12m城市客车动力传动系统与整车性能匹配研究

摘要

随着我国城镇化的迅速发展，城镇人口剧增，但市内公共交通仍以中小型城市客车为主。中小型的城市客车运载能力低，提速慢，客流高峰期不仅交通拥堵，车内乘客也十分拥挤，乘坐很不舒适。城市客车的节能与环保是当今世界的客车技术应用的重要领域，我国制定更加严格的商用车排放法规并颁布实施。城市客车经营企业单位或个人也制定更加严格的运营成本管控机制，对城市客车的节能提出更高的要求。因此，研究环保节能的大型城市客车在我国客车技术应用领域具有重大的意义。
　　本课题以12m城市客车为研究对象，从整车的动力性与经济性角度，研究城市客车动力传动系统的性能匹配。主要的研究内容如下:
　　首先，研究12m城市客车发动机动力选型与动力传动系统参数设计。选取6112型和6113型两款国4排放标准的发动机分别进行动力传动系统参数设计。
　　其次，采集某城市客车线路营运的路谱数据，分析并计算我国城市典型四工况运转循环、城市客车C-WTVC运转循环和实际行驶工况的特征参数，发现城市客车C-WTVC运转循环与该城市实际行驶工况吻合度较高，可以作为该路谱的城市客车动力传动系统参数优化设计的运转循环。
　　最后，应用AVL CRUISE软件建立12m城市客车仿真模型，选取6113型发动机作为研究对象建立客车动力传动系统优化的数学模型，加速性能指标可以提升4％，经济性牺牲不到4％。利用动力性-经济性C曲线原理搜寻主减速器的最佳速比参数为4.44;利用DOE试验设计和遗传算法理论求解优化模型，搜索变速箱速比参数的最优解:5.684/3.737/2.394/1.639/1.0。优化后，城市客车C-WTVC运转循环的综合百公里油耗33.88L，节油率3.14％;最大爬坡度提升14.26％。

目录

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摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 客车分类及其动力性与经济性评价指标

1．1．1 客车的分类

1．1．2 客车动力性与经济性评价指标

1．2 城市客车动力传动系统匹配研究的必要性

1．2．1 客车发展韵社会需求

1．2．2 客车的节能与排放

1．2．3 客车动力传动系统匹配研究的必要性

1．3 国内外研究现状

1．4 本课题研究的主要内容

第2章 12m城市客车动力传动系统参数设计

2．1 城市客车动力选型

2．1．1 发动机对城市客车动力性与经济性影响的机理

2．1．2 发动机参数设计

2．2 城市客车动力传动系统参数设计

2．2．1 动力传动系统对城市客车动力性与经济性影响的机理

2．2．2 轮胎设计

2．2．3 主减速器速比的参数设计

2．2．4 变速箱各挡速比的参数设计

2．3 本章小结

第3章 12m城市客车行驶工况分析

3．1 四工况运转循环

3．2 城市客车C-WTVC运转循环

3．3 城市客车实际行驶工况

3．4 行驶工况特征分析

3．4．1 工况特征参数定义

3．4．2 工况特征参数计算

3．5 本章小结

第4章 模型仿真计算与传动系统参数优化

4．1 AVL CRUISE仿真模型建立

4．1．1 车体元件

4．1．2 发动机元件

4．1．3 离合器元件

4．1．4 变速器元件

4．1．5 传动轴元件

4．1．6 主减速器元件

4．1．7 差速器元件

4．1．8 车轮元件

4．1．9 制动器元件

4．1．10 风扇元件

4．1．11 驾驶室元件

4．1．12 监视器

4．2 仿真计算与结果分析

4．2．1 设计计算任务

4．2．2 制定换挡策略

4．2．3 制定计算模式

4．2．4 计算结果与分析

4．3 动力传动系统参数优化

4．3．1 优化模型

4．3．2 主减速器速比参数优化

4．3．3 变速箱速比参数优化

4．4 本章小结

结论与展望

参考文献

攻读学位期间所发表的学术论文目录

致谢