本田節(jié)能小車傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含10張CAD圖紙+帶開(kāi)題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+外文翻譯】

本田節(jié)能小車傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含10張CAD圖紙+帶開(kāi)題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+外文翻譯】

本田節(jié)能小車傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【含10CAD張圖紙】

摘 要

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)汽車工業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，國(guó)人對(duì)于汽車的需求量急速上升，中國(guó)正式進(jìn)入汽車工業(yè)文明時(shí)代。但是由于石油資源的日益減少，燃油價(jià)格水漲船高，人們的出行成本也在逐漸增加，加上有機(jī)化合物的燃燒產(chǎn)生的有害物質(zhì)對(duì)地球的污染，所以人們需要能夠更加節(jié)約能源的汽車。

   2007年HONDA節(jié)能競(jìng)技大賽進(jìn)入中國(guó)，這是一個(gè)倡導(dǎo)節(jié)能減排的專業(yè)性賽事。參賽團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制作的汽車在規(guī)定時(shí)間、規(guī)定路線下，行駛一定距離，并由此換算出一升油能夠行駛的公里數(shù)，耗油量少則勝出的一項(xiàng)賽事。其中參加比賽的車輛均搭載由本田技研工業(yè)投資有限公司開(kāi)發(fā)的Honda彎梁車的125化油器低油耗四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。

本文建立在對(duì)本田發(fā)動(dòng)機(jī)性能進(jìn)行分析，計(jì)算出合適的傳動(dòng)比，設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)系統(tǒng)、離合器、變速器等關(guān)鍵零部件，并對(duì)以上設(shè)計(jì)進(jìn)行校核，以達(dá)到成功提高燃油經(jīng)濟(jì)性。

關(guān)鍵詞：節(jié)能小車 傳動(dòng)系統(tǒng) 本田發(fā)動(dòng)機(jī)

Abstract

Since the 21st century, China have gotten into the rapid development of automobile industry. The demand of people for car grew rapidly. China officially enters the automobile industrial civilization era. But due to the dwindling oil resources, fuel prices rising, people's travel costs are also gradually increase. Because of the organic compounds produced by burning pollution of harmful substances on the earth, so people need more energy-efficient cars.

2007 HONDA energy-saving competition contest to enter China, which is a promotion of energy-saving emission reduction professional event. Participating team design of the car in the specified time, the provisions of the route, driving a certain distance, and thus converted out of a liter of oil can drive the number of kilometers, fuel consumption is less to win a race. The vehicles participating in the competition are equipped with a low fuel consumption four-stroke engine for the 125 carburetor developed by Honda Technology Industrial Co., Ltd..

    This article based on the Honda engine performance analysis, the race under the resistance analysis of the car to calculate the appropriate transmission ratio, design chain Transmission system, clutch, drive shaft and other key components, and the above design to check to achieve the success of improving fuel economy.

Key words: energy-saving car; The transmission system; Honda engine; 

