Кпд трансмиссии легкового автомобиля: — -4301 — — Manytransport.ru

Содержание

Сравнение характеристик электромобиля и автомобиля с двигателем внутреннего сгорания — РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ТРАНСПОРТА

Интерес к электромобилям в последние годы превращается в стойкую тенденцию не только на фоне бурного развития технологий, но и благодаря заверениям автомобилестроительных корпораций в высокой степени экологичности такого транспорта. Как заверяют современные производители электромобилей, главным преимуществом является высокая экологичность, поскольку отсутствуют выхлопы, не используются нефтепродукты, антифризы, масла — как моторные, так и трансмиссионные. Несомненно, с таким доводом можно согласиться, однако многие эксперты призывают быть рациональными в данном вопросе и учитывать все факторы, влияющие на экологию на всем жизненном цикле электромобиля.

Александр Павлов, заведующий кафедрой «Двигатели внутреннего сгорания» Ярославского государственного технического университета, кандидат технических наук, рассказывает, почему электротранспорт не исключает загрязнение атмосферы: «Многие из средств массовой информации слышали — жизнь легкового и грузового автомобиля с ДВС фактически прекращается.

Анонсируется, что к 2030 году в странах ЕС продажи автомобилей с ДВС будут запрещены. Активно продвигается тема электромобилей. Однако в данной теме не все так просто и век двигателя внутреннего сгорания далеко еще не исчерпан.

Чтобы разобраться в этом вопросе, следует обратиться к схеме распределения энергии от двигателя до колес обычного легкового автомобиля. Схема легкового автомобиля с механической трансмиссией состоит из источника энергии, которым является ДВС, сцепления, коробки переменных передач, главной передачи и колес. У электромобиля источник энергии — аккумуляторная батарея, система БМС — менеджер батареи, который управляет зарядкой и разрядкой, контроллер, который управляет электродвигателем, сам электродвигатель, главная передача и колеса. КПД фрикционной передачи сцепления порядка 0,95, КПД коробки передач порядка 0,92, КПД главной передачи также — 0,9 . Перемножив эти значения, КПД передачи от двигателя к колесам составит порядка

0,76. Если перемножить все КПД устройств преобразования энергии электромобиля, мы получим всего порядка 0,56 КПД передачи энергии в электромобиле.

Говоря про экологический аспект, внедрением электромобиля нагрузка по выбросам просто перераспределяется: она уходит с дороги и концентрируется близ электростанций. Тем не менее, экологический ущерб будет осуществляться, в том числе при производстве и утилизации батарей. Для производства литий-ионных батарей требуется добыча редко-земельных металлов, требуется затратить энергию на их обработку. Экологический ущерб при производстве аккумуляторных батарей также необходимо учитывать, хотя многие популяризаторы электромобилей об этом умалчивают. Срок службы батареи при активном ее использовании составляет 7 лет, а далее ее необходимо утилизировать. Страны запада надеются продавать уже почти отработанные батареи в менее развитые страны, чьей головной болью и станет их утилизация. Необходимо относиться критически к таким нововведениям. В 2018 году в Центральном научно-исследовательском автомобильном и автомоторном институте НАМИ под руководством

Владимира Федоровича Кутенева, профессора, выпускника кафедры двигателей внутреннего сгорания Ярославского технологического института, была выполнена научная работа, в которой доказывается, что износ покрышек, асфальтобетонного покрытия и износ тормозных механизмов по выбросам твердых частиц равносилен выбросам твердых частиц дизельным двигателем.
Поэтому, про полную экологичность электромобилей следует забыть и относиться к этому критически, воспринимая информацию к сведению».

Несмотря на уверенные заверения ряда исследователей о существовании проблем для окружающей среды, связанных с использованием электромобилей, споры в научной сфере относительно последствий производства и работы электротранспорта не прекращаются. Против внедрения автомобилей на электрической тяге в целом пока не выступают ни учёное сообщество, ни власти государств. В силу дороговизны и несовершенства технических характеристик электромобилей единственным их преимуществом перед автомобилями с двигателем внутреннего сгорания является отсутствие загрязняющих выхлопов. Очевидно, что если явных экологических преимуществ электромоторов перед двигателями внутреннего сгорания не окажется, то они не смогут остаться долго на пике тренда и утратят шанс вытеснить бензиновые двигатели. 

Читайте далее:

Расчет эксплуатационных свойств легкового автомобиля 2 класса

Уральский Федеральный университет
Кафедра автомобиле- и тракторостроение
Курсовая работа по дисциплине: «Теория автомобилей и тракторов»
На тему: «Расчет эксплуатационных свойств легкового автомобиля 2 класса»
Екатеринбург 2018

Исходные данные к выполнению курсовой работы
Выбран автомобиль второго (малого) класса Хендай Солярис
Общие характеристики Хендай Солярис
Колесная формула 4×2
Число мест, включая водителя, чел. 5
Колесная база, мм. 2570
Дорожный просвет, мм. 160
Габаритные размеры, мм. 4370 х 1700 х 1470
Снаряженная масса, кг 1110
Максимальная скорость, км/ч 193
Кол-во топливных баков 1

Двигатель
Модель двигателя M5CF1
Тип двигателя Бензиновый, с распределенным впрыском топлива
Число цилиндров 4
Рабочий объем двигателя, л. 1,591
Мощность двигателя, л.с. при об/мин 123 / 6300
Максимальный крутящий момент, Нм при об/мин 155 / 4200
Коробка передач
Тип коробки передач механическая 5-ступенчатая, с синхронизаторами на всех передачах переднего хода
Передаточные числа коробки передач прототипа 3,615; 1,95; 1,37; 1,031; 0,837.
Передаточное число главной передачи 4,294;
Колеса и шины
Размер шин Радиальные,низкопрофильные, безкамерные; размером 185/65 R15
Коэффициенты *
КПД трансмиссии, η тр 0,96
Коэффициент сопротивления качению, f **
-сухой асфальт
-мокрый грунт
0,007
0,016
Минимальный удельный расход топлива, gmin, г/кВтч 240
Время переключения передач, tп, с 2
Плотность топлива, ρ, кг/м3 0,73

Введение 3
Исходные данные к выполнению курсовой работы 4

1 Построение тягово-динамической характеристики 5
1. 1 Расчет потребной мощности двигателя. 5
1.2 Выбор двигателя и его характеристики 9
1.3 Определение передаточных чисел трансмиссии 14
1.4 Построение тяговой характеристики 17
1.5 Построение динамической характеристики 20
2 Построение и расчет скоростных характеристик. 22
2.1 Построение характеристики ускорений. 22
2.2 Построение характеристик разгона. 24
3. Мощностной баланс автомобиля 28
4 Построение и расчет характеристик топливной экономичности. 30
4.1 Построение топливной характеристики установившегося движения. 30
4.2 Построение топливно-экономической характеристики. 32
5. Построение тормозной диаграммы. 34
6. Кинематическая схема трансмиссии 36
Заключение 37
Список использованных источников 38

Состав: ПЗ

Софт: КОМПАС-3D 16. 1

Каков КПД автомобиля?. Удивительная механика

Каков КПД автомобиля?

Да простит меня читатель, если я задам ему детский вопрос: каков КПД у автомобильного двигателя? «Совсем профессор от жизни отстал», – скорее всего подумает он и ответит, что из учебника физики следует: КПД бензинового двигателя достигает примерно 25 %, а дизельного – приближается к 40 %.

А может, не будем верить печатному слову, а лучше убедимся в этом сами. Заправим бак топливом «по горлышко» и проедем по городу, разумеется, без происшествий и «пробок», 100 км. А затем дольем бак из мерного сосуда снова до прежнего уровня. Если ваш автомобиль весит около тонны и работает на бензине, то долить придется в среднем около 10 л; для автомобиля той же массы с дизельным двигателем потребуется примерно 7 л солярки. Так как научные расчеты производятся не в литрах, даже не в поллитрах, а в килограммах, то для бензина, с учетом его плотности, это составит 7 кг, а для солярки – чуть больше 5 кг.

При сжигании эти килограммы топлива выделят (можете проверить по справочнику!) 323 и 250 МДж энергии, соответственно. А затратит ваш автомобиль при движении со скоростью 50—60 км/ч (и это еще хорошо для города!) в среднем 25 МДж, о чем мы уже говорили выше. Поделим эту полезную работу на затраченную энергию и получим КПД для бензинового двигателя 7-8 %, а для дизеля – 10 %. Вот вам теория – 25 и 40 %, а вот суровая правда жизни – 7,5 и 10 %! Конечно, кое-что теряется и в трансмиссии, но это крохи по сравнению с потерями в двигателе.

Так что ж, врут авторы учебников? Нет, не врут, но лукавят. Тот КПД, что в них указан, относится к одному единственному режиму работы, называемому оптимальным.

Зависимость КПД двигателя внутреннего сгорания от мощности

А как, собственно, в научных институтах получают этот расход топлива? Испытуемый двигатель (не будем уточнять: оснащенный дополнительными системами – вентилятором, компрессором, генератором и т. д. или нет) устанавливают на специальный стенд, где его нагружают сопротивлениями, попросту – тормозят. Изменяют подачу топлива, момент сопротивления, частоту вращения, ведут строгий учет расхода топлива. Зная момент сопротивления и частоту вращения, можно определить мощность, а умножая эту мощность на время, получить работу в киловатт-часах. Правильнее, конечно, было бы выразить ее в джоулях. Так вот – 1 кВт·ч равен 3,6 МДж. Теперь, зная расход топлива в килограммах, можем отнести его к произведенной двигателем работе и получить так называемый удельный расход топлива. Чем современнее двигатель, тем меньше удельный расход топлива при наибольшей мощности и тем больше его КПД. Вот откуда эти 25 и 40 %!

А какова мощность, расходуемая двигателем при движении автомобиля со средней скоростью 50—60 км/ч? Оказывается, для оговоренной массы автомобиля она составляет около 4 кВт. Трудно в это поверить, но автомобиль с двигателем около 100 кВт тратит при этой скорости всего 4 % мощности. И какой КПД вы еще хотите получить при этом? Особенно с учетом привода от двигателя множества всяких дополнительных агрегатов.

Что же делать? Если попробовать ехать на нашем автомобиле при оптимальном режиме работы двигателя, то это составит около 180 км/ч, что не всегда нужно. Да и, честно говоря, при такой скорости почти все топливо уйдет на взбалтывание воздуха, или, по-научному, на аэродинамические потери.

