某自動變速箱效率對整車油耗影響分析

朱丹丹，方志勤，崔剛

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

某自動變速箱效率對整車油耗影響分析

朱丹丹，方志勤，崔剛

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章通過對某6速濕式雙離合變速器效率進行分析，結合試驗研究變速箱效率對整車油耗的影響，得出變速箱效率優(yōu)化方向，為整車油耗優(yōu)化設計提供參考和依據(jù)。

濕式雙離合自動變速器；效率；油耗；NEDC試驗

前言

隨著國家法規(guī)對乘用車燃料油耗限值逐步加嚴，各大汽車廠家紛紛將如何降低整車油耗提上日程。一方面，各種汽車節(jié)能技術包括發(fā)動機啟停、節(jié)能潤滑油、使用高效智能發(fā)電機等技術的應用，為整車油耗降低貢獻了力量。另一方面，變速箱效率對整車油耗的影響也不容忽視。

本文以某6速濕式雙離合變速器作為研究對象，通過理論及試驗相結合，分析研究變速器效率對整車油耗的影響。

圖1 NEDC試驗工況

1 NEDC工況綜合效率對比_6DCT與6MT

試驗工況：

試驗結果處理：

NEDC工況綜合傳動效率= 總輸入能量/總輸出能量*100%。

處理時將車速為“0”的數(shù)據(jù)及輸出扭矩為負值的數(shù)據(jù)剔除（變速箱不傳遞扭矩的數(shù)據(jù)、倒拖工況）；

試驗結果：

表1 NEDC工況傳動效率試驗結果對比

6DCT變速箱NEDC循環(huán)傳動效率低于6MT，尤其是一檔差距較大，這是匹配6DCT變速箱的整車油耗較差的主要原因。

2 在檔分析

圖2 NEDC工況6DCT在發(fā)動機萬有特性圖上的油耗分布

從圖 2可以看出，發(fā)動機主要工作在低轉速范圍內(nèi)(＜2500rpm)，除 6檔外其余各檔都分布在低扭矩區(qū)域(＜150Nm)；1檔大部分分布在油耗高的區(qū)域，而5檔和6檔主要分布在油耗低的區(qū)域。

圖3 NEDC工況6MT在發(fā)動機萬有特性圖上的油耗分布

從圖 3可以看出，發(fā)動機主要工作區(qū)域轉速（1500 ～2700）rpm，6檔轉速主要分布在(2700～3250)rpm的區(qū)域；除1檔外，其余各檔扭矩分布范圍較寬，各檔油耗分布較6DCT更有規(guī)律性。

圖4 NEDC工況6DCT與6MT工作在1檔時油耗分布對比

從圖4可以看出，6DCT分布較發(fā)散，且大都分布在油耗高的區(qū)域，離合器大部分時間都處于滑摩狀態(tài)，這是6DCT-1檔效率低的主要原因。

表2 6DCT與6MT_NEDC工況平均轉速與扭矩對比

表3 搭載6DCT與6MT整車NEDC工況油耗對比

因檔位使用的影響，6DCT變速箱NEDC循環(huán)發(fā)動機平均轉速低，扭矩大，使得發(fā)動機熱效率高，導致整車綜合油耗高

3 停車/N檔

6DCT變速器在進行NEDC循環(huán)試驗時，怠速使用D檔踩剎車，離合器處于滑摩狀態(tài)，較怠速使用N檔增加油耗明顯，試驗最后20S怠速使用D檔消耗能量是使用N檔時的3.5-3.6倍。

表4 怠速使用D檔踩剎車與使用N檔消耗能量對比

僅最后20S怠速，6DCT變速器NEDC循環(huán)工況綜合效率就提升了0.17%-0.19%，整個NEDC工況1180S，怠速共280S，如全部怠速工況均使用N檔，則冷機綜合效率將提升到75.56%，熱機81.2%，效率提升了2.46%～2.77%。按照效率每提升 10%，油耗降低 7.5%計算，百公里將節(jié)油0.185L～0.208L。

4 油溫影響

一個NEDC循環(huán)后，6DCT變速箱潤滑油溫度僅升高12℃，變速箱效率較低，對整車油耗不利。

圖5 NEDC工況6DCT油溫變化

5 速比分析

6DCT自動換擋，6MT按照國標換擋策略，6DCT高檔位使用時間比6MT長，其綜合速比優(yōu)于6MT，6DCT變速器Ⅵ檔使用率是6MT的2.6倍。

表5 6DCT與6MT速比對比分析

6 換擋MAP

目前 6DCT的換擋規(guī)律更多的考慮駕駛性能和功能性能，沒有考慮經(jīng)濟性，可以在滿足現(xiàn)有換擋 MAP動力性能基礎上更多的考慮經(jīng)濟性能。

圖6 NEDC工況6DCT各檔位車速分布

圖7 NEDC工況6MT各檔位車速分布

從NEDC循環(huán)工況6DCT與6MT瞬時效率隨車速變化圖可以看出，當車速為70-100km/h時，6DCT工作在6檔，而6MT在5檔。

表6 6DCT瞬時效率

7 結論

通過對6DCT傳動效率對整車油耗影響分析，得出整車油耗優(yōu)化建議：

1）提高變速箱1檔傳動效率；

2）提高變速箱油溫溫升速度，通過優(yōu)化整車熱管理系統(tǒng)，低溫時盡快提高變速箱工作溫度至合適范圍內(nèi)；

3）怠速控制優(yōu)化，降低停車時D檔踩剎車消耗的能量；

4）換檔MAP優(yōu)化，通過增加ECO模式，使變速箱盡量工作在發(fā)動機經(jīng)濟性好的區(qū)域。

[1] 吳光強.汽車理論[M]北京:人民交通出版社,2007.2.

[2] [德]Harald Naunheimer等著.宋進桂,龔宗洋等譯.汽車變速器理論基礎,選擇,設計與應用【M】北京:機械工業(yè)出版社,2013.11.

[3] 喬向華.關于降低汽車綜合工況油耗的研究[J]汽車與配件,2016.6.

The influence of an automatic transmission efficiency on vehicle fuel consumption

Zhu Dandan, Fang Zhiqin, Cui Gang
( Anhui Jianghuai Autotomobile CO. LTD., Anhui Hefei 230601 )

Through analyzing the influence of a six-speed wet dual clutch transmission efficiency on vehicle fuel consum-ption according test, it is concluded that the direction of the transmission efficiency optimization, provide reference and basis for the vehicle fuel consumption optimization.

wet dual clutch transmission; transmission thermostat; cooling system; NEDC test

U467

A

1671-7988(2017)22-124-03

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.22.045

朱丹丹，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司。

CLC NO.:U467

A

1671-7988(2017)22-124-03