目  錄

摘 要 I

Abstract II

第1章緒論 1

1.1選題的背景及意義 1

1.1.1選題背景 1

1.1.2選題的意義及目的 2

1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2

1.2.1國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 2

1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀 4

1.3 本文研究的主要內(nèi)容及研究思路 6

第2章本田節(jié)能車總體設(shè)計(jì)方案確定 7

2.1總體布置形式的確定 7

2.1.1前一輪后兩輪 7

2.1.2前兩輪后兩輪 8

2.1.3前兩輪后一輪 8

2.2  驅(qū)動(dòng)方案 9

2.2.1軸傳動(dòng)如圖 9

2.2.2 鏈傳動(dòng) 9

2.2.3 同步帶傳動(dòng) 10

第3章  本田節(jié)能車油耗分析研究 11

3.1  傳動(dòng)效率為常數(shù)時(shí)的本田節(jié)能車油耗分析 11

3.2  影響燃油經(jīng)濟(jì)性的因素 13

第4章　本田節(jié)能車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的研究 15

4.1 離合器工作狀態(tài)的確定 15

4.2 牙嵌離合器的控制與操縱 16

4.3 帶傳動(dòng)傳動(dòng)比的確定 17

4.4 確定同步帶傳動(dòng)各零件 18

致  謝 20

參考文獻(xiàn) 21

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皮帶輪軸承.DWG

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節(jié)能小車的總布置圖.dwg

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— 41 — 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 外 文 翻 譯 原 文 標(biāo) 題 譯 文 標(biāo) 題 節(jié)能小 車發(fā)展：過(guò)去、現(xiàn)在與未來(lái) 作者所在系 別 機(jī)械工程系 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級(jí) 者 姓 名 張林 作 者 學(xué) 號(hào) 201322323 指導(dǎo)教師姓名 何濤 指導(dǎo)教師職稱 副教授 完 成 時(shí) 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 共 5 頁(yè) 第 1 頁(yè) 譯文標(biāo)題 節(jié)能小 車發(fā)展：過(guò)去、現(xiàn)在與未來(lái) 原文標(biāo)題 者 名 國(guó) 籍 中國(guó)香港 原文出處 ： 摘要 當(dāng)比傳統(tǒng)的石油燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)更環(huán)保時(shí)，這種車輛被認(rèn)為是綠色環(huán)保的，其中包括混合動(dòng)力汽車，插電式，燃料電池，生物燃料等可以改善燃油經(jīng)濟(jì)性的任何非傳統(tǒng)汽車。 節(jié)能 汽車的發(fā)展已有一百多年，但由于各種原因的解釋，未能在各階段得到公眾的認(rèn)可。雖然電動(dòng)汽車從未大量生產(chǎn)，但混合動(dòng)力汽車近年來(lái)取得了勢(shì)頭。福特已經(jīng)推出了第二代 用還宣布在 2010 年首次亮相 常規(guī) 比，插電是混合動(dòng)力汽車開(kāi)發(fā)的新趨勢(shì)，因?yàn)橹灰旭偩嚯x小于充電閾值，那么電動(dòng)模式下行駛距離可以延長(zhǎng)并達(dá)到零排放的可能性。 然而，最近汽車行業(yè)的電氣化 趨勢(shì)已經(jīng)發(fā)展一段時(shí)間了并將使汽車行業(yè)發(fā)生徹底的革命。 隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的正確政策和政策的推進(jìn)， 節(jié)能 汽車的發(fā)展前景將是未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)。 關(guān)鍵字 ： 節(jié)能 汽車 混合動(dòng)力 插入 綠色 歷史 1 引言 與能源獨(dú)立和環(huán)境問(wèn)題相關(guān)的替代燃料車輛，特別是電動(dòng)和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車已成為全球政府政策的一部分。美國(guó)要求制定更嚴(yán)格的燃油經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)今年發(fā)布新能源汽車政策，加快推行電力配置， 2011 年達(dá)到 500k 的目標(biāo)。香港在不久的將來(lái)也建立了電動(dòng)汽車應(yīng)用的明確愿景。 至于汽車行業(yè)，汽油價(jià)格大幅上漲至超過(guò) 2 美元水平和市場(chǎng)對(duì)此類汽車的 需求后，無(wú)聲的綠色解決方案將經(jīng)歷重大轉(zhuǎn)型。該行業(yè)推出更多的燃油高效 較少污染的車輛進(jìn)入市場(chǎng)。隨著過(guò)去幾年油價(jià)急劇上漲，這一現(xiàn)象推動(dòng)了純電動(dòng)汽車的發(fā)展，重新吸引了汽車制造商和政府。 消費(fèi)市場(chǎng)在替代燃料車輛以及 電動(dòng)車輛方面帶來(lái)了顯著的增長(zhǎng)。 行的 究表明，美國(guó)和西歐的 售市場(chǎng)份額呈上升趨勢(shì)。事實(shí)上， 商的 型選擇從 2000 年的兩倍（ 長(zhǎng)到今天的二十多歲。 2007 年， 銷售量已經(jīng)超過(guò)了 30 萬(wàn)輛 自 電動(dòng)車輛的進(jìn)一步已知承諾將進(jìn)一步改善 產(chǎn)。增加插電式和電動(dòng)汽車，將加強(qiáng)和加快目前的電氣化趨勢(shì)。 第一款插電式混合動(dòng)力車雪佛蘭 及北美最終消費(fèi)者的一批計(jì)劃中的電動(dòng)汽車，將為市場(chǎng)帶來(lái)一輪新能源汽車。 共 5 頁(yè) 第 2 頁(yè) 一、電動(dòng)車發(fā)展歷史 電動(dòng)汽車的發(fā)展歷史悠久。自從發(fā)明電動(dòng)機(jī)以來(lái)，電動(dòng)汽車已經(jīng)有 150 多年了。從簡(jiǎn)單的 不可充電 到現(xiàn)代 技術(shù) 控制系統(tǒng)，電動(dòng)汽車的發(fā)展可分為三個(gè)階段： 電動(dòng)汽車被認(rèn)為是最早的汽車之一，遠(yuǎn)優(yōu)于內(nèi)燃機(jī)。在 20 世紀(jì) 20 年代后期至 20 世紀(jì) 30 年代，汽油車輛的登記比例為 3： 1， 汽油車輛占有率高達(dá) 20％。這是一種主要的運(yùn)輸工具，在馬車上得到了廣泛應(yīng)用，在當(dāng)?shù)剡\(yùn)輸中得到了廣泛的應(yīng)用。 直到 1930 年，電動(dòng)汽車領(lǐng)導(dǎo)層被汽油車開(kāi)發(fā)所取代，無(wú)法重新獲得以下原因：汽油成熟度可以合理成本大批量生產(chǎn)。隨著模具制造過(guò)程革命的大規(guī)模生產(chǎn)，車輛突然向公眾開(kāi)放，并作為改善生活的途徑。汽油車在性能和成本方面都領(lǐng)先于超級(jí)電動(dòng)汽車。城市間旅行的基礎(chǔ)設(shè)施改善和需求需要較長(zhǎng)的旅行距離，以前無(wú)法利用電動(dòng)車輛。缺乏充電基礎(chǔ)設(shè)施開(kāi)發(fā)，可靠的電力傳輸和有限的旅行距離，電動(dòng)汽車不再適應(yīng)消費(fèi)者需求，并失去了普通汽油車的優(yōu)勢(shì)。 有限的或沒(méi)有電氣基礎(chǔ)設(shè)施支持迫使早期電動(dòng)汽車的辭呈和豐富。 汽油廣泛發(fā)現(xiàn)，廉價(jià)燃料的準(zhǔn)備就緒也促成了汽油車輛的普及。汽油在 20 世紀(jì) 30 年代為車輛運(yùn)輸提供了直接的便宜的能源。它可以通過(guò)容器攜帶，從而使擁有車輛的流動(dòng)性得以擴(kuò)大。 20 世紀(jì) 30 年代至 80 年代） 電動(dòng)汽車的生產(chǎn)和發(fā)展在 1935 年內(nèi)燃機(jī)接管后的個(gè)人運(yùn)輸中停止。與歐佩克的政治敏感性在 20 世紀(jì) 60 年代和 70 年代創(chuàng)造了能源獨(dú)立的必要性。美國(guó)政府和環(huán)境保護(hù)主義者重新制定了更嚴(yán)格的燃油效率標(biāo)準(zhǔn)，并引發(fā)了該期間董事會(huì)對(duì)電動(dòng)汽車的興趣。 70 年代初的能源危機(jī)驅(qū)使美國(guó)郵政服務(wù)放置了大量的 350 試車隊(duì)。它是中期發(fā)展的最高節(jié)點(diǎn)。然而，部分原因是由于業(yè)績(jī)有限，其他政府優(yōu)先事項(xiàng)，董事會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施配置的缺乏和公司參與的范圍，這一時(shí)期的發(fā)展很慢。 現(xiàn)代 展由通用汽車公司生產(chǎn)的 隊(duì)主導(dǎo)。在能源部資助的計(jì)劃之后，福特開(kāi)發(fā)了 收卡車，豐田提供 V，而本田在 20 世紀(jì) 90 年代末和 21 世紀(jì)初期也有 用。不幸的是，由于政治，經(jīng)濟(jì)，教育和技術(shù)這個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，包括車輛生產(chǎn)成本和安全問(wèn)題，電動(dòng)車可用性的短暫增長(zhǎng)并 沒(méi)有實(shí)現(xiàn)到商業(yè)生產(chǎn)中。 本田 用于艦隊(duì)測(cè)試，幾乎所有車輛已經(jīng)停產(chǎn)，銷毀和回收利用。只有少數(shù)電動(dòng)車在電動(dòng)汽車愛(ài)好者手中幸存下來(lái)。 展 然而，在 1999 年至 21 世紀(jì)初期，純電動(dòng)汽車出現(xiàn)了一種新型的電動(dòng)汽車。本田向美國(guó)市場(chǎng)推出首款 田 汽車行業(yè)帶來(lái)了另一個(gè)里程碑。隨著市場(chǎng)的接受和普銳斯的成功， 術(shù)顯示出成熟和潛力。福特在 “ 曼哈頓坦 共 5 頁(yè) 第 3 頁(yè) 克 ” 活動(dòng)期間推出了第一款美國(guó)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 在充氣城市交通中注冊(cè)了 600 英里 /坦克，開(kāi)啟了 美國(guó)新時(shí)代的競(jìng)爭(zhēng)。截至 2008 年，售總額達(dá)到 上。深刻的是，豐田，本田和福特的下一代 經(jīng)在2009 年引入了更新技術(shù)的進(jìn)一步細(xì)化。燃油效率 也有所提高。 豐田是 技場(chǎng)的明顯領(lǐng)導(dǎo)者，以其 “ 協(xié)同驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) ” 的體積和范圍。本田和福特公司正在配備完整的混合動(dòng)力車。通用在混合客車和卡車方面也提供了“ 雙模 ” 技術(shù)。 隨著汽油價(jià)格快速上漲，再加上環(huán)保問(wèn)題，社會(huì)責(zé)任重新得到社會(huì)責(zé)任。電動(dòng)車等 然變得流行起來(lái)。 隨著幾年前 件概念的推出以及日產(chǎn)的純電動(dòng)汽車，新一輪的電動(dòng)汽車發(fā)展已經(jīng)在未來(lái)幾年復(fù)活到 周轉(zhuǎn)計(jì)劃中。這一 勢(shì)的結(jié)果將在未來(lái)三年內(nèi)出現(xiàn)。 與以往的電動(dòng)汽車發(fā)展相比，有以下幾個(gè)因素可以確保未來(lái)的發(fā)展取得成功： 汽車經(jīng)營(yíng)者是開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車的直接目標(biāo)客戶。市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的方法始終以合理的成本和性能創(chuàng)造出具有競(jìng)爭(zhēng)力和吸引力的產(chǎn)品。 早期的技術(shù)和環(huán)境采用者將是最初的領(lǐng)導(dǎo)者和用戶。他們?cè)敢庵С植⒂心芰τ绊懗晒?。各種教育計(jì)劃和電動(dòng)汽車計(jì)劃也改變了對(duì)燃油效率車輛的普遍了解以及他們的好處。電動(dòng)汽車的熱烈接受在未來(lái)幾年是高的。 電站和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展合作受到不同層次的關(guān)注。正在探索各種商業(yè)模式。行業(yè)和政府相信，最終計(jì)劃將在電動(dòng)汽車大規(guī)模發(fā)布之前達(dá)到。 儲(chǔ)能技術(shù)的改進(jìn)使得鋰電池的使用在車輛上變得安全。系統(tǒng)管理的復(fù)雜化升級(jí)，并將電動(dòng)汽車提升到可比較的內(nèi)燃機(jī)水平。最后，適當(dāng)?shù)恼呤切袠I(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。特別稅收優(yōu)惠和補(bǔ)貼將抵消消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車的負(fù)擔(dān)。在政府愿意提供財(cái)務(wù)和戰(zhàn)略支持的情況下，對(duì)產(chǎn)品的投票是自信的。 