一种并联式混合动力汽车传动系设计
3.2.4 布置形式
综合各种客车布置形式的优缺点,确定采用发动机后置后桥驱动布置。
3.3汽车主要参数确定
整体式客车总长一般不超过12000 mm,根据设计要求并参照福田BJ6123PHEV-1混合动力城市客车参数,
可选定所设计的客车总体参数: 3.3.1 外廓尺寸 总长L?? = 12000 mm 总宽B?? = 2550 mm 总高H?? = 3150 mm 3.3.2 一般参数 轴距L: L = 5450 mm
轮距B:前轮距为2098mm,后轮距为1840 mm 前悬L??:取2670 mm 后悬L??:取3445 mm 3.3.3 轴荷分配
对于6×4 驱动、后轮双胎:
满载前轴19%~25%,后轴75%~81%;空载前轴31%~37%,后轴63%~69% 取满载时,前轴:17950kg × 25% = 4500 kg 后轴:17950kg × 75% = 13500 kg 空载时,前轴:13700kg × 37% = 5069 kg 后轴:13700kg × 63% = 8631 kg
3.4汽车轮胎的选择
根据汽车的用途及轴荷、最高车速并参考同类汽车,查GB9744—1997 选
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一种并联式混合动力汽车传动系设计
取
轮胎规格为7.50—15LT 的子午线轮胎,前后轮胎分别选用275/70R22.5、295/80R22.5 。
该型号轮胎主要参数: 新胎充气后 前胎:
断面宽度B:275 mm 轮辋直径D:22.5 英寸 高宽比H/B:70% 后胎:
断面宽度B:295 mm 轮辋直径D:22.5 英寸 高宽比H/B:80%
综合以上将本设计所选参数列表如下: 车辆名称:CS6120并联式混合动力客车 总质量(Kg):17950 整备质量(kg):13700 额定载客(含驾驶员)(人):95/23-46,95/23-40 接近角/离去角(°):7/7 轴距(mm):5450 轴数:2 轮胎数:6 前轮距:2098
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车辆类别:客车 外型尺寸(长×宽×高)(mm):12000×2550×3150 燃烧种类:柴油 前悬/后悬(mm):2670/3445 轴荷:6450 11500 最高车速 (km/h):80 弹簧片数:4/5,—/— 轮胎规格:275/70R22.5 ;295/80R22.5 后轮距:1840
一种并联式混合动力汽车传动系设计
4 CS6120 并联式混合动力电动汽车传动系参数的设计
4.1 发动机功率的选择
混合动力汽车动力传动装置参数(包括发动机功率、电动机功率、传动系速比等) ,对车辆的动力性、燃油经济性和排放性能有显著影响。混合动力汽车动力传动系主要有并联式和串联式两种典型结构。本设计主要针对并联混合动力汽车传动系进行参数选择和匹配分析。发动机功率的选择对并联混合动力传动系的设计至关重要。发动机功率偏大,车辆燃油经济性和排放性能就差;发动机功率偏小,后备功率就小,电动机只有提供更多的驱动功率,才能满足一定的车辆行驶性能要求, 这势必引起电动机和电池组容量取值的增大和车辆成本的增加。另外,电池组数目增多,在车辆上布置困难,车重增加,仅依靠发动机的富裕功率难以维持电池组的额定电量,限制了车辆的续行里程。由于并联混合动力汽车通常都采用由发动机提供车辆平均行驶功率,由电动机提供峰值功率的控制策略,因此其功率值的选择主要应考虑车辆匀速行驶时的功率需求,通常按下式初选发动机最大功率
??????????=3600?? ??????+
1
?????????221.15
??? (4-1)
?
式中??????????为发动机最大功率; ???为车辆最大行驶速度80 km/h; ????为空气
阻力系数客车取0.6~0.7; A 为迎风面积,A=Ba×Ha=8.03 m2; m 为整车质量17950kg;? η为传动系效率取0.9; f为滚动阻力系数取0.0195。
故P?? =126.7kw
上式所求??????????应为发动机装有全部附件下测得的最大有效功率或净输出功率。它比一般发动机外特性低12%~20%。即:
P??=141.9kw ~152.04kw
发动机功率参数的选择以满足车辆匀速行驶功率为依据,即略低于车辆以最高速度行驶时的功率需求为宜。选取康明斯ISBE4+225B发动机 发动机型号: ISBE4+225B 发动机生产商:康明斯公司 发动机排量:6700 发动机功率(Kw):165 第24页共59页
一种并联式混合动力汽车传动系设计 最大功率时转速(r/min):2300 型式 进气方式 发动机最大转矩(N·m):825 立式、直列、水冷、四冲程、直喷 增压中冷 4.2 电动机参数的选择
通常,适用于电动车辆使用的电动机外特性为:在额定转速N????以下,电动机以恒扭矩模式工作,在N????以上,以恒功率模式工作。相应参数选择包括:电动机额定功率Pmr、电动机额定转速Nmr、电动机最大转速Nm,max。
4.2.1 电动机额定转速和最高转速的选择
电动机的最高转速对传动系的尺寸、电动机的额定扭矩都有影响。在电动机功率一定的前提下,其额定扭矩与最高转速间的关系如图4.1所示。图中, y 坐标表示电动机的最高转速与额定转速的比值,也称电动机扩大恒功率区系数β。由图4.2 知,随β 值增大,转速越低,对应的电动机额定转矩越高,因此对电机支撑要求就越高。另外,高扭矩需较大的电机电流和电子设备,增加了功率变换器矽钢片的尺寸和损耗,但大β值又是车辆起步加速和稳定运行所必需的,所以β电机传动轴额定扭矩的减小只能通过选用高速电机来解决。但这又影响传动比,所以必须协调考虑电机最高转速和传动系尺寸。另一方面,增大β值也会使驱动轴扭矩和齿轮应力增大,选择时还要协调考虑β值和齿轮应力。就目前来看,一般都倾向于选择中高速电机(最高转速在9 000~15 000 r/ min 之间) ,扩大恒功率区系数β一般选择在4~6 之间,相应地,电动机额定转速
N????=N??,?????? ?? (4-2)
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一种并联式混合动力汽车传动系设计
图 4.1 电机额定转矩与最高转速间的关系曲线
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