無級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)樣機(jī)的效率研究

無級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)樣機(jī)的效率研究

無級(jí)變速器(CVT)系統(tǒng)這一概念是LeonardoDaVinci在1490年首次提出的，在1910年由Zenith摩托車制造商首次應(yīng)用于車輛上。盡管CVT系統(tǒng)已經(jīng)在汽車上使用了幾十年，但轉(zhuǎn)矩的限制以及可靠性問題使其發(fā)展受到阻礙。如今，CVT系統(tǒng)正在與自動(dòng)變速器進(jìn)行激烈的競(jìng)爭(zhēng)，一些汽車廠商已經(jīng)熱衷于在他們的產(chǎn)品中利用CVT。

理論上講，CVT具有無窮個(gè)傳動(dòng)比，這些傳動(dòng)比是不需要在駕駛員的干預(yù)下就可以實(shí)現(xiàn)的。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是CVT可以時(shí)刻改變傳動(dòng)比以得到最佳的發(fā)動(dòng)機(jī)效率。相比傳統(tǒng)（手動(dòng)或自動(dòng)）變速器，CVT可以在多種驅(qū)動(dòng)方案中更好地與發(fā)動(dòng)機(jī)工況進(jìn)行匹配，從而提高汽車的行駛里程。

近些年，人們開發(fā)了許多種不同的CVT，它們各具特點(diǎn)。帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)是CVT中最常見的類型。通常，變速器效率對(duì)車輛能量消耗是十分關(guān)鍵的。手動(dòng)和自動(dòng)變速器直到現(xiàn)在都被廣泛地應(yīng)用于汽車中。

為了研究變速器在零排放城市汽車中的性能，對(duì)一種新型的電子換擋變速器（ESVT）進(jìn)行設(shè)計(jì)、開發(fā)與構(gòu)建。首先，通過比較4種不同材料、不同寬度的平帶，測(cè)試了平帶類型對(duì)變速器性能的影響，主要目的是選擇最適合電子換擋變速器的平帶。以上試驗(yàn)表明，提出的ESVT相比預(yù)想的情況，可以傳遞更大的載荷，拓展了其使用范圍。同時(shí)，為了評(píng)價(jià)ESVT的操作性能，開發(fā)了一個(gè)測(cè)試平臺(tái)，用于測(cè)定其在不同電機(jī)轉(zhuǎn)速和載荷下的效率。介紹了測(cè)試平臺(tái)的結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)測(cè)定方法，與現(xiàn)有大部分CVT相比，提出的ESVT具有良好的操作特性和較高的效率。而且，在電機(jī)最高效率轉(zhuǎn)速時(shí)，ESVT可以在較寬的轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)保持很高的效率，這一特點(diǎn)可以擴(kuò)展車輛的自主性。低轉(zhuǎn)速時(shí)功率損失更大，必須通過提高傳動(dòng)比來補(bǔ)償，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)較低能量消耗的目的。

P.SpanoudakisN.C. Tsourveloudis.201321st MediterraneanConferenceon Control&Automation(MED) Platanias-Chania,Crete, Greece,June 25-28,2013.

編譯：王培德