三，結(jié)論 像許多新興技術(shù)一樣，電動(dòng)汽車的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)存在了很長(zhǎng)時(shí)間，但直到最近，技術(shù)還沒(méi)有真正起飛。盡管 汽油車的良好替代品，并 被媒體廣泛宣傳，但它只是作為中間步驟或近期解決方案的代表。政府法規(guī)和環(huán)境前景，特別是推動(dòng)運(yùn)輸電氣化的采用。電動(dòng)車將是最終目標(biāo)。事實(shí)上，隨著 2012 年為終端消費(fèi)者推出更多的電動(dòng)汽車模型，電動(dòng)汽車的展示將被廣泛認(rèn)可和認(rèn)可。隨著新型電動(dòng)汽車的發(fā)展，同時(shí)也將引進(jìn)電力電子技術(shù)相關(guān)技術(shù)的巨大機(jī)遇。利用這個(gè)機(jī)會(huì)，為綠色發(fā)展做出貢獻(xiàn)。 共 5 頁(yè) 第 4 頁(yè) 原文： is it in n, of a to in to V in EV M of 010. to in is in to in a of a as as is an in of be of . s of a a to of a 00k 011. a V in As a is to S$2 to il in as EV A 1) an of EV An EV V In EV 000 to as of EV in 00,000 007[2]. EV EM EV to up a of in to a of in 共 5 頁(yè) 第 5 頁(yè) F he of a of 50 to of be A. of It :1 to in 920s 930s of in 900s. It a in 930, by to be at a & to as a to as in of a to by of no to or no of of in of of in 930s a of It be by of a B. 1930to a as 935. a of 960s 970s. a in in in 0s S a 50 EV It is of to of of C. V V1 M a V up V V as 990s 000s. V of a of V a of 共 5 頁(yè) 第 6 頁(yè) V D. EV 999 000s, a of to S in of it on a 00 in a of S By 008, EV In EV 009 as is in EV on of in GM in as E. s FV of a V EM?s in up of V be in to a be in of V. at to to V of of is in in at to of in of to a of a It is a is to a 共 5 頁(yè) 第 7 頁(yè) EV as a to by it as or in of be In EM V to 012, of be on it in We to 共 5 頁(yè) 第 8 頁(yè) 指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 語(yǔ) 外文翻譯成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 注： 1. 指導(dǎo)教師對(duì)譯文進(jìn)行評(píng)閱時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：①翻譯的外文文獻(xiàn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主題是否高度相關(guān)，并作為外文參考文獻(xiàn)列入畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的參考文獻(xiàn)；②翻譯的外文文獻(xiàn)字?jǐn)?shù)是否 共 5 頁(yè) 第 9 頁(yè) 達(dá)到規(guī)定數(shù)量（ 3 000 字以上）；③譯文語(yǔ)言是否準(zhǔn)確、通順、具有參考價(jià)值。 2. 外文原文應(yīng)以附件的方式置于譯文之后。 開(kāi)題報(bào)告 學(xué)生姓名 專 業(yè) 班 級(jí) 指導(dǎo)教師姓名 職 稱 工作單位 課題來(lái)源 教室自擬課題 課題性質(zhì) 應(yīng)用設(shè)計(jì) 課題名稱 節(jié)能小車傳動(dòng) 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的科學(xué)依據(jù) （科學(xué)意義和應(yīng)用前景，國(guó)內(nèi)外研究概況，目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢(shì)等） 我國(guó)汽車工業(yè)已經(jīng)走過(guò)近百年的歷史，進(jìn)入 21 世紀(jì)以來(lái)，我們的汽車工業(yè)更是迎來(lái)了大發(fā)展的時(shí)代，產(chǎn)量突破 2000 萬(wàn)，國(guó)家政策的持續(xù)利好，民族品牌如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，例如奇瑞、長(zhǎng)城、吉利、比亞迪等等品牌，都不斷升級(jí)換代自己的產(chǎn)品，逐步在市場(chǎng)站穩(wěn)腳 跟，正讓我們汽車工業(yè)成為我國(guó)的支柱型產(chǎn)業(yè)。 但是隨著石油資源的開(kāi)采，燃油資源正在逐漸減少，油價(jià)上漲，增加了我們的出行負(fù)擔(dān)，加上有機(jī)化合物的燃燒產(chǎn)生的有害物質(zhì)對(duì)地球的污染，所以人們急需能夠更加節(jié)約能源的汽車。 進(jìn)入 21 世紀(jì)，人們的環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，所以汽車的節(jié)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)得到了政府和各大車企的高度重視，所以市面上也出現(xiàn)了許多節(jié)能減排的技術(shù)，目前重點(diǎn)開(kāi)發(fā)推廣的汽車節(jié)能技術(shù)主要有以下幾種： 時(shí)下節(jié)能減排主要是增加發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率和開(kāi)發(fā)綠色能源的汽車兩大類。 1、 傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)，包括汽油機(jī)和柴油機(jī)，其能量利用 率只有 30%左右，還有很大的潛力可挖。汽油機(jī)技術(shù)包括，缸內(nèi)燃油直噴，分層燃燒，貧燃技術(shù)，增壓技術(shù)，可變進(jìn)氣歧管等都可以節(jié)能并減排，催化劑等的利用，可以減排。柴油機(jī)目前的新技術(shù)是高壓共軌。 2、 新能源，主要包括相對(duì)潔凈的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，以及加上電機(jī)的混合動(dòng)力技術(shù)，還有就是電驅(qū)動(dòng)汽車。天然氣技術(shù)很多城市的出租車都在采用，混合動(dòng)力比亞迪的 比較成功，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的大小，有弱混、中混和強(qiáng)混之分。 3、 除了動(dòng)力系統(tǒng)之外，新材料的應(yīng)用，使得車輛的小型化與輕量化成為可能，也是節(jié)能減排的一條有效路徑 ，現(xiàn)在主流的是新 材料碳纖維車殼，質(zhì)量非常輕，但是強(qiáng)度比鋼鐵更強(qiáng) . 汽車節(jié)能減排的重要性不言而喻 ,考慮到當(dāng)前我國(guó)的汽車節(jié)能技術(shù)發(fā)展的實(shí)際情況 ,除了要積極推進(jìn)以混合動(dòng)力、燃料電池、先進(jìn)柴油、醇類汽車等為代表的新能源汽車技術(shù)的發(fā)展外 ,另一個(gè)推進(jìn)汽車節(jié)能減排工作的措施就是大力研究開(kāi)發(fā)適合我國(guó)現(xiàn)階段汽車行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀 ,并適合大量在用汽車的高性能節(jié)能產(chǎn)品。 設(shè)計(jì)內(nèi)容和預(yù)期成果 （具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和重點(diǎn)解決的技術(shù)問(wèn)題、預(yù)期成果和提供的形式） 主要研究?jī)?nèi)容： 論文主要是對(duì) 本田 125 發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能小車 的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求提升燃油經(jīng)濟(jì)性，主要內(nèi)容是：分析 現(xiàn)有 的 節(jié)能 車輛，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，借鑒現(xiàn)有的參數(shù)，并計(jì)算得出所需數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)零部件及總成，完成整套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 汽車總質(zhì)量為整備質(zhì)量與裝載質(zhì)量之和，整備質(zhì)量為汽車經(jīng)整備后再完備狀態(tài)下的自身質(zhì)量，即指汽車在加滿燃料、潤(rùn)滑油、工作油液（如制動(dòng)液等）及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液并裝備（隨車工具及備胎等）齊全后但未載人、載貨時(shí)的總質(zhì)量。裝載質(zhì)量為最大貨運(yùn)質(zhì)量與最大客運(yùn)質(zhì)量之和。汽車總質(zhì)量影響到汽車的滾動(dòng)阻力、坡度阻力、慣性阻力和加速阻力，因此對(duì)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性影 響最大。因此，在汽車上廣泛采用輕質(zhì)材料，減輕汽車自重，是提高汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)重要方向。 主要有三組因素影響汽車燃油消耗：發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和外部阻力因素。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)是最大的影響要素，但 小 車所用發(fā)動(dòng)機(jī) 已經(jīng) 給定，因而本文主要討論的是影響油耗的外部因素。 汽車傳動(dòng)系對(duì)燃油消耗的影響，取決于傳動(dòng)效率、變速器檔數(shù)與傳動(dòng)比。 傳動(dòng)效率越高，則損失于傳動(dòng)系的能量愈少，因而燃油經(jīng)濟(jì)性也愈好，變速器的檔位與傳動(dòng)比對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性也有影響。隨著變速器檔位的增加，增加了選用合適檔位使發(fā)動(dòng)機(jī)處于經(jīng)濟(jì)工作狀況的機(jī)會(huì)，從而保證汽車的 經(jīng)濟(jì)性愈好 。 因此，如何提高傳動(dòng)效率，計(jì)算出合適的傳動(dòng)比，保證機(jī)械傳動(dòng)效率，是我們本次課題的主要目的。 擬采取設(shè)計(jì)方法和技術(shù)支持 （設(shè)計(jì)方案、技術(shù)要求、實(shí)驗(yàn)方法和步驟、可能遇到的問(wèn)題和解決辦法等） 技術(shù)要求： 1、 保證汽車有良好的行駛平順性 2、 具有適合的衰減振動(dòng)的能力 3、 保證汽車具有良好的操作穩(wěn)定性 4、 小 車制動(dòng)或加速時(shí)，要保證車身穩(wěn)定性，減少車身縱傾，轉(zhuǎn)彎時(shí)車身傾斜角要適合 5、 有良好的隔聲能力 6、 結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間尺寸要小 7、 可靠地傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩，在滿足零部件質(zhì)量要小的同時(shí) ，還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命 技術(shù)路線： 同步帶傳動(dòng)具有帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。同步帶傳動(dòng)由于帶與帶輪是靠 齒帶 嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，故帶與帶輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。同步帶通常以鋼絲繩或玻璃纖維繩為抗拉體，氯丁橡膠或聚氨酯為基體，這種帶薄而且輕，故可用于較高速度。傳動(dòng)時(shí)的線速度可達(dá) 50m/s，傳動(dòng)比可達(dá) 10，效率可達(dá) 98%。傳動(dòng)噪聲比帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)小，耐磨性好，不需油潤(rùn)滑，壽命比摩擦帶長(zhǎng)。 因此我們選擇齒帶傳動(dòng)。 