Можно пойти по другому пути, поставив на наш автомобиль двигатель мощностью 5 кВт, то есть в 20 раз меньшей мощности. Тогда при скорости 60—70 км/ч наш автомобиль покажет рекордную экономичность, а двигатель – именно тот КПД, что указан в учебниках. Но, увы, такая скорость движения никого не устроит, не говоря уже о том, что разгоняться наш автомобиль будет медленнее товарного поезда.

Как же разрешить это противоречие, неужели никто об этом раньше не думал? Да нет же, думали. Уже чуть ли не полвека прошло с тех пор, как была предложена концепция так называемого «гибридного» силового агрегата. Предлагалось включать двигатель только при оптимальном режиме, чтобы запасать выработанную им «экономичную», а к тому же и «экологичную» энергию в накопителе, и выключать двигатель, когда он переполняется энергией (пусть отдохнет!), то есть использовать для движения автомобиля именно эту, самую дешевую и чистую энергию!

На заре автомобилизма и даже гораздо позже, в 50-е годы прошлого века, у нас в стране, когда дороги были не так загружены, эту энергию накапливали в самой массе автомобиля. Делалось это так: автомобиль разгоняли примерно до 80 км/ч почти на полной мощности двигателя, а следовательно, и при максимальном КПД. После этого двигатель выключали, а коробку передач ставили в нейтраль. На автомобилях тех лет делать это еще разрешалось. И автомобиль шел с неработающим двигателем и отключенной трансмиссией накатом чуть ли не целый километр, пока скорость не падала ниже 30 км/ч. Затем опять включалась трансмиссия, запускался двигатель и разгон повторялся. И так автомобиль ехал всю дорогу.

Такое движение по научному называется «регулярным импульсивным циклом». Благодаря этому циклу передовые водители-«стахановцы» тех лет экономили до 30 % топлива. При этом энергия двигателя, работающего почти в оптимальном режиме, накапливалась в массе самого автомобиля, как в аккумуляторе, и шла она на движение автомобиля накатом. Конечно же, никакой регулировки скорости движения такого автомобиля-накопителя произвести было невозможно. Его трансмиссия была отключена, разогнанный автомобиль был накопителем и потребителем собственной энергии. Как если бы поставить раскрученное колесо или маховик на ребро и дать ему возможность свободно катиться.

Конечно же, не это было моей целью. Автомобиль должен нести в себе накопленную кинетическую энергию, но при этом быть управляемым, причем лучше всего, чтобы скорость изменялась плавно и бесступенчато, а для этого нужен вариатор.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Филькин Николай Михайлович | ФГБОУ ВО ИжГТУ им. М.Т. Калашникова

  • статья в журнале: Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, Ижевск, 2019

  • статья в сборнике трудов конференции: Национальная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы разработки, эксплуатации и технического сервиса машин в агропромышленном комплексе», Майский, 2019

  • статья в сборнике трудов конференции: От ранней профориентации к выбору профессии инженера — Формирование престижа профессии инженера у современных школьников, Санкт-Петербург, 2019

  • статья в журнале: Техника и технология транспорта, Казань, 2019

  • статья в сборнике трудов конференции: Транспортные и транспортно-технологические системы, Тюмень, 2019

  • статья в журнале: Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета, Омск, 2018

  • статья в сборнике трудов конференции: Транспортные и транспортно-технологические системы, Тюмень, 2018

  • статья в сборнике трудов конференции: Национальная научно-методическая конференция профессорско-преподавательского состава «Инновационные технологии в высшем образовании», Ульяновск, 2018

  • статья в журнале: Транспорт и сервис, Калининград, 2018

  • статья в журнале: Транспорт на альтернативном топливе, Москва, 2018

  • статья в сборнике трудов конференции: Динамика механических систем, Казань, 2018

  • статья в сборнике трудов конференции: Арктика: инновационные технологии, кадры туризм, Воронеж, 2018

  • статья в журнале: Вестник ИжГТУ им. М.Т. Калашникова, Ижевск, 2017

  • статья в журнале: Интеллектуальные системы в производстве, Ижевск, 2017

  • статья в сборнике трудов конференции: Транспортные и транспортно-технологические системы, Тюмень, 2017

  • статья в сборнике трудов конференции: Совершенствование конструкции, эксплуатации и технического сервиса автотракторной и сельскохозяйственной техники, Уфа, 2016

  • статья в сборнике трудов конференции: XI Международная научно-практическая конференция «Аграрная наука — сельскому хозяйству», Барнаул, 2016

  • статья в сборнике трудов конференции: Современная техника и технологии: проблемы, состояние и перспективы, Рубцовск, 2016

  • статья в сборнике трудов конференции: Транспортные и транспортно-технологические системы, Тюмень, 2016

  • статья в журнале: Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе, Пермь, 2016

  • статья в журнале: Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе, Пермь, 2016

  • статья в журнале: Транспорт и сервис, Калининград, 2016

  • статья в журнале: Интеллектуальные системы в производстве, Ижевск, 2016

  • статья в журнале: Транспорт и сервис, Калининград, 2016

  • статья в сборнике трудов конференции: АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ, УПРОЧНЕНИЯ И СБОРКИ В МАШИНОСТРОЕНИИ, Курск, 2016

  • статья в сборнике трудов конференции: Автомобилестроение: проектирование, конструирование, расчет и технологии ремонта и производства, Ижевск, 2015

  • статья в сборнике трудов конференции: Безопасность и проектирование конструкций в машиностроении, Курск, 2015

  • статья в сборнике трудов конференции: Автомобилестроение: проектирование, конструирование, расчет и технологии ремонта и производства, Ижевск, 2015

  • статья в сборнике трудов конференции: Молодой инженер — основа научно-технического прогресса, Курск, 2015

  • статья в сборнике трудов конференции: Автомобилестроение: проектирование, конструирование, расчет и технологии ремонта и производства, Ижевск, 2015

  • статья в сборнике трудов конференции: Автомобилестроение: проектирование, конструирование, расчет и технологии ремонта и производства, Ижевск, 2015

  • статья в сборнике трудов конференции: Автомобилестроение: проектирование, конструирование, расчет и технологии ремонта и производства, Ижевск, 2015

  • статья в сборнике трудов конференции: Автомобилестроение: проектирование, конструирование, расчет и технологии ремонта и производства, Ижевск, 2015

  • статья в сборнике трудов конференции: Автомобилестроение: проектирование, конструирование, расчет и технологии ремонта и производства, Ижевск, 2015

  • статья в сборнике трудов конференции: Нефть и газ Западной Сибири, Тюмень, 2015

  • статья в журнале: Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика, Воронеж, 2015

  • статья в журнале: Вестник науки и образования Северо-Запада России, Калининград, 2015

  • статья в журнале: Интеллектуальные системы в производстве, Ижевск, 2015

  • статья в журнале: Технология колесных и гусеничных машин, Москва, 2015

  • статья в журнале: Транспорт. Транспортные сооружения. Экология, Пермь, 2014

  • статья в журнале: Инновационный транспорт, Екатеринбург, 2014

  • статья в журнале: Технология колесных и гусеничных машин, Москва, 2014

  • статья в журнале: Интеллектуальные системы в производстве, Ижевск, 2014

  • статья в журнале: Интеллектуальные системы в производстве, Ижевск, 2014

  • статья в журнале: Интеллектуальные системы в производстве, Ижевск, 2014

  • статья в журнале: Транспорт. Транспортные сооружения. Экология, Пермь, 2014

  • статья в сборнике трудов конференции: Fourth Forum of Young Researchers. In the framework of International Forum “Education Quality – 2014”, Izhevsk, 2014

  • статья в сборнике трудов конференции: Электротехника. Энергетика. Машиностроение, Новосибирск, 2014

  • патент: 2013

  • статья в журнале: Мир транспорта и технологических машин, Орел, 2013

  • статья в сборнике трудов конференции: Молодые ученые — ускорению научно-технического прогресса в XXI веке, Ижевск, 2013

  • статья в сборнике трудов конференции: Молодые ученые — ускорению научно-технического прогресса в XXI веке, Ижевск, 2013

  • статья в сборнике трудов конференции: Транспортные и транспортно-технологические системы, Тюмень, 2013

  • статья в сборнике трудов конференции: Транспортные и транспортно-технологические системы, Тюмень, 2013

  • статья в журнале: Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе, Пермь, 2013

  • статья в журнале: Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе, Пермь, 2013

  • статья в журнале: Интеллектуальные системы в производстве, Ижевск, 2013

  • статья в журнале: Автомобильная промышленность, Москва, 2013

  • статья в журнале: Автомобильная промышленность, Москва, 2013

  • статья в сборнике трудов конференции: Молодые ученые — ускорению научно-технического прогресса в XXI веке, Ижевск, 2013

  • статья в журнале: Интеллектуальные системы в производстве, Ижевск, 2013

  • статья в журнале: Интеллектуальные системы в производстве, Ижевск, 2013

  • статья в журнале: Интеллектуальные системы в производстве, Ижевск, 2013

  • статья в сборнике трудов конференции: Молодые ученые — ускорению научно-технического прогресса в XXI веке, Ижевск, 2013

  • статья в журнале: Дизайн. Теория и практика, Москва, 2012

  • статья в журнале: Леса России и хозяйство в них, Екатеринбург, 2012

  • статья в журнале: Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе, Пермь, 2012

  • статья в журнале: Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе, Пермь, 2012

  • статья в журнале: Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе, Пермь, 2012

  • статья в журнале: Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе, Пермь, 2012

  • статья в журнале: Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе, Пермь, 2012

  • статья в журнале: Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Охрана окружающей среды, транспорт, безопасность жизнедеятельности, Пермь, 2012

  • статья в журнале: Современные проблемы науки и образования, Пенза, 2012

  • статья в журнале: Современные проблемы науки и образования, Пенза, 2012

  • статья в журнале: Транспорт на альтернативном топливе, Москва, 2012

  • статья в журнале: Дизайн. Теория и практика, Москва, 2012

  • статья в журнале: Интеллектуальные системы в производстве, Ижевск, 2011

  • статья в журнале: Грузовик, Москва, 2011

  • статья в журнале: Вестник Ижевского государственного технического университета, Ижевск, 2011

