。……