實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)和已具備 的條件 （包括過(guò)去學(xué)習(xí)、研究工作基礎(chǔ)，現(xiàn)有主要儀器設(shè)備、設(shè)計(jì)環(huán)境及協(xié)作條件等） 預(yù)期目標(biāo)： 論文主要是對(duì) 本田 125 發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能小車 的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求提升燃油經(jīng)濟(jì)性，主要內(nèi)容是：分析 現(xiàn)有 的 節(jié)能 車輛，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，借鑒現(xiàn)有的參數(shù)，并計(jì)算得出所需數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)零部件及總成，完成整套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 說(shuō)明了 軸傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)，帶傳動(dòng)，同步帶傳動(dòng)等傳動(dòng)系統(tǒng) 形式及各的優(yōu)缺點(diǎn)。 已具備條件： 本田節(jié)能競(jìng)技大賽是將參賽團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制作的汽車在規(guī)定時(shí)間、規(guī)定路線下 ,行駛一定距離 ,并由此換算出一升油能夠行駛的公里數(shù) ,耗 油量少則勝出的一項(xiàng)賽事。其中要求參加比賽的車輛均搭載由五羊本田提供的 125油器四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。 與本題較為符合，因此借鑒往屆大賽經(jīng)驗(yàn)和比賽時(shí)記錄的數(shù)據(jù)。 車輛運(yùn)行的能量來(lái)源是由消耗石油做功求得的，它是行駛阻力與駛過(guò)位移的乘積，并需要考慮到總的機(jī)械效率。下面將要計(jì)算帶有內(nèi)燃機(jī)的汽車燃油消耗。 節(jié)能車除了要自主的設(shè)計(jì)及制作 本田節(jié)能車 以外，還需要考慮各種因素 本質(zhì)看、 要 用實(shí)際結(jié)果證明一切，還需要用理論分析來(lái)考量節(jié)能賽車的各個(gè)影響因素。從而有針對(duì)性地進(jìn)行研究分析，得到更為合理 的布局及整車的配置。 最終確保合理的傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行。 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進(jìn)度 (以周為單位 ) 研究進(jìn)度具體安排如下： 第 1：畢業(yè)實(shí)習(xí)，完成實(shí)習(xí)報(bào)告 第 3：總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，列出論文提綱 第 5：對(duì) 小車傳動(dòng)系統(tǒng) 的主要參數(shù)的校核 第 7：對(duì) 小車傳動(dòng)系統(tǒng) 設(shè)計(jì)計(jì)算 第 9： 小車傳動(dòng)系統(tǒng) 機(jī)構(gòu)元件設(shè)計(jì)及減震器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 11：繪制 小車傳動(dòng)系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)零件圖 第 13：繪制裝配圖，檢查修改圖紙，并完成論文第一稿 第 15：檢查修改圖紙、論文、直至定稿，準(zhǔn)備答辯 第 17 周：答辯 開(kāi) 題 報(bào) 告 審 定 紀(jì) 要 時(shí) 間 地點(diǎn) 主持人 參 會(huì) 教 師 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 指 導(dǎo) 教 師 意 見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教 研 室 意 見(jiàn) 教研室主任簽名： 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）文 獻(xiàn) 綜 述 我的論文選題是： 節(jié)能小 車傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、文獻(xiàn)查閱的方法與結(jié)果 我從以下途徑查閱了文獻(xiàn)資料： [1] 黃鳴 L], [2] 張朝暉 . 構(gòu)分析工程應(yīng)用實(shí)例解析 [M][3] 周寧 械工程應(yīng)用實(shí)例 [M][4] 高耀東 . 械工程應(yīng)用 25 例 [M][5] 王志明 能電動(dòng)三輪車車架結(jié)構(gòu)性能仿真分析及優(yōu)化研究 [D]. 浙江大學(xué)碩士 學(xué)位論文 [6] 馬訊，盛勇生 J]第 26 卷第 4 期 [7] 劉維信 M][8] 李軍 ,刑俊文 ,覃文潔 例教程 [M]北京理工大學(xué)出版社 ,2002 [9] 陳立平 ,張?jiān)魄?,任衛(wèi)群 ,覃剛 用教程 [M]. 北京 :清華大學(xué)出版社 ,[10] 范成建 ,熊光明 ,周明飛 用與提高 [M]機(jī)械工業(yè)出版社 ,[11] 鄭凱 ,胡仁喜 ,陳鹿民 005 機(jī)械設(shè)計(jì)高級(jí)應(yīng)用實(shí)例 [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,[12] 劉齊茂 J] [13] 王玉艷 ,孫麗萍 ,王曉偉 ,基于 客車車體輕量化技術(shù)及其應(yīng)用 ,大連交通大學(xué)學(xué)報(bào) [J],28 卷第 2 [14] A.; P.; S.; R., s ], 1, , 007 , 12330) [15] 張莉 拖車車架剛強(qiáng)度分析中的應(yīng)用 [J]程 80 期 [16] 王暉云 ,呂寶占 ,朱思洪 輕型載貨汽車車架模態(tài)分析 [J]28 卷第 3 期 [17] 牛躍文 ,基于 礦用汽車車架有限元模態(tài)分析 [J]28 卷第 4 期 [18] 王望予 三版） [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , [19] 余志生 第二版 ) [M] 機(jī)械工業(yè)出版社 ,1990 [20] 陳家瑞 M]人民交通出版社 ,2001 二、國(guó)內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀 通過(guò)查閱資料和分析，對(duì)我所研究的論題國(guó)內(nèi)外研究的歷史和現(xiàn)狀是： 我國(guó)正式對(duì)節(jié)能汽車的研制始于 1981 年，當(dāng)時(shí)全球?qū)﹄妱?dòng)汽車的宣傳和需求并不強(qiáng)烈，對(duì)電動(dòng)汽車的研究也相當(dāng)零散，投入很少。近年來(lái)，我國(guó)電動(dòng)汽車的研究、開(kāi)發(fā)進(jìn)入了有組織。有領(lǐng)導(dǎo)的全面發(fā)展階段，國(guó)家在電動(dòng)汽車研制開(kāi)發(fā)方面也采取了積極有效的宏觀引導(dǎo)措施。 我國(guó)高度重視節(jié)能汽車技術(shù)的發(fā)展?！笆濉逼陂g，啟動(dòng)了“ 863”計(jì)劃電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)，確立了“三縱三橫”（三縱：混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電 池汽車；三橫：電池、電動(dòng)機(jī)、電控）的研究布局，取得了一大批電動(dòng)汽車技術(shù)創(chuàng)新成果?！笆晃濉币詠?lái)，中國(guó)提出“節(jié)能和新能源汽車”戰(zhàn)略，政府高度關(guān)注新能源汽車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。 2006，中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)取得了重大的發(fā)展，中國(guó)自助研制的純電動(dòng)、混合動(dòng)力和燃料電池三類新能源汽車整車產(chǎn)品相繼問(wèn)世。 2008 年 7 月 11 日，科技部和北京市舉行了奧運(yùn)新能源汽車示范運(yùn)行交車儀式。交車儀式上，各類車型共計(jì) 595 輛交付使用，為官員、運(yùn)動(dòng)員、教練員、媒體記者以及社會(huì)觀眾等提供服務(wù)。 2010 年上海世博會(huì)期間，也有超過(guò) 1000 輛新能源汽車在世博場(chǎng)館和周邊運(yùn)行。 合肥工業(yè)大學(xué)張海寧首先基于整車基本參數(shù)，分析了動(dòng)力性要求，確定電機(jī)的選型。然后傳統(tǒng)純電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的布置形式，用兩檔變速器代替了固定速比減速器，設(shè)計(jì)了一種新的傳動(dòng)布置方案，在最后根據(jù)整車的動(dòng)力性指標(biāo)對(duì)傳動(dòng)系速比上限和下限進(jìn)行了分析計(jì)算。 大連交通大學(xué)李律鳴在 理論分析基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種永磁廠條只是永磁齒輪代替?zhèn)鹘y(tǒng)變速箱的新型傳動(dòng)系統(tǒng)，運(yùn)用汽車相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，參考國(guó)內(nèi)外最新純電動(dòng)汽車參數(shù)配置，提出了模型參數(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程，利用 限元仿真軟件建 立模型，并進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)仿真。利用 一分析了 結(jié)構(gòu)參數(shù)和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系，針對(duì)所設(shè)計(jì)方案進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。 姬芬竹等人考慮到電動(dòng)機(jī)低速恒扭矩和高速恒功率的特性，分析了電動(dòng)汽車的傳動(dòng)比與檔位確定原則，同時(shí)提出了采用固定速比的電動(dòng)汽車傳動(dòng)方案，通過(guò)重新設(shè)計(jì)并優(yōu)化分配固定速比和主減速器速比，從而獲得更好的電動(dòng)汽車動(dòng)力性能。王峰等人提出了雙電機(jī)行星齒輪系電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)裝置，省去了離合器，增加了車輛變速范 圍，減輕了汽車質(zhì)量和提高汽車動(dòng)力性。對(duì)其電機(jī)和傳動(dòng)裝置的參數(shù)進(jìn)行合理選擇和匹配計(jì)算，在 境下進(jìn)行了整車動(dòng)力性能的仿真，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。 重慶大學(xué)陳宗波提出了雙驅(qū)電動(dòng)汽車，對(duì)雙驅(qū)電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)匹配與仿真研究。根據(jù)幾種工作模式以及一些參數(shù)確定原則，最終確定兩個(gè)電機(jī)的參數(shù)。通過(guò)對(duì)傳動(dòng)系速比進(jìn)行優(yōu)化，使電動(dòng)汽車常態(tài)工況運(yùn)行的速度區(qū)域落在電動(dòng)汽車的高效區(qū)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，同時(shí)證明了經(jīng)過(guò)改變速比，可以使電動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)移向電動(dòng)機(jī)經(jīng)常工作的最佳效率區(qū)域內(nèi)，合理的傳動(dòng)系速比可以改善整車的經(jīng)濟(jì)性。長(zhǎng)安大學(xué)張珍提出了主電機(jī)輔以輪轂電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式。論文中分三種運(yùn) 行工況對(duì)該傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了分析，第一種是正常工況，只有主電機(jī)工作；第二種工況是大負(fù)荷超負(fù)荷工況，主電機(jī)跟輔助電機(jī)同時(shí)工作，保護(hù)主電機(jī)，提高傳動(dòng)系統(tǒng)的效率；第三種工況是制動(dòng)和下坡工況，主電機(jī)和輔助電機(jī)作為發(fā)電機(jī)同時(shí)工作，進(jìn)行能量回收。這種主電機(jī)和輪邊電機(jī)的有機(jī)結(jié)合，充分提高驅(qū)動(dòng)效率的同時(shí)極大地提高了能量回收率。 三、對(duì)已掌握文獻(xiàn)的綜述與分析 對(duì)于我所選論題的現(xiàn)有文獻(xiàn)，總體分析如下： 當(dāng)比傳統(tǒng)的石油燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)更環(huán)保時(shí)，這種車輛被認(rèn)為是綠色環(huán)保的，其中包括混合動(dòng)力汽車，插電式，燃料電池，生物燃料等可以改善燃 油經(jīng)濟(jì)性的任何非傳統(tǒng)汽車。 節(jié)能 汽車的發(fā)展已有一百多年，但由于各種原因的解釋，未能在各階段得到公眾的認(rèn)可。雖然電動(dòng)汽車從未大量生產(chǎn)，但混合動(dòng)力汽車近年來(lái)取得了勢(shì)頭。