  • статья в журнале: Современные проблемы науки и образования, Пенза, 2011

  • статья в журнале: Интеллектуальные системы в производстве, Ижевск, 2011

  • статья в журнале: Вестник Ижевского государственного технического университета, Ижевск, 2011

  • статья в журнале: Грузовик, Москва, 2010

  • статья в журнале: Вестник Ижевского государственного технического университета, Ижевск, 2010

  • статья в журнале: Транспорт на альтернативном топливе, Москва, 2010

  • статья в журнале: Транспорт на альтернативном топливе, Москва, 2010

  • статья в журнале: Современные наукоемкие технологии, Пенза, 2009

  • статья в журнале: Современные наукоемкие технологии, Пенза, 2009

  • статья в журнале: Современные наукоемкие технологии, Пенза, 2009

  • статья в журнале: Современные наукоемкие технологии, Пенза, 2009

  • статья в журнале: Грузовик, Москва, 2009

  • статья в журнале: Интеллектуальные системы в производстве, Ижевск, 2009

  • статья в журнале: Современные наукоемкие технологии, Пенза, 2009

  • статья в журнале: Успехи современного естествознания, Пенза, 2008

  • статья в журнале: Интеллектуальные системы в производстве, Ижевск, 2008

  • статья в журнале: Успехи современного естествознания, Пенза, 2008

  • статья в журнале: Успехи современного естествознания, Пенза, 2008

  • статья в журнале: Успехи современного естествознания, Пенза, 2008

  • статья в журнале: Интеллектуальные системы в производстве, Ижевск, 2008

  • статья в журнале: Успехи современного естествознания, Пенза, 2008

  • статья в журнале: Успехи современного естествознания, Пенза, 2008

  • статья в журнале: Вестник Ижевского государственного технического университета, Ижевск, 2008

  • статья в журнале: Успехи современного естествознания, Пенза, 2008

  • Современные трансмиссии: коробочка с секретом — журнал За рулем

    Постоянное и неуклонное ужесточение экологических норм вынуждает производителя модернизировать не только двигатели, но и трансмиссии. В результате чего автомобиль становится все сложнее…

    201204211636_zf_test_drive_11

    Эти автомобили уже сейчас комплектуются новой 8-ступенчатой АКП 8НР

    Эти автомобили уже сейчас комплектуются новой 8-ступенчатой АКП 8НР

    Каких-то 80–90 лет назад люди более всего ценили комфорт. Им пришелся по вкусу телефон и, конечно, автомобиль. Следуя моде, автомобили тех лет строили максимально комфортабельными, с мягкой подвеской и легким рулем. Для удобства конструкторы уменьшили количество передач в КП до трех, а то и до двух. Например, у «Бугатти 28», тип 30, КП была трехступенчатая, причем для трогания с места и вообще езды использовалась вторая, прямая передача. На ней же «Бугатти» разгонялась до 150 км/ч. Первую передачу пускали в ход только при трогании в горку, а на третьей, скоростной, машину можно было разогнать до 200 км/ч. У Гитлера был «Хорьх» с двумя передачами, причем ездили (и трогались) на второй.

    В последние годы тенденция изменилась в корне, сейчас в почете управляемость и экология. Подвески стали жестче, руль — острее, мотор — живее и быстроходнее. Количество же передач в коробках неуклонно растет, есть КП для легковых автомобилей с семью, восемью и даже девятью ступенями. Понятно, что жесткие подвески и острый руль дают автомобилю лучшую управляемость, из-за чего скорость движения по той же дороге увеличивается. Быстроходный оборотистый мотор наделяет автомобиль хорошей динамикой. А зачем нужна многоступенчатая коробка, какой в ней толк?

    Дело в том, что коробка передач строится под конкретный двигатель. На старых моторах они были совсем не такими, как на современных — крутящий момент достигал максимума чуть ли не на оборотах холостого хода. За что расплачивались никудышной литровой мощностью, невероятными размерами и весом, вялой динамикой и  зверским аппетитом. Современные моторы в погоне за экономией топлива имеют куда меньшие рабочие объемы и как следствие — меньший крутящий момент. Для поддержания двигателя в диапазоне рабочих оборотов и были созданы многоступенчатые КП. С увеличением числа передач конструкторы добиваются наиболее эффективной работы двигателя по экономичности и тяговым возможностям, а нормы экологии только подстегивают процесс. В качестве примера приведу две новые коробки, сконструированные одним из мировых лидеров по производству КП — немецким концерном ZF.

    201204211640_1_1_9hp_zf_resize

    Автоматическая 9-ступенчатая коробка 9НР

    Автоматическая 9-ступенчатая коробка 9НР

    201204211641_1_2_9hp_schnittbild_zf_resize

    Коробка 9НР в разрезе

    Коробка 9НР в разрезе

    Именно ZF Friedrichshafen AG разработала первую в мире 9-ступенчатую автоматическую коробку (9НР). Это АКП для переднеприводных автомобилей с поперечным расположением двигателя. Две модели коробки перекрывают крутящий момент от 200 до 480 Нм (9НР28 и 9 НР48 соответственно). Интересно, что в коробке предусмотрен апгрейд до  гибридной трансмиссии или реализации функции «старт-стоп». Реализуется это просто — достаточно заменить гидротрансформатор стандартным стартер-генератором.

    Стоит ли игра свеч, ведь девять передач — не шутка, агрегат получается сложным и, значит, дорогостоящим? По всей видимости, стоит. По утверждению ZF, по сравнению с обычным 6-ступенчатым «автоматом», экономия топлива у автомобиля с новой коробкой доходит аж до 16%. Такая эффективность достигается, прежде всего, благодаря весьма высокому общему передаточному числу коробки — 9,84. То есть большое количество ступеней АКП позволяет очень точно выбрать нужное передаточное отношение, ведь различие между соседними передачами маленькое, а чем меньше это различие — тем точнее можно выбрать передачу для заданного режима работы двигателя. Эта особенность положительно влияет на комфорт при езде и заодно позволяет двигателю работать в более экономичном режиме. Так, при движении на девятой передаче при скорости 120 км/ч частота вращения двигателя — 2170 об/мин, а с 6-ступенчатой АКП — 2890  об/мин.

    201204211644_48

    Обороты двигателя при движении 120 км/ч

    Обороты двигателя при движении 120 км/ч

    Раcход топлива, кроме того, минимизируется блокированием гидротрансформатора на довольно низких оборотах, уменьшая тем самым гидравлические потери. При этом не только уменьшается расход топлива, но и растет динамика, поскольку момент от двигателя передается напрямую. Кроме того, этот новый алгоритм работы гасителя крутильных колебаний усиливает чувство слияния с автомобилем — скорость работы элементов системы управления и переключения ниже порога восприятия водителя.

    Возможность быстрого переключения передач, в свою очередь, придает новой коробке спортивный характер. Интересно, что настраивать точки и динамику переключения передач, задавая разные режимы, от комфортного и экономного до спортивного, может не только производитель автомобилей, но и водитель, то есть система управления режимами движения коробки весьма гибкая. Система автоматического управления трансмиссией ATSYS включает в себя все устройства управления сцеплением, функцию адаптации, функции защиты коробки передач. Кроме того, система ASIS (алгоритм переключения передач) незаметно для водителя выбирает оптимальную передачу в зависимости от дорожной ситуации.

    201204211648_44

    Алгоритм переключения передач

    Алгоритм переключения передач

    201204211649_46

    Соотношение передаваемого момента и веса различных АКП

    Соотношение передаваемого момента и веса различных АКП

    Одно из важнейших преимуществ новой коробки — модульный принцип, по которому она создана. Например, для привода на все колеса может быть установлена дополнительная раздаточная коробка. Для этого разработан автоматически подключаемый полный привод (по терминологии ZF — AWD Disconnect). Эта система включает привод на задние колеса только при необходимости и экономит до 5% топлива по сравнению с постоянным полным приводом. Кроме того, коробка уже в серийном исполнении приспособлена к работе в режиме «стоп-старт» без вспомогательного масляного насоса. Так как при повторном старте блокируется только фрикционный механизм переключения, время реакции оказывается весьма незначительным. Важно, что коробка совместима и с гибридной версией: в параллельной архитектуре гибридного привода гидротрансформатор заменяется электромотором.

    201204211651_50

    Основные особенности коробок 9НР

    Основные особенности коробок 9НР

    Большое число передач коробка реализует с помощью четырех комплектов шестерен и шести переключающих устройств. Очень сложной задачей была компоновка всех этих узлов в корпусе коробки, так как в легковом автомобиле с поперечным расположением двигателя пространство весьма и весьма ограниченно. Выход был найден оригинальный: коробка состоит из двух планетарок с общей солнечной шестерней, а механизм переключения использовали кулачковый, с гидроприводом. У такого механизма высокий КПД, и он мало влияет на монтажную длину коробки. Если у многодискового механизма переключения в разомкнутом положении действуют моменты инерции, вызывающие потери мощности, то у кулачкового потери очень малы. Это важно именно для коробки с большим числом передач: благодаря точному подбору передач здесь нет таких потерь при передаче потока мощности от двигателя, как в других трансмиссиях.

    201204211722_8_1_8hp_zf_resize

    новая 8-ступенчатая коробка (8НР)

    новая 8-ступенчатая коробка (8НР)

    В отличие от 9-ступенчатой, новая 8-ступенчатая коробка (8НР) предназначена для автомобилей с продольным расположением двигателя.

    Два модельных ряда этой коробки покрывают очень широкий диапазон крутящих моментов — от 300 до 1000 Нм. 8HP — это первый «автомат», позволяющий реализовывать функцию «старт-стоп» без вспомогательного насоса. Уже сейчас коробка 8HP устанавливается серийно на некоторые модели Alpina, Audi, Bentley, Chrysler, BMW, Jaguar, Lancia, Land Rover, Range Rover и Rolls-Royce.

    Широкий охват уровня входного крутящего момента позволяет применять коробку передач в самых разных классах автомобилей и с самыми разными типами двигателей. Эта 8-ступенчатая коробка снижает расход топлива автомобиля даже по сравнению с 6-ступенчатым «автоматом» второго поколения, который еще совсем недавно был образцом топливной экономичности.