福特已經(jīng)推出了第二代 用還宣布在 2010 年首次亮相 常規(guī) 比，插電是混合動(dòng)力汽車開(kāi)發(fā)的新趨勢(shì)，因?yàn)橹灰旭偩嚯x小于充電閾值，那么電動(dòng)模式下行駛距離可以延長(zhǎng)并達(dá)到零排放的可能性。 然而，最近汽車行業(yè)的電氣化趨勢(shì)已經(jīng)發(fā)展一段時(shí)間了并將使汽車行業(yè)發(fā)生徹底的革命。 隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的正確政策和政策的推進(jìn)， 節(jié)能 汽車的發(fā)展前景將是未來(lái)發(fā) 展的重點(diǎn)。 在查閱的文獻(xiàn)資料中，與我論文直接有關(guān)的文獻(xiàn)有以下幾類： 1．專著教材類： 5 種，如： 2．學(xué)位論文類： 2 種，如： 3．互聯(lián)網(wǎng)資源： 3 種，如： 以上共查閱了有關(guān)文獻(xiàn)資料 10 種，詳見(jiàn)我的資料卡片 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）文 獻(xiàn) 綜 述 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師： 年 月 日 專業(yè)教研室審查意見(jiàn) 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 I 摘 要 進(jìn)入 21 世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)汽車工業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，國(guó)人對(duì)于汽車的需求量急速上升，中國(guó)正式進(jìn)入汽車工業(yè)文明時(shí)代。但是由于石油資源的日益減少，燃油價(jià)格水漲船高，人們的出行成本也在逐漸增加，加上有機(jī)化合物的燃燒產(chǎn)生的有害物質(zhì)對(duì)地球的污染，所以人們需要能夠更加節(jié)約能源的汽車。 2007年 是一個(gè)倡導(dǎo)節(jié)能減排的專業(yè)性賽 事。參賽團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制作的汽車在規(guī)定時(shí)間、規(guī)定路線下，行駛一定距離，并由此換算出一升油能夠行駛的公里數(shù)，耗油量少則勝出的一項(xiàng)賽事。其中參加比賽的車輛均搭載由本田技研 工業(yè)投資有限公司開(kāi)發(fā)的 25化油器低油耗四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。 本文建立 在對(duì)本田發(fā)動(dòng)機(jī)性能 進(jìn)行 分析 ，計(jì)算出合適的傳動(dòng)比，設(shè)計(jì) 帶 傳動(dòng)系統(tǒng)、離合器、 變速器 等關(guān)鍵零部件，并對(duì)以上設(shè)計(jì)進(jìn)行校核，以達(dá)到成功提高燃油經(jīng)濟(jì)性。 關(guān)鍵詞： 節(jié)能 小車 傳動(dòng)系統(tǒng) 本田發(fā)動(dòng)機(jī) 1st of of to s of by of on so 2007 to is a of of in of a of a of of is to a in a 25 o., on of to to to of 目 錄 摘 要 .................................................................................................................................................. I ........................................................................................................................................... 1 章緒論 ....................................................................................................................................... 1 題的背景及意義 ........................................................................................................................ 1 題背景 ................................................................................................................................. 1 題的意義及目的 ................................................................................................................. 2 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ........................................................................................................................... 2 內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 ......................................................................................................................... 2 外研究現(xiàn)狀 ........................................................................................................................ 4 文研究的主要內(nèi)容及研究思路 ............................................................................................... 6 第 2 章本田節(jié)能車總體設(shè)計(jì)方案確定 ............................................... 7 體布置形式的確定 .................................................................................................................... 7 一輪后兩輪 ......................................................................................................................... 7 兩輪后兩輪 ......................................................................................................................... 8 兩輪后一輪 ......................................................................................................................... 8 驅(qū)動(dòng)方案 ...................................................................................................................................... 9 傳動(dòng)如圖 ............................................................................................................................. 9 傳動(dòng) .................................................................................................................................... 9 步帶傳動(dòng) .......................................................................................................................... 10 第 3 章 本田節(jié)能車油耗分析研究 ............................................................................................. 11 傳動(dòng)效率為常數(shù)時(shí)的 本田節(jié)能車 油耗分析 ............................................................................ 11 影響燃油經(jīng)濟(jì)性的因素 ............................................................................................................ 13 第 4 章 本田節(jié)能車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的研究 .................................................................................. 15 合器工作狀態(tài)的確定 ............................................................................................................. 15 嵌離合器的控制與操縱 ......................................................................................................... 16 傳動(dòng)傳動(dòng)比的確定 ................................................................................................................. 17 定同步帶傳動(dòng)各零件 ............................................................................................................. 18 致 謝 ............................................................................................................................................. 20 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................................... 21 1 第 1 章 緒論 題的背景及意義 題背景 本田節(jié)能競(jìng)技大賽是將參賽團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制作的汽車在規(guī)定時(shí)間、規(guī)定路線下 ,行駛一定距離 ,并由此換算出一升油能夠行駛的公里數(shù) ,耗油量少則勝出的一項(xiàng)賽事。其中要求參加比賽的車輛均搭載由五羊本田提供的 125 能競(jìng)技大賽于 1981 年在日本創(chuàng)辦 ,至今已有 35 年的歷史。比賽要求參賽車輛使用統(tǒng)一的 油耗汽油發(fā)動(dòng) 機(jī) ,發(fā)動(dòng)機(jī)以外的車架和車身等完全由各車隊(duì)獨(dú)自創(chuàng)作 ,每支參賽隊(duì)帶來(lái)的都是世界上獨(dú)一無(wú)二的賽車。賽車在指定的賽道內(nèi)跑完賽程 ,比賽誰(shuí)消耗的燃油最少。由于有著極高的樂(lè)趣性和廣泛的參與性 ,在日本 ,每年都有來(lái)自初中、高中和大學(xué)等的學(xué)校代表隊(duì)、企業(yè)代表隊(duì) ,以及來(lái)自社會(huì)上的共約 500 支車隊(duì) ,創(chuàng)作出具有新穎構(gòu)思和創(chuàng)意的賽車參加比賽。在迄今為止的 33 屆比賽中創(chuàng)下的最高記錄為 相當(dāng)于北京到重慶的直線往返距離還要多。同時(shí) ,這項(xiàng)比賽也逐漸向海外擴(kuò)展 ,泰國(guó)、巴基斯坦、俄羅斯、韓國(guó)等的參賽者相繼參加了日本的比賽 ,上 海同濟(jì)大學(xué)也從 2000年開(kāi)始制作賽車去日本參賽。 中國(guó)作為繼日本泰國(guó)之后的第三個(gè)舉辦地 ,于 2006 年在上海舉行了試行大賽 ,2007 年 11 月 11 日 ,第 1 屆 國(guó)節(jié)能競(jìng)技大賽在上海國(guó)際賽車場(chǎng)圓滿舉行 ,2008 年 11 月 16 日 ,第 2 屆 國(guó)節(jié)能競(jìng)技大賽在上海國(guó)際賽車場(chǎng)勝利舉辦。