    201204211725_33

    Устройство коробки 8НР

    Устройство коробки 8НР

    Техническое решение основывается на концепции с четырьмя планетарными рядами шестерен и пятью элементами переключения. Поскольку на каждой передаче только два элемента переключения находятся в разомкнутом положении, потери тягового усилия из-за моментов инерции внутри коробки существенно снижаются. Кроме того, более высокое общее передаточное число (7,05 по сравнению с 6,04  у предшествующей модели) обеспечивает работу двигателя на более низких оборотах, что снижает расход топлива. Экономит топливо и уровень выбросов CO2 и системы гашения крутильных колебаний в гидротрансформаторе, в частности, быстрой его блокировкой при старте. Как и 9-ступенчатая коробка, новый 8-ступенчатый «автомат» отличается высокой скоростью переключения — ниже порога восприятия.

    201204211727_34

    Зависимость веса и передаваемого крутящего момента для разных АКП

    Зависимость веса и передаваемого крутящего момента для разных АКП

    201204211728_38

    Гидроаккумулятор (система HIS)

    Гидроаккумулятор (система HIS)

    8НР — первая модель ступенчатой трансмиссии, в которой можно реализовать функцию «старт — стоп». Дело в том, что при выключенном ДВС в коробке не будет давления масла, поэтому она не может функционировать. Однако в ней есть особое устройство — гидроаккумулятор, который создает давление в коробке, и автомобиль может немедленно тронуться. Благодаря этому гидроаккумулятору импульсного действия автомобиль может повторно тронуться с места спустя всего 350 миллисекунд после отключения двигателя. Пружинный поршневой аккумулятор в доли секунды нагнетает гидравлическое масло, необходимое для старта, во внутренние узлы коробки. Режим «Старт — стоп» позволяет снизить расход топлива с этой коробкой в общей сложности до 11% по сравнению с прежней 6-ступенчатой.

    201204211730_39

    Экономия топлива с разными модификациями коробки 8НР

    Экономия топлива с разными модификациями коробки 8НР

    Новая коробка может работать и в гибридной, и в полугибридной (со стартер-генератором) версиях, причем для этого не требуется никаких изменений, простой заменой гидротрансформатора на электромашину. Полугибрид позволяет сэкономить до 15% топлива, а полный гибрид — до 25%.

    Коробка может быть дополнена полноприводной версией и другими разными элементами трансмиссии. Например, гидродинамическое сцепление с охлаждением (hydrodynamically cooled clutch — HCC) обеспечивает плавный старт и быстрое переключение передач. При этом в картере сцепления вместо гидротрансформатора устанавливается «мокрая» многодисковая муфта. У такой муфты момент инерции массы меньше, чем у гидротрансформатора, а это позволяет передавать больший крутящий момент и делает его привлекательным для спортивных автомобилей. Версий полного привода несколько. Во первых, это классический вариант с «навешиванием» дополнительной раздаточной коробки, как это обычно делается во внедорожниках. Во-вторых — интеграция раздаточной коробки с включением привода на переднюю ось, так конструкция получается компактнее, легче и с лучшим КПД. И в-третьих — интегрированная полноприводная версия, в которой кроме раздаточной коробки в  корпус автоматической коробки передач встроен еще и дифференциал.

    201204211731_50

    Экономия топлива с разными модификациями 8НР

    Экономия топлива с разными модификациями 8НР

    Итог прост. Количество передач в коробках неуклонно растет и будет расти, а коробки будут все сложнее и сложнее. И главная причина тому — экологические требования. По всей видимости, и девять ступеней — не предел.

    Коробки передач грузовых автомобилей – Основные средства

    Шестиступенчатая синхронизированная коробка передач Eaton-542SM

    В. Мамедов

    Способность двигателей внутреннего сгорания приспосабливаться к изменениям внешней нагрузки по сравнению с поршневой паровой машиной или сериесным электромотором невелика. Это обстоятельство обусловило установку на автомобиле коробки передач, обеспечивающей необходимые тяговые усилия на ведущих колесах в разных режимах движения.

    Благодаря коробке передач автомобиль может двигаться и с малой скоростью, и с максимальной. Она позволяет регулировать скорость в гораздо большем диапазоне, чем тот, который может обеспечить двигатель. Заметим также, что именно коробка передач дает возможность автомобилю двигаться задним ходом, и она же отсоединяет от ведущих колес двигатель при его пуске, на стоянке или при движении накатом.

    Коробки передач грузовых автомобилей стараются разрабатывать так, чтобы они гарантировали машине необходимые динамические и экономические свойства, работали бесшумно, с высоким КПД, отличались надежностью, простотой обслуживания, имели по возможности малые габариты и массу, а также невысокую стоимость.

    По способу изменения передаточных чисел коробки передач делятся на ступенчатые и бесступенчатые. Бесступенчатое изменение передаточного числа, как правило, достигается за счет гидротрансформатора, хотя на легких машинах могут использоваться и вариаторы, а на специальных шасси встречается объемный гидропривод. На концептуальных машинах можно найти и вовсе экзотические конструкции, но в эксплуатацию они, естественно, не попадают. Кроме того, коробки передач могут иметь неподвижные или вращающиеся (планетарные) оси валов, а также их комбинацию.

    В последние годы изготовители грузовиков все больше внимания уделяют автоматизации процесса переключения передач. На грузовых автомобилях, работающих в городе, это кардинально улучшает условия труда водителя и, соответственно, положительно сказывается на безопасности движения. На магистральном транспорте автоматизация переключения передач еще и повышает эффективность перевозок, поскольку позволяет оптимизировать взаимодействие двигателя и трансмиссии.

    Как компромиссный вариант, более дешевый, чем автоматические трансмиссии, все большее распространение получают полуавтоматические коробки, как правило, без гидротрансформатора. Они избавляют водителя от одной из наиболее энергоемких операций, связанных с переключением передач: или от выжима педали сцепления, или от собственно переключения, которое сводится к заданию передачи с помощью джойстика. Появились уже конструкции, например, Volvo I-Shift, работающие как полный автомат с гидротрансформатором. Заметим, что во всех трех случаях базовая коробка является механической.

    Ступенчатые коробки передач, обладая большим КПД (при передаче полной мощности он составляет от 0,96 до 0,98), по конструкции проще бесступенчатых, дешевле в производстве и поддаются автоматизации процесса управления. Они-то и получили наибольшее распространение на грузовых автомобилях.

    Необходимые динамические и экономические качества машины достигаются правильным выбором диапазона передаточных чисел в коробке передач, числом передач и тщательным подбором передаточного числа каждой из них. Диапазоном называют частное от деления передаточных чисел низшей и высшей передачи. Он должен быть тем больше, чем разнообразнее дорожные условия, в которых работает грузовой автомобиль, и меньше удельная мощность его двигателя.

    Для коммерческих автомобилей, работающих преимущественно в городских условиях, диапазон передаточных чисел современных коробок передач составляет 5,0 – 8,0; для магистральных тягачей и грузовых автомобилей повышенной проходимости он уже равен 10 – 20. Число передач в механических коробках грузовых автомобилей варьируется от 5 до 16.

    Увеличение числа ступеней в коробке позволяет лучше использовать мощность двигателя, и соответственно, меньше расходовать топлива, повышает среднюю скорость движения, и как результат, большая производительность автомобиля и снижение стоимости перевозок. Отметим, что увеличение числа ступеней в коробке усложняет и утяжеляет ее, возрастают размеры и стоимость агрегата, усложняется привод управления коробкой.

    При механическом приводе быстрое и безошибочное переключение шести передач прямого хода осуществить уже довольно трудно. Именно такое их количество сегодня принято считать предельным при ручном переключении. Дальнейшее увеличение числа передач требует усложнения привода или установки дополнительной коробки со своим независимым приводом, который используется сравнительно редко – только на определенных режимах движения.

    Одно время в коробках передач грузовиков широко применялась «ускоряющая» высшая передача, которая имела передаточное отношение 0,7 – 0,8. Считалось, что это позволяет полнее использовать мощность двигателя и снизить суммарное число оборотов коленвала на 1 км пути, и в конечном счете, экономить топливо. Однако эффект от их применения оказался сомнительным: по сравнению с прямой высшей передачей «ускоряющие» имели меньший КПД и вскоре от них отказались. Этому способствовал также рост удельных мощностей двигателей грузовых автомобилей.

    К числу важнейших факторов, влияющих на КПД ступенчатых коробок передач, относятся правильный выбор кинематической схемы, от которой зависит число пар зубчатых колес, находящихся в зацеплении при передаче момента, а также частоты вращения, передаваемая мощность, эффективность системы смазки, точность изготовления зубчатых колес и деталей картера.

    На грузовых автомобилях наибольшее распространение получили трехвальные коробки с прямой передачей, получающейся при соединении первичного и вторичного валов. По взаимному расположению ведущего и ведомого валов коробки передач разделяют на соосные и несоосные. Последние встречаются в основном на переднеприводных грузовых автомобилях.

    Подавляющее большинство механических коробок передач выполняют с неразветвленным силовым потоком, так что через каждое включенное зубчатое зацепление проходит весь поток мощности. Встречаются, однако, коробки, в которых поток мощности делится на две или три ветви. В них больше зубчатых колес, которые имеют меньшие размеры, а следовательно, меньшие моменты инерции и окружные скорости. Применение таких схем объясняется желанием повысить срок службы трансмиссии при большой передаваемой мощности.

    Многоступенчатые трансмиссии создают на базе основной четырех-, пяти- или шестиступенчатой базовой соосной трехвальной коробки, присоединяя к ней дополнительную коробку. Обычно она имеет две передачи (прямую и понижающую) и обеспечивает удвоение числа передач. Применение трехступенчатой дополнительной коробки позволяет утроить число передач базовой коробки. Водитель в обоих случаях использует два органа управления: один базовой, другой дополнительной коробкой.

    Если передаточное число пониженной передачи в дополнительной коробке достаточно большое, чтобы увеличить общий диапазон, по крайней мере, вдвое, ее называют «демультипликатор». Если же она почти не увеличивает общий диапазон, а служит для получения «половинок» между передачами основной коробки, ее называют «делителем», имея в виду, что она делит имеющийся диапазон на большее число ступеней. Сегодня к базовой коробке часто пристыковываются две дополнительных – и спереди, и сзади. Естественно, одна из них является демультипликатором, другая – делителем.

    Делитель имеет простую конструкцию и минимальное число зубчатых колес. КПД коробки с делителем практически не отличается от КПД базовой коробки, так как сохраняется число зубчатых зацеплений, передающих силовой поток. При передней установке недостатком делителя является увеличение крутящего момента на входе базовой коробки, что заставляет использовать в ее качестве более мощный, и соответственно, тяжелый агрегат. Эту проблему можно решить, установив делитель сзади, однако там обычно оставляют место для демультипликатора, установка которого спереди практически исключена из-за большого передаточного числа низшей передачи.

    Задний демультипликатор конструктивно может повторять делитель или выполняться планетарным. При этом не происходит увеличения нагрузок в базовой коробке. Его диапазон ограничивают 4,0, поскольку при больших величинах усложняется переключение ступеней.

    Большой диапазон демультипликатора используют как для расширения общего диапазона многоступенчатой трансмиссии, так и для одновременного сокращения диапазона базовой коробки. Правда, в таком случае уменьшается унификация базовой коробки и коробки с редуктором, так как сокращенный диапазон не позволяет использовать ее без демультипликатора. Зато уменьшается крутящий момент на вторичном валу базовой коробки, и она может быть выполнена более компактной и легкой. Кроме того, значительно уплотняется ряд ее передаточных чисел, что облегчает как работу синхронизаторов (можно поставить их на все передачи), так и собственно переключение передач. Вместе с тем, при работе на низшей передаче демультипликатора КПД трансмиссии снижается на 3 – 4%. Применение в демультипликаторах планетарных рядов сделает конструкцию легче и компактнее.

    Влияние различных факторов на тягово-скоростные свойства автомобиля

    Тягово-скоростные свойства автомобиля существенно зависят от конструктивных факторов. Наибольшее влияние на тягово-ско­ростные свойства оказывают тип двигателя, коэффициент полез­ного действия трансмиссии, передаточные числа трансмиссии,масса и обтекаемость автомобиля.

    Тип двигателя. Бензиновый двигатель обеспечивает лучшие тя­гово-скоростные свойства автомобиля, чем дизель, при анало­гичных условиях и режимах движения. Это связано с формой внеш­ней скоростной характеристики указанных двигателей.

    На рис. 3.38 представлен график мощностного баланса одного и того же автомобиля с различными двигателями: с бензиновым(кривая Nт′)и дизелем (кривая Nт′′). Значения максимальной мощ­ности Nmaxи скорости vNпри максимальной мощности для обоихдвигателей одинаковы.

    Из рис. 3.38 видно, что бензиновый двигатель имеет более вы­пуклую внешнюю скоростную характеристику, чем дизель. Этообеспечивает ему больший запас мощности (Nз′> Nз′′) при одной и той же скорости, например при скорости v1. Следовательно,автомобиль с бензиновым двигателем может развивать большие ускорения, преодолевать более крутые подъемы и буксировать при­цепы большей массы, чем с дизелем.

     

    Рис. 3.38. График мощностного ба­ланса автомобиля с разными дви­гателями:

    Nтбензиновый двигатель; Nт‘— ди­зель; Nз′, Nз — соответствующие зна­чения запаса мощности при скорости автомобиля v1

    КПД трансмиссии. Этот коэф­фициент позволяет оценить по­тери мощности в трансмиссии на трение. Снижение КПД, выз­ванное ростом потерь мощности на трение вследствие ухудшения технического состояния механизмов трансмиссии в процессе экс­плуатации, приводит к уменьшению тяговой силы на ведущих колесах автомобиля. В результате снижаются максимальная ско­рость движения автомобиля и сопротивление дороги, преодоле­ваемое автомобилем.

    Передаточные числа трансмиссии. От передаточного числа глав­ной передачи существенно зависит максимальная скорость авто­мобиля. Оптимальным считается такое передаточное число глав­ной передачи, при котором автомобиль развивает максимальную скорость, а двигатель — максимальную мощность. Увеличение или уменьшение передаточного числа главной передачи по сравне­нию с оптимальным приводит к снижению максимальной скоро­сти автомобиля.

    Передаточное число I передачи коробки передач влияет на то, какое максимальное сопротивление дороги может преодолеть ав­томобиль при равномерном движении, а также на передаточные числа промежуточных передач коробки передач.

    Передаточные числа промежуточных передач должны обеспе­чивать максимальную интенсивность разгона автомобиля. Это до­стигается при соотношении передаточных чисел, близком к гео­метрической прогрессии:

    .

    Увеличение числа передач в коробке передач приводит к более полному использованию мощности двигателя, росту средней ско­рости движения автомобиля и повышению показателей его тяго-во-скоростных свойств.

    Дополнительные коробки передач. Улучшение тягово-скорост-ных свойств автомобиля может быть достигнуто также примене­нием совместно с основной коробкой передач дополнительных коробок передач: делителя (мультипликатора), демультипликато-

    pa и раздаточной коробки. Обычно дополнительные коробки пе­редач являются двухступенчатыми и позволяют увеличить число передач вдвое. При этом делитель только расширяет диапазон пе­редаточных чисел, а демультипликатор и раздаточная коробка уве­личивают их значения. Однако при чрезмерно большом числе пе­редач возрастают масса и сложность конструкции коробки пере­дач, а также затрудняется управление автомобилем.

    Гидропередача. Эта передача обеспечивает легкость управления, плавность разгона и высокую проходимость автомобиля. Однако она ухудшает тягово-скоростные свойства автомобиля, так как ее КПД ниже, чем у механической ступенчатой коробки передач.

    Масса автомобиля. Увеличение массы автомобиля приводит к возрастанию сил сопротивления качению, подъему и разгону. В результате ухудшаются тягово-скоростные свойства автомобиля.

    Обтекаемость автомобиля (рис. 3.39). Обтекаемость оказывает значительное влияние на тягово-скоростные свойства автомобиля.При ее ухудшении уменьшается запас тяговой силы, который мо­жет быть использован на разгон автомобиля, преодоление подъе­мов и буксировку прицепов, возрастают потери мощности на со­противление воздуха и снижается максимальная скорость автомо­биля. Так, например, при скорости, равной 50 км/ч, потери мощ­ности у легкового автомобиля, связанные с преодолением сопро­тивления воздуха, почти равны потерям мощности на сопротив­ление качению автомобиля при его движении по дороге с твер­дым покрытием.

    Рис. 3.39. Обтекаемость идеально обтекаемого тела (а), гоночного (б), легкового(в), грузового (г) автомобилей и автобуса (д)

    Хорошая обтекаемость легковых автомобилей достигается не­значительным наклоном крыши кузова назад, применением бо­ковин кузова без резких переходов и гладкого днища, установкой ветрового стекла и облицовки радиатора с наклоном и таким раз­мещением выступающих деталей, при котором они не выходят за внешние габариты кузова.

    Все это позволяет уменьшить аэродинамические потери, осо­бенно при движении на высоких скоростях, а также улучшить тягово-скоростные свойства легковых автомобилей.

    У гоночных автомобилей для повышения показателей тягово-скоростных свойств используют минимальное число выступаю­щих частей, а задней части кузова придают вытянутую форму для плавного обтекания ее воздухом.

    У грузовых автомобилей сопротивление воздуха уменьшают, применяя специальные обтекатели и покрывая кузов брезентом.

     

    5 Коробки передач | Стоимость, эффективность и внедрение технологий экономии топлива для легковых автомобилей

    EPA / NHTSA. 2010. Документ о совместной технической поддержке: разработка правил для установления стандартов выбросов парниковых газов для легковых автомобилей и корпоративных стандартов средней экономии топлива, апрель.

    EPA / NHTSA. 2012. Документ о совместной технической поддержке, Окончательное нормотворчество на 2017–2025 гг. Стандарты выбросов парниковых газов малой мощности и корпоративные стандарты средней экономии топлива.EPA-420-R-12-901.

    Эрикссон, Л., и Л. Нильсен. 2014. Моделирование и управление двигателями и трансмиссиями (автомобильная серия). John Wiley & Sons, SAE International, апрель.

    Гарофало, Ф., Л. Глиельмо, Л. Яннелли и Ф. Васка. 2001. Плавное включение сухого автомобильного сцепления. Труды 40-й конференции IEEE по решениям и контролю, Орландо, Флорида, декабрь: 529-534.

    Gartner, L. и M. Ebenhock. 2013. АКПП ZF 9HP48 Система трансмиссии, конструкция и механические детали.SAE Int. J. Passeng. Машины — мех. Syst. 6 (2): 908-917. DOI: 10.4271 / 2013-01-1276.

    Говиндсвами К., К. Бэйли и Т. Д’Анна. 2013. Выбор правильной архитектуры передачи с учетом приемлемости клиентов. SAE Int. Вебинар, 18 сентября.

    Gracey & Associates. нет данных Доза вибрации: определения, термины, единицы и параметры. Акустический глоссарий. http://www.acoustic-glossary.co.uk/vibration-dose.htm.

    Греймель, Х. 2014. Генеральный директор ZF: Мы не гонимся за 10 скоростями.Автомобильные новости, 23 ноября.

    Guzzella, L. и A. Sciarretta A. 2007. Двигательные системы транспортных средств: Введение в моделирование и оптимизацию, третье издание. Springer.

    Хили, Дж. И К. Вудьярд. 2013. GM и Ford совместно разрабатывают 10-ступенчатые коробки передач. USA Today, 15 апреля.

    Kiencke, U., and L. Nielsen. 2000. Автомобильные системы управления. Springer, SAE International.

    Ким Д., Х. Пэн, С. Бай и Дж. М. Магуайр. 2007. Управление интегрированной трансмиссией с электронной дроссельной заслонкой и автоматической коробкой передач.IEEE Transactions по технологии систем управления 15 (3), май.

    Ли, Б. 2010. Система отключения полного привода. СИМПОЗИУМ Schaeffler 2010: 360-64. http://www.schaeffler.com/remotemedien/media/_shared_media/08_media_library/01_publications/schaeffler_2/symposia_1/downloads_11/Schaeffler_Kolloquium_2010_27_en.pdf.

    Мартин, К. 2012. Развитие эффективности передачи. Симпозиум SAE по трансмиссиям и трансмиссиям: конкуренция за будущее, 17-18 октября. Детройт, штат Мичиган.

    Моавад А. и А. Руссо. 2012. Влияние передающих технологий на топливную эффективность — Заключительный отчет. DOE HS 811 667, август.

    Ngo, V.-D., A. Jose, C. Navarrete, T. Hofman, M. Steinbuch и A. Serrarens. 2013. Оптимальные стратегии переключения передач для экономии топлива и управляемости. Proc. IMechE Часть D, Журнал автомобильной инженерии 227 (10): 1398-1413, октябрь.