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2013 年首次參加到這項(xiàng)賽事中來(lái) ,在 2013 年第7 屆 國(guó)節(jié)能競(jìng)技大賽中 ,的成績(jī)。 能競(jìng)技大賽的目的是通過(guò)比賽提高社會(huì)的節(jié)能和環(huán)保意識(shí) ,參賽車隊(duì)通過(guò)各項(xiàng)獨(dú)創(chuàng)技術(shù)不斷挖掘一升汽油的無(wú)限潛能 ,從中體會(huì)到節(jié)能的重要性。同時(shí) ,比賽也為參賽者提供體驗(yàn)親手制作賽車的樂(lè)趣的機(jī)會(huì) ,提高實(shí)踐能力。始人本田宗一郎曾說(shuō)：“節(jié)能競(jìng)技大賽的宗旨在于，讓肩負(fù)著人類未來(lái)的年輕人通過(guò)思考和實(shí)踐來(lái)體會(huì)如何更有效地利用資源 ,如何把我們生存的這個(gè)星球更完好地傳遞給下一代?！? 2 節(jié)能、環(huán)保是 直致力解決的重要課題之一。在產(chǎn)品領(lǐng)域 ,過(guò)燃料電池、混合動(dòng)力、生物乙醇彈性燃料、清潔柴油等先進(jìn)的節(jié)能、環(huán)保型產(chǎn)品時(shí)刻走在行業(yè)的前列。在生產(chǎn)領(lǐng)域 ,全 球推行“綠色工廠”體系 ,制定獨(dú)自的企業(yè)目標(biāo) ,努力降低產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能源消耗和污染物以及溫室氣體 排放。此外 ,積極開(kāi)展植樹(shù)造林等社會(huì)活動(dòng)。節(jié)能競(jìng)技大賽作為節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的社會(huì)活動(dòng)之一今后將繼續(xù)在中國(guó)舉辦 ,望通過(guò)這項(xiàng)賽事 ,為社會(huì)節(jié)能、環(huán)保意識(shí)的提高做出貢獻(xiàn) 。 題的意義及目的 自 2004 年起 ,中國(guó)超越了日本成為僅次于美國(guó)的世界第二大石油消耗國(guó)。2006 年 ,中國(guó)對(duì)進(jìn)口石油的依賴增至年需求總量的 47%,2006 年中國(guó)的原油凈進(jìn)口量為 13884萬(wàn)噸。而在 1990年一 2003年的 13年里 ,中國(guó)汽車保有量年均增長(zhǎng)率達(dá)到 12%,汽車燃油消耗在中國(guó)石油消耗中所占的比例日益增大。 2004 年 ,中國(guó)每一輛汽車的年均耗油是 中國(guó)進(jìn)口的原油有 30%被汽車消耗 ,而這一比例在今后將升至 50%。從尾氣排放方面 ,汽車排出的廢氣已成為城市空氣的首要污染源。據(jù)國(guó)家環(huán)保總局測(cè)算 ,2005年中國(guó)汽車排放污染在城市大氣污染中所占比例高達(dá) 79%。因此 ,汽車既是耗油大戶 ,又是排放廢氣的大戶 ,抓好了汽車的節(jié)能減排 ,就是抓住了重點(diǎn)。 汽車節(jié)能減排的重要性不言而喻 ,考慮到當(dāng)前我國(guó)的汽車節(jié)能技術(shù)發(fā)展的實(shí)際情況 ,除了要積極 推進(jìn)以混合動(dòng)力、燃料電池、先進(jìn)柴油、醇類汽車等為代表的新能源汽車技術(shù)的發(fā)展外 ,另一個(gè)推進(jìn)汽車節(jié)能減排工作的措施就是大力研究開(kāi)發(fā)適合我國(guó)現(xiàn)階段汽車行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀 ,并適合大量在用汽車的高性能節(jié)能產(chǎn)品。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)正式對(duì)節(jié)能汽車的研制始于 1981 年，當(dāng)時(shí)全球?qū)﹄妱?dòng)汽車的宣傳和需求并不強(qiáng)烈，對(duì)電動(dòng)汽車的研究也相當(dāng)零散，投入很少。近年來(lái)，我國(guó)電動(dòng)汽車的研究、開(kāi)發(fā)進(jìn)入了有組織。有領(lǐng)導(dǎo)的全面發(fā)展階段，國(guó)家在電動(dòng)汽車研制開(kāi)發(fā)方面也采取了積極有效的宏觀引導(dǎo)措施。 3 我國(guó)高度重視節(jié)能汽車技 術(shù)的發(fā)展?！笆濉逼陂g，啟動(dòng)了“ 863”計(jì)劃電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)，確立了“三縱三橫”（三縱：混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車；三橫：電池、電動(dòng)機(jī)、電控）的研究布局，取得了一大批電動(dòng)汽車技術(shù)創(chuàng)新成果?！笆晃濉币詠?lái)，中國(guó)提出“節(jié)能和新能源汽車”戰(zhàn)略，政府高度關(guān)注新能源汽車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。 2006國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)取得了重大的發(fā)展，中國(guó)自助研制的純電動(dòng)、混合動(dòng)力和燃料電池三類新能源汽車整車產(chǎn)品相繼問(wèn)世。 2008 年 7 月 11日，科技部和北京市舉行了奧運(yùn)新能源汽車示范運(yùn)行交車儀式。交車儀式上，各類車型共計(jì) 595輛交付使用，為官員、運(yùn)動(dòng)員、教練員、媒體記者以及社會(huì)觀眾等提供服務(wù)。 2010 年上海世博會(huì)期間，也有超過(guò) 1000輛新能源汽車在世博場(chǎng)館和周邊運(yùn)行。 合肥工業(yè)大學(xué)張海寧首先基于整車基本參數(shù)，分析了動(dòng)力性要求，確定電機(jī)的選型。然后傳統(tǒng)純電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的布置形式，用兩檔變速器代替了固定速比減速器，設(shè)計(jì)了一種新的傳動(dòng)布置方案，在最后根據(jù)整車的動(dòng)力性指標(biāo)對(duì)傳動(dòng)系速比上限和下限進(jìn)行了分析計(jì)算。 大連交通大學(xué)李律鳴在 計(jì)了一種永磁廠條只是永磁齒輪代替?zhèn)鹘y(tǒng)變速箱的新型傳動(dòng)系統(tǒng)，運(yùn) 用汽車相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，參考國(guó)內(nèi)外最新純電動(dòng)汽車參數(shù)配置，提出了模型參數(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程，利用進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)仿真。利用 一分析了 對(duì)所設(shè)計(jì)方案進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。 姬芬竹等人考慮到電動(dòng)機(jī)低速恒扭矩和高速恒功率的特性，分析了電動(dòng)汽車的傳動(dòng)比與檔位確定原則，同時(shí)提出了采用固定速比的電動(dòng)汽車傳動(dòng)方案，通過(guò)重新設(shè)計(jì)并優(yōu)化分配固定速比和主減速器速比，從而獲得更好的電動(dòng)汽車動(dòng)力性能。王峰等人提出了雙電機(jī)行星齒輪系電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)裝置，省去了 離合器，增加了車輛變速范圍，減輕了汽車質(zhì)量和提高汽車動(dòng)力性。對(duì)其電機(jī)和傳動(dòng)裝置的參數(shù)進(jìn)行合理選擇和匹配計(jì)算，在 境下進(jìn)行了整車動(dòng)力性能的仿真，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。 重慶大學(xué)陳宗波提出了雙驅(qū)電動(dòng)汽車，對(duì)雙驅(qū)電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)匹配與仿真研究。根據(jù)幾種工作模式以及一些參數(shù)確定原則，最終確定兩個(gè)電機(jī)的參數(shù)。通過(guò)對(duì)傳動(dòng)系速比進(jìn)行優(yōu)化，使電動(dòng)汽車常態(tài)工況運(yùn)行的速度區(qū)域落在電動(dòng)汽車的高效區(qū)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，同時(shí)證明了經(jīng)過(guò)改變速比，可以使電動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)移向電動(dòng)機(jī)經(jīng)常工作的最 佳效率區(qū)域內(nèi)，合理的傳動(dòng)系速比可以改善整車的經(jīng)濟(jì)性。長(zhǎng)安大學(xué)張珍提出了主電機(jī)輔以輪轂電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式。論文中分三種運(yùn)行工況對(duì)該傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了分析，第一種是正常工況，只有 4 主電機(jī)工作；第二種工況是大負(fù)荷超負(fù)荷工況，主電機(jī)跟輔助電機(jī)同時(shí)工作，保護(hù)主電機(jī)，提高傳動(dòng)系統(tǒng)的效率；第三種工況是制動(dòng)和下坡工況，主電機(jī)和輔助電機(jī)作為發(fā)電機(jī)同時(shí)工作，進(jìn)行能量回收。這種主電機(jī)和輪邊電機(jī)的有機(jī)結(jié)合，充分提高驅(qū)動(dòng)效率的同時(shí)極大地提高了能量回收率。 外研究現(xiàn)狀 2008 年以來(lái)，以美國(guó)、歐盟、日本為代表的國(guó)家和地區(qū) 相繼發(fā)布實(shí)施了新的電動(dòng)汽車發(fā)展戰(zhàn)略，更加明確了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，進(jìn)一步加大了研發(fā)投入與政府扶持力度。日本，以產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力為第一目標(biāo)，全面發(fā)展混合動(dòng)力、純電動(dòng)、燃料電池三種電動(dòng)汽車，研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化均走在世界前列。美國(guó)，以能源安全為主要目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)插電式電動(dòng)汽車發(fā)展。歐盟，以二氧化碳排放法規(guī)為主要驅(qū)動(dòng)力，重視發(fā)展純電動(dòng)汽車。 世界上第一輛電動(dòng)汽車是在 1834 年的美國(guó)誕生。美國(guó)在新能源汽車技術(shù)研發(fā)和政策上一直走在世界前列。 2012 年汽車產(chǎn)業(yè)報(bào)告，美國(guó)新能源汽車銷售總量居世界首位。美國(guó)電動(dòng)汽車聯(lián)盟提出的電動(dòng)汽車發(fā)展目標(biāo)和行 動(dòng)計(jì)劃，目標(biāo)希望到 2018年全美初步形成良好的電動(dòng)汽車生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。 2012 年日本新能源汽車銷量位居世界第二。日本新能源汽車產(chǎn)業(yè)化成果在全球范圍內(nèi)是最好的。以豐田普銳斯為代表的日本混合動(dòng)力汽車，在世界低污染汽車開(kāi)發(fā)銷售領(lǐng)域已經(jīng)占據(jù)了領(lǐng)頭地位。豐田和本田汽車公司已成為當(dāng)今世界燃料電池汽車市場(chǎng)上的重要企業(yè)。為推廣新能源汽車以及環(huán)保汽車，日本從 2009年 4月 1日起實(shí)施“綠色稅制”，他的適用對(duì)象包括純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、清潔柴油汽車、天然氣汽車以及獲得認(rèn)定的低排放且燃油消耗量低的車輛。 法國(guó)是石油資源缺少的國(guó)家， 汽油昂貴，油價(jià)約為美國(guó)的四倍，每年從國(guó)外進(jìn)口大量的石油。在政府積極發(fā)展新能源汽車政策的帶動(dòng)下，各個(gè)汽車廠商也紛紛加大投資力度，雷諾 致 繼推出了多款環(huán)保電動(dòng)汽車。 德國(guó)在新能源汽車方面也做出了重要貢獻(xiàn)。寶馬也是氫動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)車型研究的先行者。在 2009 年德國(guó)政府批準(zhǔn)的 500 億歐元的經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃中，很大一部分資金用于電動(dòng)汽車研發(fā)、“電動(dòng)汽車充電站”網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和可再生能源的開(kāi)發(fā)。 21 世紀(jì)以來(lái)，國(guó)外各大汽車廠商紛紛制訂了新的新能源汽車發(fā)展規(guī)劃。在這個(gè)“新能源環(huán)保競(jìng)技場(chǎng)”上 ，包括通用、奔馳、大眾、寶馬、日產(chǎn)、本田、豐田、克萊斯勒、福特等先行者，更是爭(zhēng)先恐后的扮演了新能源汽車開(kāi)發(fā)的主角。 本田公司推出了百分之百純電力驅(qū)動(dòng)汽車，包括在 1997 年推出的 動(dòng)汽車和 2009 年推出的 料電池汽車。