    Ноулс, Дж. 2013. Разработка трансмиссионных жидкостей, обеспечивающих повышенную топливную эффективность за счет отображения реакции трансмиссии на изменения вязкости и присадок.Презентация на симпозиуме SAE Transmission & Driveline, Трой, Мичиган, 16-17 октября. http://www.sae.org/events/ctf/2013/2013_ctf_guide.pdf.

    NSK Europe. 2014. Новое уплотнение TM-Seal с низким коэффициентом трения для автомобильных трансмиссий. http://www.nskeurope.com/cps/rde/dtr/eu_en/nsk_innovativeproduct_IP-E-2066.pdf.

    О, Дж. И С. Чой. 2014. Оценка передаваемого крутящего момента на каждом сцеплении для наземных транспортных средств с коробками передач с двойным сцеплением в реальном времени. IEEE / ASME Transactions по мехатронике, февраль.

    Пауэлл, Б., Дж. Куинн, В. Миллер, Дж. Эллисон, Дж. Хайнс и Р. Билс. Замена магнием алюминиевых литых компонентов в серийном двигателе V6 для эффективного снижения массы. http://energy.gov/sites/prod/files/2014/03/f8/deer10_powell.pdf. По состоянию на 13 апреля 2015 г.

    Ricardo, Inc. 2011. Компьютерное моделирование технологий легковых автомобилей для сокращения выбросов парниковых газов в период 2020-2025 годов. Агентство по охране окружающей среды США, EPA-420-R-11-020.

    Шерман Д. 2013. Коробки передач вариатора. Автомобиль и водитель, декабрь. http://www.caranddriver.com/features/how-cvt-transmissions-are-getting-their-groove-back-feature.

    Shidore, N. et. al. 2014. Влияние передовых технологий на цели двигателей. Проект VSS128, Обзор заслуг Министерства энергетики США, июнь.

    Шулвер, Д. 2013. Снижение расхода топлива благодаря оптимизированной технологии трансмиссионных насосов. Презентация на симпозиуме SAE Transmission & Driveline, Трой, Мичиган, 16-17 октября.http://www.sae.org/events/ctf/2013/2013_ctf_guide.pdf.

    Skippon, S.M. 2014. Как водители-потребители понимают характеристики транспортных средств: последствия для электромобилей. Транспортные исследования, часть F: Психология дорожного движения и поведение 23: 15-31.

    Ф. Васка, Л. Яннелли, А. Сенаторе и Г. Реале. 2011. Оценка передаваемого крутящего момента при включении сухого автомобильного сцепления. IEEE / ASME Transactions по мехатронике 16 (3): 564-573, июнь.

    Вагнер У., Бергер Р., М.Эрлих и М. Хомм. 2006. Электромоторные приводы для коробок передач с двойным сцеплением. Материалы 8-го симпозиума LuK.

    ZF. 2013. Движение и мобильность. Корпоративный отчет ZF. Фридрихсхафен, Германия.

    Zoppi, M., C. Cervone, G. Tiso и F. Vasca. 2013. Программное обеспечение в модели контура и управления разъединением для автомобильных трансмиссий с двойным сцеплением. 3-я Международная конференция по системам и контролю, Алжир, Алжир, октябрь.

    Измерение эффективности автомобильной трансмиссии с помощью динамометрического стенда

  • Cho, S., Ан, К. и Ли, Дж. М. (2006). КПД гибридного силового агрегата с планетарной передачей. Proc. Inst. Мех. Англ. Часть D, J. Automob. Англ. 220,10 , 1445–1454.

    Артикул Google Scholar

  • Чоботару Т., Фрунзети Д. и Янтчи Л. (2010). Методика анализа планетарных редукторов. Внутр. J. Автомобильные технологии 11,2 , 167–172.

    Артикул Google Scholar

  • Келлинг, Н., Кацмайер, Э. и Зарконе, А. (2006). Экономичное разделение для нового поколения контроллеров АКПП. Документ SAE № . 2006-01-0403, 157–170.

  • Ким, Дж., Кан, Дж., Ким, Ю., Ким, Т., Мин, Б. и Ким, Х. (2010). Конструкция передачи с разделением мощности: Дизайн двухрежимной передачи с разделением мощности. Внутр. J. Автомобильные технологии 11,4 , 565–571.

    Артикул Google Scholar

  • Кубо К., Шимакава Ю. и Кибукава М. (1986). Влияние вязкости трансмиссионного масла и типа редуктора трения на КПД трансмиссии. Tribol. Int. 19,6 , 312–317.

    Артикул Google Scholar

  • Рю В. и Ким Х. (2008). Регулировка передаточного числа вариатора с учетом потерь в системе вариатора. Внутр. J. Автомобильные технологии 9,4 , 459–465.

    Артикул MathSciNet Google Scholar

  • Сайто Т. и Миямото К. (2010). Прогнозирование эффективности трансмиссии вариатора по металлическому клиновому ремню и шкиву с управлением с обратной связью. Документ SAE № . 2010-01-0855, 123–132.

  • Шустер М. Э. (2000). Использование подхода «энергия на входе — энергия» для упрощения тестирования эффективности передачи в тяжелых условиях. Документ SAE № . 2000-01-3483.

  • Синбори, И., Муто, А., Такео, Х., Такахаши, Т., Сайто, Ю. и Цубата, Ю. (2010). 6-ступенчатая автоматическая коробка передач с высоким КПД. Документ SAE № . 2010-01-0858, 163–172.

  • Винеке Д. и Барц В. Дж. (2001). Шестерни автомобильной трансмиссии как трибологические системы. Tribol. Пер. 44,3 , 484–488.

    Артикул Google Scholar

  • Измерение эффективности автомобильной трансмиссии с использованием динамометрического стенда

  • Cho, S., Ан, К. и Ли, Дж. М. (2006). КПД гибридного силового агрегата с планетарной передачей. Proc. Inst. Мех. Англ. Часть D, J. Automob. Англ. 220,10 , 1445–1454.

    Артикул Google Scholar

  • Чоботару Т., Фрунзети Д. и Янтчи Л. (2010). Методика анализа планетарных редукторов. Внутр. J. Автомобильные технологии 11,2 , 167–172.

    Артикул Google Scholar

  • Келлинг, Н., Кацмайер, Э. и Зарконе, А. (2006). Экономичное разделение для нового поколения контроллеров АКПП. Документ SAE № . 2006-01-0403, 157–170.

  • Ким, Дж., Кан, Дж., Ким, Ю., Ким, Т., Мин, Б. и Ким, Х. (2010). Конструкция передачи с разделением мощности: Дизайн двухрежимной передачи с разделением мощности. Внутр. J. Автомобильные технологии 11,4 , 565–571.

    Артикул Google Scholar

  • Кубо К., Шимакава Ю. и Кибукава М. (1986). Влияние вязкости трансмиссионного масла и типа редуктора трения на КПД трансмиссии. Tribol. Int. 19,6 , 312–317.

    Артикул Google Scholar

  • Рю В. и Ким Х. (2008). Регулировка передаточного числа вариатора с учетом потерь в системе вариатора. Внутр. J. Автомобильные технологии 9,4 , 459–465.

    Артикул MathSciNet Google Scholar

  • Сайто Т. и Миямото К. (2010). Прогнозирование эффективности трансмиссии вариатора по металлическому клиновому ремню и шкиву с управлением с обратной связью. Документ SAE № . 2010-01-0855, 123–132.

  • Шустер М. Э. (2000). Использование подхода «энергия на входе — энергия» для упрощения тестирования эффективности передачи в тяжелых условиях. Документ SAE № . 2000-01-3483.

  • Синбори, И., Муто, А., Такео, Х., Такахаши, Т., Сайто, Ю. и Цубата, Ю. (2010). 6-ступенчатая автоматическая коробка передач с высоким КПД. Документ SAE № . 2010-01-0858, 163–172.

  • Винеке Д. и Барц В. Дж. (2001). Шестерни автомобильной трансмиссии как трибологические системы. Tribol. Пер. 44,3 , 484–488.

    Артикул Google Scholar

  • Метод моделирования КПД зубчатой ​​передачи в переходных условиях эксплуатации

    Основные моменты

    Новый метод моделирования КПД зубчатых передач.

    Расчет КПД автомобильной шестиступенчатой ​​коробки передач с двойным сцеплением.

    Хорошее соответствие между стационарными проверочными измерениями и моделированием.

    Потери мощности передачи исследованы в ездовых циклах и во время переключения мощности.

    Abstract

    В этой статье представлен новый метод моделирования эффективности зубчатых передач, который впоследствии был протестирован на шестиступенчатой ​​коробке передач с двойным сцеплением в легковом автомобиле.Метод предназначен для поддержки оценки и оптимизации концепций передачи в отношении их поведения потерь на ранних стадиях разработки и для определения основных причин потерь. Чтобы обеспечить быструю концептуальную оценку за счет короткого времени выполнения модели, этот метод используется для построения модели передачи твердого тела в MATLAB / Simscape, которая учитывает потери крутящего момента отдельных компонентов. По сравнению с существующими подходами, таким образом, можно временно определить условия движения и нагрузки отдельных источников потерь и включить их в общий расчет потерь.Таким образом, помимо оценки в установившемся режиме работы, можно исследовать потери мощности трансмиссий в ездовых циклах и, в частности, при переключении передач. Проверка имитационной модели показывает хорошее согласие с измерениями, выполненными на динамометре в широком рабочем диапазоне. Для рассматриваемого случая результаты показывают, что большая часть потерь трансмиссии при работе транспортного средства возвращается к потерям синхронизации входных муфт.

    Ключевые слова

    Трансмиссия с двойным сцеплением

    Переходная эффективность

    Измерения динамометра

    Модель с жестким корпусом

    Power shift

    Физико-виртуальная среда

    Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

    Полный текст

    © 2020 Elsevier Ltd.Все права защищены.