奔著減少二氧化碳排放和提 5 高代替能源使用效率的目標(biāo)，本田公司利用在電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和能源管理技術(shù)方面的專業(yè)知識(shí)，設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的小型電動(dòng)汽車的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有卓越的能源轉(zhuǎn)換效率和極佳的動(dòng)態(tài)性能。 2013 年，本田公司為電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)了一套新的動(dòng)力系統(tǒng)。為了獲得比原有的電動(dòng)汽車更好 的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，這個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)兼具有高功率和低損耗的特點(diǎn)，具備世界上最先進(jìn)的能源轉(zhuǎn)化效率和比同類電動(dòng)汽車更卓越的動(dòng)態(tài)性能。為了實(shí)現(xiàn)高的能源轉(zhuǎn)換效率，這種動(dòng)力系統(tǒng)還配備了新開(kāi)發(fā)的電動(dòng)伺服制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同控制；為了實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)性能，電動(dòng)馬達(dá)裝配了新形狀的轉(zhuǎn)子，動(dòng)力控制單元也裝配了具有高導(dǎo)熱散熱性能的部件。因?yàn)榕鋫淞巳夭⑿心K組和一個(gè)制冷系統(tǒng)，電池系統(tǒng)雖結(jié)構(gòu)緊湊，但支持大功率輸出。這個(gè)創(chuàng)新的動(dòng)力系統(tǒng)帶來(lái)了優(yōu)良的結(jié)果，汽車一次行駛里程數(shù)可以達(dá)到 82 英里，能源轉(zhuǎn)化力達(dá)到世界先進(jìn)水平 29千瓦時(shí) /100英里，同時(shí)，它的加速性 能相當(dāng)于 由 E 公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的 兩檔變速器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和差速器設(shè)計(jì)成一個(gè)整體。德國(guó)的達(dá)姆施塔特技術(shù)大學(xué)把高速感應(yīng)電機(jī)和兩檔變速器組成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，證明了該系統(tǒng)可以極大改善純電動(dòng)汽車的性能。 英國(guó)桑德蘭大學(xué)通過(guò)仿真模擬對(duì)比了安裝兩檔變速器和固定速比減速器的純電動(dòng)汽車，表明安裝了兩檔變速器的純電動(dòng)汽車不僅可以減少能量消耗，還可以減少整個(gè)驅(qū)動(dòng)鏈的尺寸和重量。美國(guó)印第安納波利斯大學(xué)針對(duì)一款 5檔手動(dòng)變速器的純電動(dòng)公交車，研究了在換檔過(guò)程中的電機(jī)控制問(wèn)題，該方案適合直接耦合集成 動(dòng)力系統(tǒng)的電動(dòng)汽車。 韓國(guó)漢陽(yáng)大學(xué)的 理地選擇電動(dòng)汽車的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的零部件及其有關(guān)參數(shù)，使其達(dá)到最優(yōu)匹配，將對(duì)整車性能產(chǎn)生較大影響。 法國(guó)西布列塔尼大學(xué) 較了三種不同控制策略在計(jì)算整車動(dòng)力性的條件下對(duì)純電動(dòng)汽車能耗經(jīng)濟(jì)性的影響，結(jié)果表明，基于空間矢量建模的直接轉(zhuǎn)矩控制策略具有最好的控制效果。日本橫濱大學(xué)的 要針對(duì)動(dòng)力電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性進(jìn)行了研究，著重論述了電動(dòng)汽車用動(dòng)力電機(jī)的啟動(dòng)特性和過(guò)載特性。英國(guó)謝菲爾德大學(xué) 比分析了多能源控制總成的設(shè)計(jì)方法，并對(duì)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)進(jìn)行深入分析，提出了混合動(dòng)力汽車的能量管理方法。 德國(guó)瓦爾塔汽車工業(yè)公司的 能量管理定義為能量回饋、能量流動(dòng)、能量存儲(chǔ)和能量消耗的綜合控制，同時(shí)給出了能量管理、電池管理和電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)之間的層次關(guān)系，將電池管理和電池監(jiān)測(cè)歸結(jié)于能量管理的范疇，延長(zhǎng)了電池的使用壽命。 6 美國(guó)田納西大學(xué) 析了電動(dòng)汽車用各類型動(dòng)力電池的充放 電特性，提出了一種新的 建立 用汽車公司設(shè)計(jì)的放電電流進(jìn)行檢測(cè)，還具有六路溫度檢測(cè)、高壓保險(xiǎn)絲熔斷保護(hù)、高壓回流式繼電器、電量顯示和低壓報(bào)警等功能。美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的 提出了基于 能量回收最大化的再生制動(dòng)控制方法，采用該方法回收的制動(dòng)能量比傳統(tǒng)再生制動(dòng)控制方法提高了 20%。德克薩斯 A&：并聯(lián)再生制動(dòng)控制策略、理想再生制動(dòng)控制策略和最大能量回收 控制策略，并對(duì)所提出的再生制動(dòng)控制策略進(jìn)行了仿真分析。 文研究的主要內(nèi)容及研究思路 論文主要是對(duì)本田 125發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能小車的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求提升燃油經(jīng)濟(jì)性，主要內(nèi)容是：分析現(xiàn)有的節(jié)能車輛，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，借鑒現(xiàn)有的參數(shù)，并計(jì)算得出所需數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)零部件及總成，完成整套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 7 第 2 章 本田節(jié)能車 總體設(shè)計(jì)方案確定 體布置形式的確定 在 本田節(jié)能車 總體布置形式的確定中應(yīng)該充分考慮到 本田節(jié)能車 制作的簡(jiǎn)易性、行駛穩(wěn)定性和行駛阻力的大小。根據(jù)節(jié)能競(jìng)技大賽的比賽規(guī)則 ,參賽車輛的車輪必須為 3 輪以上 (包括 3 輪 ),并且要求其結(jié)構(gòu)必須滿足無(wú)論在競(jìng)技車輛停止時(shí)還是行駛時(shí)都能自行站立的條件 ,這樣便有以下幾種總體布置方案以供選擇 。 一輪后兩輪 這種布置形式類似于在日常生活中見(jiàn)到的三輪車 ,在設(shè)計(jì)制作過(guò)程中 ,可以利用現(xiàn)成的自行車部件加以改裝來(lái)實(shí)現(xiàn) ,從而減低了制作難度 ,節(jié)省了制作時(shí)間 ,而且駕駛構(gòu)造也比較簡(jiǎn)單。但是這種方案的行駛穩(wěn)定性較差 ,尤其是轉(zhuǎn)向行駛穩(wěn)定性不好 ,在車速較快時(shí)轉(zhuǎn)向容易翻車 ,這將大大降低 本田節(jié)能車 的行駛安全性?？紤]到節(jié)能競(jìng)技大賽必須由一名車手駕駛進(jìn)行比賽 ,而且由于比賽規(guī)則中對(duì)行駛速度 有一定明確要求 (平均時(shí)速不得低于 25km/h),因此放棄該方案。前一輪后兩輪的具體布置形式如圖 圖 一輪后兩輪的布置形式 8 兩輪后兩輪 此種布置形式與生活中常見(jiàn)的四輪轎車相似 ,其優(yōu)點(diǎn)為有較好的行駛穩(wěn)定性 ,但是在以節(jié)能為主要目的的競(jìng)技大賽中 ,這種布置方案的缺點(diǎn)卻很多。首先 ,由于其四輪著地 ,相比三輪車來(lái)說(shuō)接地面積大 ,這無(wú)疑就提高了車輛在行駛過(guò)程中的行駛阻力，前兩輪后兩輪具體布置形式如圖 兩輪后一輪 這種布置行駛在以往的節(jié)能競(jìng)技大賽中應(yīng)用最為廣泛，其 優(yōu)點(diǎn)為在保證較小的行駛阻力的前提條件下，能夠很好的保證行駛的穩(wěn)定性，從而提高了 本田節(jié)能車 的安全性。 圖 兩輪后兩輪的布置形式 圖 兩輪后一輪的布置形式 9 綜合上述幾種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，在節(jié)能為主的前提條件下，又要同時(shí)保證良好的操穩(wěn)性和行駛安全性，因此，確定 本田節(jié)能車 的車輪布置形式為前兩輪后一輪的布置形式。 驅(qū)動(dòng)方案 節(jié)能大賽使用的是五羊本田提供的 125缸四沖程汽油機(jī)。該機(jī)最大功率 低燃油消耗率 367g/千瓦時(shí)。壓縮比 1，采用電啟動(dòng)、化油器供油、兩氣門(mén)、鏈條正時(shí)，潤(rùn)滑方式為曲軸飛濺式。傳動(dòng)方式主要有以下幾種： 傳動(dòng) 如圖 軸傳動(dòng)是利用發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸直接連接后輪軸，該方式傳動(dòng)效率高，但使整車的重心偏離了車體中心線，降低了穩(wěn)定性。 傳動(dòng) 節(jié)能小車 發(fā)動(dòng)機(jī)不要求輸出那么大的扭矩，且為了減少發(fā)動(dòng)機(jī)的重量對(duì)其進(jìn)行了切除，改變了原有的機(jī)械式離合器，故啟動(dòng)時(shí)鏈傳動(dòng)沖擊力比較大，對(duì)后軸傳動(dòng)部件有很大的沖擊力。防止脫鏈要保重很高的嚙合度。增加了加工難度。 圖 10 步帶傳動(dòng) 相比而言，同步帶可以緩和沖擊，吸收震動(dòng)，且傳動(dòng)效率也比較高。 綜合以上傳動(dòng)方式 :同步帶傳動(dòng)具有帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。同步帶 傳動(dòng)由于帶與帶輪是靠 齒帶 嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，故帶與帶輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。同步帶通常以鋼絲繩或玻璃纖維繩為抗拉體，氯丁橡膠或聚氨酯為基體，這種帶薄而且輕，故可用于較高速度。傳動(dòng)時(shí)的線速度可達(dá)50m/s，傳動(dòng)比可達(dá) 10，效率可達(dá) 98%。傳動(dòng)噪聲比帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)小，耐磨性好，不需油潤(rùn)滑，壽命比摩擦帶長(zhǎng)。 因此我們選擇齒帶傳動(dòng) . 圖 圖 11 第 3 章 本田節(jié)能車 油耗分析研究 節(jié)能車除了要自主的設(shè)計(jì)及制作 本田節(jié)能車 以外，還需要考慮各種因素 本質(zhì)看、 要 用實(shí)際結(jié)果證明一切，還需要用理論分析來(lái)考量節(jié)能賽車的各個(gè)影響因素。從而有針對(duì)性地進(jìn)行研究分析，得到更為合理的布局及整車的配置。 傳動(dòng)效率為常數(shù)時(shí)的 本田節(jié)能車 油耗分析 車輛運(yùn)行的能量來(lái)源是由消耗石油做功求得的，它是行駛阻力與駛過(guò)位移的乘積，并需要考慮到總的機(jī)械效率。下面將要計(jì)算帶有內(nèi)燃機(jī)的汽車燃油消耗。 為了突出本質(zhì)，我們做簡(jiǎn)化分析研究，假定在整個(gè)特性場(chǎng)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)和特性轉(zhuǎn)換裝置的效率是常數(shù)。先考慮勻速行駛的情況，再考慮變速行駛的情況。 驅(qū)動(dòng)輪上的功 R 在時(shí)間間隔 T 內(nèi)的積分求 得 由于單軸驅(qū)動(dòng)時(shí)候，如果假定 r / R 1，即忽略了驅(qū)動(dòng)滑的情況，靜止空氣中的速度 v，牽引力 z ，則有 如果低熱值 的單位取為 J /l ，內(nèi)燃機(jī)平均效率為 發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪到車輪的平均效率（即整個(gè)特性轉(zhuǎn)換裝置的效率）為 ；則功 位為 J ）和燃料消耗量 B （單位為 l）之間的關(guān)系式為 驅(qū)動(dòng)的基本方程 其中 氣阻力 F L， 坡阻力， （ 立，并把燃料消耗量 B 被駛過(guò)的路程 可求得燃料消耗（常用單位為 l /100 12 先考慮勻速行駛，有 v = L /T =常數(shù)， v=0， 加速阻力 ?？傻玫揭粋€(gè)簡(jiǎn)單關(guān)系式子 這就表明，只要發(fā)動(dòng)機(jī)和特性轉(zhuǎn)換裝置的效率高，而同時(shí)滾動(dòng)阻力，空氣阻力和上坡阻力小，那么然后消耗是很低的，阻力低就意味著車重 G ，輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù) ，空氣阻力系數(shù) 以及橫截面積 A 都應(yīng)該小。只是最重要的一些要求。 在非勻速行駛時(shí)，由式 慮到加速和減速，平路行駛的關(guān)系式為 把積分式展開(kāi)： 第一個(gè)積分等于平均行駛速 乘以時(shí)間 T 。第二個(gè)積分，如果有v(t=0)=v(t=T)，而且減速時(shí)能量 能完全回儲(chǔ)，那么應(yīng)該為零。第三個(gè)積分可以改寫(xiě)，取 假定 對(duì) 成對(duì)稱分布，則有 ， ，而有 式中為 標(biāo)準(zhǔn)差， 為方差，把它帶入速度表達(dá)式。這樣由式（ 得到 可見(jiàn)，盡管在制動(dòng)時(shí)能量回儲(chǔ)，但由于空氣阻力和速度的關(guān)系是非線性的，但是速度的變化越大，燃料消耗增加就會(huì)越多。 按照節(jié)能的宗旨 ,設(shè)計(jì)上都是比較輕便的結(jié)構(gòu)，加入回儲(chǔ)備設(shè)備勢(shì)必增加整車重量并且使 小 車結(jié)構(gòu)變得更為復(fù)雜。為了簡(jiǎn)化分析，這里不考慮能量回儲(chǔ)備對(duì)油耗的影響（即假定減速是能量完全回儲(chǔ)）。 13 影響燃油經(jīng)濟(jì)性的因素 從上面的分析結(jié)果 可以看出來(lái)，主要有三組因素影響汽車燃油消耗：發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和外部阻力因素。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)是最大的影響要素，但賽車所用發(fā)動(dòng)機(jī)由賽事主辦方給定，因而本文主要討論的是影響油耗的外部因素。 （ 1）發(fā)動(dòng)機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響因素主要有壓縮比、燃油供給、功率利用率等。發(fā)動(dòng)機(jī)中的熱損失與機(jī)械損耗占燃油化學(xué)能中的 65%左右，顯然，發(fā)動(dòng)機(jī)是對(duì)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性最有影響的部。 （ 2）傳動(dòng)系 汽車傳動(dòng)系對(duì)燃油消耗的影響，取決于傳動(dòng)效率、變速器檔數(shù)與傳動(dòng)比。 傳動(dòng)效率越高，則損失于傳動(dòng)系的能量愈少，因而燃油經(jīng)濟(jì)性也愈好， 變速器的檔位與傳動(dòng)比對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性也有影響。隨著變速器檔位的增加，增加了選用合適檔位使發(fā)動(dòng)機(jī)處于經(jīng)濟(jì)工作狀況的機(jī)會(huì)，從而保證汽車的經(jīng)濟(jì)性愈好。 外部阻力因素 (1）整車質(zhì)量 汽車總質(zhì)量為整備質(zhì)量與裝載質(zhì)量之和，整備質(zhì)量為汽車經(jīng)整備后再完備狀態(tài)下的自身質(zhì)量，即指汽車在加滿燃料、潤(rùn)滑油、工作油液（如制動(dòng)液等）及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液并裝備（隨車工具及備胎等）齊全后但未載人、載貨時(shí)的總質(zhì)量。裝載質(zhì)量為最大貨運(yùn)質(zhì)量與最大客運(yùn)質(zhì)量之和。汽車總質(zhì)量影響到汽車的滾動(dòng)阻力、坡度阻力、慣性阻力和加速阻力，因此對(duì)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性影響最大 。因此，在汽車上廣泛采用輕質(zhì)材料，減輕汽車自重，是提高汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)重要方向。 (2）氣阻力 汽車的外觀主要有在高速行駛時(shí)的影響力上的燃油經(jīng)濟(jì)性，空氣阻力，因此，流線型的車身，降低了空氣阻力系數(shù)，可以提高燃油經(jīng)濟(jì)性。 為克服空氣阻力而消耗的發(fā)動(dòng)機(jī)功率與汽車行駛速度的立方成正比，汽車速度不高時(shí)，空氣阻力對(duì)汽車的燃油消耗影響不大，因此在城區(qū)，由于行駛車速低，對(duì)油耗影響較小。但是，當(dāng)超過(guò) 50 公里每小時(shí)的速度，空氣阻力對(duì)車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性的影響逐漸減少，那么減少空氣阻力主要是通過(guò)汽車的空氣阻力系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，汽車制造廠通過(guò)正常的風(fēng)洞試驗(yàn)研究使汽車外形接近最優(yōu)化。 (3）動(dòng)阻力 國(guó)外的實(shí)驗(yàn)研究表明：當(dāng)滾動(dòng)阻力減小 1N 時(shí)，燃油消耗量減少 00估算為 f 每減少 10 時(shí)，可節(jié)省燃油達(dá) 參照上 14 述的分析資料。節(jié)油性關(guān)鍵點(diǎn)就集中在了三個(gè)外部阻力因素上。在 本田節(jié)能車 的設(shè)計(jì)中，如果不考慮發(fā)動(dòng)機(jī)及車手的重量的話，影響質(zhì)量最主要的因素便是車架了；對(duì)于滾動(dòng)阻力，在車速不高的情況下，影響其最大的因素是其整車質(zhì)量。那么將三個(gè)外部因素集中起來(lái)考慮的話， 本田節(jié)能車 的節(jié)油特性研究的重點(diǎn) 主要就放在了車架輕量化及降低空氣阻力這兩個(gè)方面的。 15 第 4 章 本田節(jié)能車 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的研究 合器工作狀態(tài)的確定 本田節(jié)能車 在行駛過(guò)程中是以加速滑行然后再加速的行駛方法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的。因此，要保證在滑行過(guò)程中盡可能降低機(jī)械運(yùn)動(dòng)的能量損耗，采取離合器的動(dòng)力結(jié)合方案。同時(shí)考慮到車輛在比賽過(guò)程中滑行的時(shí)間較加速時(shí)間更長(zhǎng)，因此采用離合器常分離的方案，即加速過(guò)程通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)使離合器結(jié)合，滑行時(shí)則處于自分離狀態(tài)。離合器結(jié)構(gòu)形式如圖 圖 示。 圖 離合器三維模 型 圖 離合器實(shí)物 16 嵌離合器的 控制與操縱 在起步時(shí)，點(diǎn)火加速，離合器嚙合，動(dòng)力通過(guò)鏈傳動(dòng)，從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到鏈輪，在通過(guò)離合器傳遞到主動(dòng)軸，提速，當(dāng)達(dá)到 45km/h，熄火，離合脫離，開(kāi)始滑行，在速度低于 20km/h,再通過(guò)撥叉是離合器嚙合，點(diǎn)火加速，速度達(dá)到 45km/此循環(huán)往復(fù)，完成比賽。 下圖 圖 嵌式離合器 目前主流的離合器的操縱方法： （ 1） 手動(dòng)機(jī)械控制 通過(guò)拉鎖來(lái)控制離合器嚙合分開(kāi)，完全不需要另外付出電能，節(jié)約能源，而且對(duì)于突發(fā)狀況可以人為及時(shí)控制，提高了可操控性，但是需要駕駛員一直用 力握著，增加了操作的復(fù)雜性，而且與速度的配合不能達(dá)到精確。 （ 2） 電子控制 該控制系統(tǒng)主要由單片機(jī)，速度傳感器，撥叉，電磁鐵，彈簧，開(kāi)關(guān)組成。車輪上安裝速度傳感器，由單片機(jī)下達(dá)指令，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)速度時(shí)，單片機(jī)讓電磁鐵接通電源，產(chǎn)生吸引力，讓撥叉將離合器分開(kāi)，熄火滑行，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)最低速度時(shí)，電磁鐵斷電，彈簧使離合器嚙合，點(diǎn)火加速，并且設(shè)有總開(kāi)關(guān)，用以人為控制。如圖 17 圖 合器控制系統(tǒng) 兩方案相比，第二種可更加科學(xué)化控制離合器，但是對(duì)于突發(fā)狀況，例如急彎，就不能應(yīng)對(duì)自如，而且增加了成本和設(shè)計(jì)難度。 所以可以在方案二的基礎(chǔ)上，加設(shè)方案一的操控裝置，當(dāng)啟用方案一的裝置時(shí)，斷開(kāi)方案二的供電，這樣既能精確控制，也能應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況。 傳動(dòng)傳動(dòng)比的確定 本田節(jié)能車 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)方式的特點(diǎn)，不能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳功率進(jìn)行帶傳動(dòng)比的計(jì)算，根據(jù)載荷經(jīng)驗(yàn)確定傳動(dòng)比 ~8 之間，初步計(jì)算取 i=經(jīng)實(shí)車測(cè)試將傳動(dòng)比改小為 i=體對(duì)比如表 表 傳動(dòng)比對(duì)照表 傳動(dòng)比對(duì)照 46 3 61 7 0 均值 18 定同步帶傳動(dòng)各零件 五羊本田 125托車發(fā)動(dòng)機(jī) 的經(jīng)濟(jì) 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 在 3000轉(zhuǎn)，速度應(yīng)該是60km/節(jié)距 （圓弧形齒）同步帶、輪選型圖 查表 0,現(xiàn)在選取小帶輪齒數(shù)為 66。 1小帶輪節(jié)圓直徑確定 ?? ? 1 = 19 表 帶輪最小齒數(shù)表 2大帶輪相關(guān)數(shù)據(jù)確定 由于系統(tǒng)傳動(dòng)比為 1:1 ，所以大帶輪相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)與小帶輪完全相同。齒數(shù)182 ?z ，節(jié)距 3帶速 n=v/r=2044100060 ? ????? ? 4初定周間間距 根據(jù)公式 )(2)(1021 ??? 得 79238 0 ?? 現(xiàn)在選取軸間間距為 600 同步帶帶長(zhǎng)及其齒數(shù)確定 0L=22 0 ??a( 21 ) = 2/)??? =在這里，我們選用梯形帶。帶的尺寸如表 表 同步帶尺寸 型號(hào) 節(jié)距 齒形角 齒根厚 齒高 齒根圓角半徑 齒頂圓半徑 H 0。 20 致 謝 通過(guò)這一階段的努力，我的畢業(yè)論文終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開(kāi)的。在本論文的寫(xiě)作過(guò)程中，我的導(dǎo)師 何濤 老師傾注了大量的心血，從選題到 開(kāi)題報(bào)告 ，從寫(xiě)作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問(wèn)題，嚴(yán)格把關(guān)。在論文工作中，我也遇到了許多困難，一直得到 何濤 老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)，使我順利完成論文， 何濤 老師以其淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí)的工作作風(fēng)和他敏捷的思維給我留下了深刻的印象，我將終生難忘，再一次向他表示衷心的感謝，感謝他為學(xué)生營(yíng)造的濃郁學(xué)術(shù)氛圍，以及學(xué)習(xí)、生活上的無(wú)私幫助 !值此論文完成之際，謹(jǐn)向 何濤 老師致以最崇高的謝意 ! 同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。寫(xiě)作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過(guò)程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開(kāi)始。我將銘記我曾是一名機(jī)電學(xué)子，在今后的工作中把機(jī)電的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚(yáng)光大。 21 參考文獻(xiàn) [1] 黃鳴 L], [2] 張朝暉 . 構(gòu)分析工程應(yīng)用實(shí)例解析 [M][3] 周寧 械工程應(yīng)用實(shí)例 [M][4] 高耀東 . 械工程應(yīng)用 25 例 [M] [5] 王志明 D]. 浙江大學(xué)碩士 學(xué)位論文 [6] 馬訊，盛勇生 J]第 26 卷第 4 期 [7] 劉維信 M][8] 李軍 ,刑俊文 ,覃文潔 例教程 [M]北京理工大學(xué)出版社 ,2002 [9] 陳立平 ,張?jiān)魄?,任衛(wèi)群 ,覃剛 用教程 [M]. 北京 :清華大學(xué)出版社 ,[10] 范成建 ,熊光明 ,周明飛 用與提高 [M]機(jī)械工業(yè)出版社 ,[11] 鄭凱 ,胡仁喜 ,陳鹿民 005 機(jī)械設(shè)計(jì)高級(jí)應(yīng)用實(shí)例 [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,[12] 劉齊茂 J] [13] 王玉艷 ,孫麗萍 ,王曉偉 ,基于 客車車體輕量化技術(shù)及其應(yīng)用 ,大連交通大學(xué)學(xué)報(bào) [J],28 卷第 2 [14] A.; P.; S.; R., s ], 1, , 007 , 12330) 械 28卷第 4 期 [15] 王望予 三版） [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,[16] 余志生 第二版 ) [M] 機(jī)械工業(yè)出版社 ,1990 [17] 陳家瑞 M]人民交通出版社 ,2001