    Рекомендуемые статьи

    Ссылки на статьи

    Основные моменты Отчета о тенденциях в автомобильной промышленности

    На этой странице:

    1. По оценкам новых автомобилей, в реальных условиях выбросы CO 2 незначительно увеличились по сравнению с рекордно низким уровнем прошлого года
    2. Все типы транспортных средств имеют рекордно низкий или близкий к нему уровень выбросов CO 2 ; тем не менее, рынок переходит от автомобилей к внедорожникам и пикапам, что нивелирует некоторые преимущества всего парка.
    3. Большинство производителей улучшили выбросы CO 2 и уменьшили расход топлива за последние 5 лет
    4. Средняя мощность нового транспортного средства продолжает быстро расти, а масса увеличивается медленно
    5. Производители продолжают внедрять широкий спектр передовых технологий
    6. Все четырнадцать крупных производителей достигли соответствия стандартам по парниковым газам до 2019 модельного года.
    7. Большинство крупных производителей использовали банковские или приобретенные кредиты для обеспечения соответствия в 2019 модельном году
    8. В целом отрасль использует кредиты четвертый год подряд для обеспечения соблюдения требований, но остается большой банк кредитов на будущие годы


    1.По оценкам, в реальных условиях выбросы CO для нового автомобиля незначительно выросли по сравнению с прошлогодним рекордным минимумом 2

    Рисунок ES-1. Расчетная реальная экономия топлива и CO 2

    В 2019 модельном году средний расчетный реальный уровень выбросов CO 2 для всех новых автомобилей немного увеличился (менее 1%) по сравнению с рекордно низким уровнем, достигнутым в модели. 2018 год. Уровень выбросов нового транспортного средства увеличился на 3 г / милю до 356 г / милю. Экономия топлива снизилась на 0,2 мили на галлон до 24.9 миль на галлон, или немного ниже рекордно высокого уровня, достигнутого в 2018 модельном году.

    С 2004 года выбросы CO 2 снизились на 23% или 105 г / милю, а экономия топлива увеличилась на 29% или 5,6 миль на галлон. За это время выбросы CO 2 и экономия топлива улучшились за двенадцать из пятнадцати лет. Тенденции выбросов CO 2 и экономии топлива с 1975 года показаны на рисунке ES-1.

    Предварительные данные предполагают улучшения в 2020 модельном году. Согласно прогнозам, средние оценочные фактические выбросы CO 2 упадут на 12 г / милю до 344 г / милю, а экономия топлива увеличится на 0.От 8 до 25,7 миль на галлон. Прогнозируемые данные показаны на рисунке ES-1 точкой, поскольку значения основаны на прогнозах производителя, а не на окончательных данных.


    2. Все типы транспортных средств имеют рекордно низкий или близкий к нему уровень выбросов CO 2 ; тем не менее, рыночный сдвиг от автомобилей к внедорожникам и пикапам свел на нет некоторые из преимуществ всего парка

    В этом отчете автомобили разделены на пять типов транспортных средств: седан / универсал, легковой внедорожник, грузовой внедорожник, пикап. , и минивэн / фургон.Различие между легковыми и грузовыми внедорожниками основано на нормативных определениях, согласно которым внедорожники с полным приводом или выше порогового веса (полная масса транспортного средства 6000 фунтов) обычно регулируются как грузовые автомобили и классифицируются как грузовые внедорожники для этого отчета. Остальные полноприводные внедорожники соответствуют автомобильным стандартам и классифицируются как легковые внедорожники.

    Все пять типов транспортных средств имеют рекордно высокую или близкую к ней экономию топлива и рекордно низкие выбросы CO 2 в модельном году 2019. Грузовые внедорожники продемонстрировали наибольшее улучшение экономии топлива (0.4 мили на галлон) и выбросы CO 2 (6 г / миль), за которыми следуют легковые внедорожники и седаны / фургоны. Пикапы и минивэны немного снизили расход топлива и увеличили выбросы CO 2 , но остаются близкими к рекордно высокой экономии топлива и рекордно низким выбросам CO 2 , установленным в 2018 модельном году.

    В целом рынок новых автомобилей продолжает расти. отойти от типа седан / универсал в сторону комбинации грузовиков-внедорожников, легковых внедорожников и пикапов. Седаны и универсалы упали до 33% рынка, что значительно ниже 50% доли рынка, которой они владели еще в 2013 модельном году, и намного ниже 80% доли рынка, которой они владели в 1975 году.И наоборот, грузовые внедорожники достигли рекордных 37% рынка в 2019 модельном году, легковые внедорожники достигли рекордных 12% рынка, а пикапы выросли в последние годы до 16% рынка.

    Тенденция отказа от седанов / фургонов, которые остаются типом транспортных средств с самой высокой топливной экономичностью и наименьшими выбросами CO 2 , к типам транспортных средств с более низкой экономией топлива и более высокими выбросами CO 2 свела на нет некоторые преимущества в масштабах всего парка. что в противном случае было бы достигнуто за счет улучшений в каждом типе транспортных средств.

    Рисунок ES-2. Доля производства и экономия топлива по типам транспортных средств


    3. Большинство производителей улучшили выбросы CO 2 и уменьшили расход топлива за последние 5 лет

    Тенденции производителей за последние пять лет показаны на рисунке ES-3. Этот промежуток времени охватывает приблизительную продолжительность цикла модернизации транспортного средства, и вполне вероятно, что большинство транспортных средств претерпели конструктивные изменения в этот период, что привело к более точному отображению последних тенденций производителя, чем если сосредоточиться на одном году.Изменения, произошедшие за этот период времени, могут быть связаны как с конструкцией автомобилей, так и с изменением тенденций в области производства автомобилей.

    За последние пять лет десять из четырнадцати крупнейших производителей автомобилей, продающих автомобили в США, снизили оценочные фактические уровни выбросов CO 2 для новых автомобилей. В период с 2014 по 2019 модельные годы Kia добилась наибольшего сокращения выбросов CO 2 , на 31 г / милю, за ней следуют Honda и Hyundai. Tesla осталась неизменной, потому что их полностью электрический парк не производит выбросов CO 2 из выхлопной трубы.Три производителя увеличили уровень выбросов CO 2 для новых автомобилей; Наибольший прирост был у Mazda — 13 г / миль, за ней следуют General Motors (GM) и Ford.

    Одиннадцать из четырнадцати крупнейших производителей увеличили экономию топлива за тот же период. У Tesla был самый большой рост экономии топлива (измеряется в милях на галлон бензинового эквивалента) благодаря выпуску Model 3 в 2017 модельном году. Model 3 в настоящее время является самым эффективным и производимым автомобилем Tesla. Из остальных производителей наибольший рост экономии топлива продемонстрировала Kia, за ней снова следуют Honda и Hyundai.Экономия топлива упала у трех производителей; У Mazda было наибольшее падение расхода топлива, за ней следовали GM и Ford.

    Только за 2019 модельный год полностью электрический парк Tesla имел самый низкий уровень выбросов CO 2 из выхлопной трубы и самую высокую экономию топлива среди всех крупных производителей. За Tesla последовали Honda и Hyundai. Fiat Chrysler Automobiles (FCA) в 2019 модельном году продемонстрировал самый высокий средний уровень выбросов CO 2 и самую низкую экономию топлива среди крупных производителей, за которыми следовали GM и Ford.

    Рисунок ES-3. Изменения в расчетной реальной экономии топлива 1 и CO 2 для крупных производителей

    1. Электромобили, включая полностью электрический парк Tesla, измеряются в милях на галлон бензинового эквивалента, или миль на галлон.


    4. Средняя мощность нового транспортного средства продолжает быстро расти, в то время как вес увеличивается медленно.

    Вес и мощность транспортного средства являются двумя основными характеристиками транспортного средства, которые влияют на выбросы CO 2 транспортного средства и экономию топлива.Для автомобилей с двигателями внутреннего сгорания увеличение веса или мощности обычно приводит к более высоким выбросам CO 2 и меньшей экономии топлива при прочих равных условиях. Вес также является важным показателем для электромобилей, поскольку увеличение веса транспортного средства обычно приводит к снижению расхода топлива. Однако электромобили производят нулевые выбросы из выхлопной трубы независимо от веса или мощности. Со временем инновации в автомобильных технологиях стали применяться к конструкции транспортных средств с разным акцентом на вес транспортного средства, мощность, выбросы CO 2 и экономию топлива (рис. ES-4).

    За два десятилетия до 2004 модельного года в основном использовались технологические инновации для увеличения мощности транспортного средства, а вес увеличивался за счет изменения конструкции транспортного средства, увеличения размера транспортного средства и увеличения содержания. В течение этого периода средняя экономия топлива новым транспортным средством неуклонно снижалась, а выбросы CO 2 соответственно увеличивались. Однако с 2004 модельного года используются технологии для увеличения как экономии топлива (рост на 29%), так и мощности (рост на 16%) при одновременном сокращении выбросов CO 2 (снижение на 23%).Средняя масса автомобиля в 2019 модельном году была лишь немного выше 2004 года, но за последние несколько лет она медленно увеличивалась и в настоящее время находится на самом высоком уровне за всю историю наблюдений.

    Еще одним показателем транспортного средства, не показанным на рисунке ES-4, является след транспортного средства или площадь, ограниченная четырьмя шинами. Экологический след является основой для определения нормативных стандартов в соответствии с положениями о выбросах парниковых газов и CAFE. С тех пор как в 2008 модельном году Агентство по охране окружающей среды начало отслеживать занимаемую территорию, средняя занимаемая площадь увеличилась примерно на 4% и находится на самом высоком уровне за всю историю — 50.8 квадратных футов.

    Рисунок ES-4. Процентное изменение экономии топлива, мощности и веса с 1975 года


    5. Производители продолжают внедрять широкий спектр передовых технологий

    Инновации в автомобильной промышленности привели к появлению широкого спектра технологий, доступных производителям для достижения уровня CO 2 выбросов, экономия топлива и рабочие характеристики. Рисунок ES-5 иллюстрирует прогнозируемое внедрение технологии, зависящей от производителя, с большими кружками, представляющими более высокие темпы внедрения, на 2020 модельный год.На рисунке показаны предварительные технологические прогнозы на 2020 модельный год, чтобы дать представление о быстро меняющейся отрасли, даже несмотря на некоторую неопределенность в предварительных данных.

    Технологии двигателей, такие как двигатели с турбонаддувом (Turbo) и непосредственный впрыск бензина (GDI), позволяют повысить эффективность конструкции и эксплуатации двигателя. Деактивация цилиндра (CD) позволяет использовать только часть двигателя, когда требуется меньшая мощность, в то время как системы остановки / запуска могут полностью отключить двигатель на холостом ходу для экономии топлива.В гибридных автомобилях используется батарея большего размера для возврата энергии торможения и обеспечения мощности при необходимости, что позволяет использовать двигатель меньшего размера с большей эффективностью. Категория гибридных включает «полные» гибридные системы, которые могут временно приводить в движение автомобиль без включения двигателя, и более мелкие «мягкие» гибридные системы, которые не могут управлять автомобилем самостоятельно. Коробки передач с большим передаточным числом или скоростями позволяют двигателю чаще работать с почти максимальной эффективностью. На рисунке ES-5 показаны две категории усовершенствованных трансмиссий: трансмиссия с семью или более дискретными скоростями (7 + Gears) и бесступенчатая трансмиссия (CVT).Многие из технологий, представленных на рисунке ES-5, были быстро приняты в отрасли. Например, GDI использовался менее чем в 3% автомобилей еще в 2008 модельном году, но, по прогнозам, он будет использоваться более чем в 55% автомобилей в 2020 модельном году. Электромобили (EV), гибридные автомобили с подзарядкой от сети (PHEV) , и автомобили на топливных элементах (FCV) составляют небольшой, но растущий процент новых автомобилей.

    Рисунок ES-5. Доля технологий для крупных производителей, модельный год 2020


    6.Все четырнадцать крупных производителей достигли соответствия стандартам по парниковым газам в 2019 модельном году.

    Программа EPA по парниковым газам представляет собой программу усреднения, банковского обслуживания и торговли (ABT). Программа ABT означает, что стандарты могут быть выполнены на основе среднего автопарка, производители могут заработать и кредитов для использования позже, а производители могут обменивать кредитов с другими производителями. Это обеспечивает производителям гибкость в соблюдении стандартов с учетом циклов проектирования транспортных средств, темпов внедрения новых технологий и снижения выбросов, а также меняющихся предпочтений потребителей.

    Рисунок ES-6. Кредитный баланс парниковых газов для крупных производителей после 2019 модельного года

    В течение модельного года производители со средними выбросами парка ниже, чем стандарты, генерируют кредиты, а производители со средними выбросами парка выше, чем стандарты, создают дефицит. Любой производитель с дефицитом в конце модельного года имеет до трех лет, чтобы компенсировать дефицит кредитами, заработанными в будущих модельных годах или приобретенными у другого производителя.Поскольку кредиты не могут быть перенесены на будущие периоды, если дефициты за все предыдущие модельные годы не будут устранены, положительный кредитный баланс означает соответствие текущему и всем предыдущим модельным годам программы.

    Четырнадцать крупнейших производителей завершили 2019 модельный год с положительным кредитным балансом и, таким образом, соответствуют требованиям на 2019 модельный год и все предыдущие годы программы по выбросам парниковых газов. Накопленные кредиты, показанные на Рисунке ES-6, будут перенесены для использования в будущие модельные годы.Общие кредиты показаны в тераграммах (один миллион мегаграмм) и учитывают производительность производителя по сравнению с их стандартами, ожидаемый срок службы транспортного средства в милях и количество автомобилей, выпущенных каждым производителем за все годы действия программы по выбросам парниковых газов.


    7. Большинство крупных производителей использовали банковские или приобретенные кредиты для поддержания соответствия в 2019 модельном году

    Производители использовали различные комбинации технологических усовершенствований, банковских кредитов и приобретенных кредитов для достижения соответствия в 2019 году.Тесла, Хонда и Субару достигли соответствия на основе показателей выбросов их автомобилей, не требуя дополнительных банковских кредитов. Все другие крупные производители использовали банковские кредиты или купленные кредиты вместе с технологическими усовершенствованиями для достижения соответствия в 2019 модельном году.

    На рисунке ES-7 показаны показатели отдельных крупных производителей в 2019 модельном году по сравнению с их общим стандартом, с точки зрения средний уровень выбросов транспортного средства в граммах на милю. Этот «снимок» дает представление о том, как крупные производители продемонстрировали соответствие стандартам в 2019 модельном году.Однако при этом не учитывается тот факт, что все крупные производители имели кредиты, доступные за предыдущие годы, или что они могли приобретать кредиты, чтобы их кредитный баланс оставался положительным после 2019 модельного года.

    Рисунок ES-7. CO 2 Производительность и стандарты по производителям, модельный год 2019

    Правила включают стимулирующий множитель, позволяющий учитывать каждый электромобиль 2019 модельного года как два. Влияние этого стимула особенно очевидно для Tesla, потому что Tesla производит только электромобили.До включения множителя значение производительности Tesla в 2019 модельном году составляло -22 г / милю из-за выбросов выхлопной трубы 0 г / милю и 22 г / мил кондиционирования воздуха и кредитов вне цикла. Множитель снизил значение производительности Tesla еще на 214 г / милю, что эквивалентно разнице между стандартными выбросами Tesla и выхлопными газами, что привело к значению производительности -236 г / милю, как показано на рисунке ES-7.


    8. В целом отрасль использовала кредиты четвертый год подряд для поддержания соответствия, но остается большой банк кредитов на будущие годы.

    В рамках программы по выбросам парниковых газов производители смогли получить «ранние кредиты» до того, как Стандарты по парниковым газам вступили в силу в 2012 модельном году для раннего внедрения эффективных транспортных средств и технологий.В течение следующих четырех лет производители продолжали получать кредиты, поскольку показатели выбросов парниковых газов в отрасли были ниже среднеотраслевого стандарта. За последние четыре года показатели выбросов парниковых газов в отрасли были выше среднеотраслевого стандарта, что привело к чистому изъятию кредитов из банка для поддержания соответствия. В 2019 модельном году отрасль сохранила общие показатели выбросов парниковых газов на уровне 253 г / миль, в то время как стандарт упал с 252 г / миль до 246 г / миль. Разрыв между стандартными характеристиками и показателями по выбросам парниковых газов вырос с 1 г / милю в 2018 модельном году до 7 г / мил в 2019 модельном году.Для соблюдения нормативных требований отрасль сократила общий объем кредитного банка в целом примерно на 24 тенге, что составляло менее 10% от общего доступного кредитного баланса. В целом отрасль вышла из 2019 модельного года с банком более 229 тераграммов (Тг) кредитов по выбросам парниковых газов, доступных для будущего использования, как показано на рисунке ES-8.

    Помимо баланса отраслевого банка важными факторами являются срок действия и распределение кредитов. Срок действия кредитов, полученных в 2017 модельном году или позже, составляет пять лет, в то время как все предыдущие кредиты (две трети текущего банка) истекают в конце 2021 модельного года.В настоящее время активный кредитный рынок позволяет производителям приобретать кредиты, чтобы продемонстрировать соблюдение, при этом восемь производителей продают кредиты, десять производителей покупают кредиты и примерно 70 кредитных сделок с 2012 года. Однако наличие текущих или будущих кредитов по своей сути является неопределенным .

    Рисунок ES-8. Отраслевые показатели и стандарты, создание и использование кредитов

    См. Краткое содержание в PDF-версии основных моментов.

    Легковой автомобиль | Полная трансмиссия


    +

    Репутация компании

    DSD в реализации проектов трансмиссии достигается за счет анализа и моделирования мирового класса в сочетании с глубокими техническими знаниями в области технологий ключевых компонентов трансмиссии и интеграции механических, электронных и управляющих систем.

    Знакомство компании с крупносерийным производством и проведение обзоров предприятий для ряда клиентов означает, что мы понимаем проблемы и ограничения производства.Это понимание позволяет нам вводить эту информацию обратно в разработку.

    Способность

    DSD закупать, рисовать, покупать и строить прототипы узлов означает, что мы можем предоставить полный комплекс услуг, начиная от концептуального проектирования и заканчивая прототипами и поддержкой запуска производства.


    +

    DSD часто реализует программы по повышению эффективности существующих осей и трансмиссий, чтобы помочь нашим клиентам улучшить общую топливную экономичность автомобиля, производительность аккумуляторной батареи гибридных автомобилей и транспортных средств, CO 2 и выбросы, обеспечивая впечатляющие измеримые улучшения.

    В одном из примеров мы снизили потери масла при взбалтывании в крупносерийной механической трансмиссии, которая сейчас производится, без ущерба для долговечности.

    Компания оценивает и рассчитывает потери по всей системе. Сравнивая все доступные варианты для каждого отдельного компонента или элемента управления, DSD может выбрать лучшее решение и снизить потери.


    +

    DSD обладает особыми преимуществами в развитии качества переключения передач и решении проблем NVH.

    Переключение передач — это ключевая область, в которой водитель получит ощутимое впечатление о качестве трансмиссии в своем автомобиле, особенно с автоматическими трансмиссиями, такими как AMT и DCT, где отсутствие участия водителя может выявить проблемы. Наш опыт проектирования, контроля и калибровки системы переключения передач включает гидравлическое, электрическое и ручное управление и вносит значительный вклад в воспринимаемое качество всей трансмиссии.

    Типичные проблемы NVH, которые мы решаем, включают вой коробки передач, дребезжание, грохот, стрелу трансмиссии, шунтирование и стук / стук, настройку демпфера сцепления, качество ручного переключения передач и треск рычага переключения передач.Наш опыт во всех аспектах интеграции трансмиссий и трансмиссий позволил нам предоставлять решения клиентам в очень короткие сроки.

    Бесступенчатые трансмиссии: теория и практика (Технический отчет)

    Бичли, Норман Х. и Фрэнк, Эндрю А. Бесступенчатые трансмиссии: теория и практика . США: Н. П., 1979. Интернет. DOI: 10,2172 / 5529813.

    Бичли, Норман Х. и Франк, Эндрю А. Бесступенчатые трансмиссии: теория и практика . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/5529813

    Бичли, Норман Х. и Фрэнк, Эндрю А. Ср. «Бесступенчатые трансмиссии: теория и практика».Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/5529813. https://www.osti.gov/servlets/purl/5529813.

    @article {osti_5529813,
    title = {Бесступенчатые трансмиссии: теория и практика},
    author = {Бичли, Норман Х. и Фрэнк, Эндрю А.},
    abstractNote = {Рассматриваются и сравниваются пять основных принципов, которые можно использовать при разработке бесступенчатых трансмиссий (CVT) для автомобилей.К ним относятся: гидростатический, тяговый привод (клиновой ремень и роликовый контакт), обгонная муфта, электрическая и многоскоростная коробка передач с проскальзывающей муфтой.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *