1．目的及意义

（1）研究目的与意义

由于化石燃料产品的大量消耗而导致的全球变暖问题让人类面临越来越严峻的现实考验。为了减少发动机排放的污染物，与汽车行业相关的各种法律法规也正在变的越来越严，相应的政策和法规对油耗的要求也在不断提高

• 乘用车第四阶段油耗标准现已实施，在2019和2020年车企平均油耗需达到的目标分别是百公里5.5L和5L。

• 在国家发展改革委及科技部三部委联合发布的《汽车产业中长期发展规划》中对2020 年之后我国的汽车节能与新能源的发展目标提出了明确要求：到2020年，新车平均燃料消耗量乘用车降到5.0 L/100km、节能型汽车燃料消耗量降到4.5 L/100km以下，到2025 年，新车平均燃料消耗量乘用车降到4.0 L/100km。

• 为减少机动车排放污染物，国六a将会在2020年7月1日实施，国六b将会在2023年7月1日实施, 预示着汽车节能减排进入新阶段。

传动系统作为汽车动力装置和车轮之间的连接装置，其在动力传输过程中的消耗功率决定了整车的动力性能和燃油经济性能。降低传动系统每个传输环节的能量损失，有助于提高整车的燃油经济性。传动系统各个部件之间的匹配程度决定了后期汽车行驶过程中磨损程度的高低，从而对传动效率造成直接影响。因此，分析研究传动系统的各部件的传输效率和匹配程度对提高传动效率，降低整车油耗，为传动系统的设计提供合理有效的解决方案有积极的作用。

对于前置前驱车型，其传动系统包括变速器、驱动轴、制动系统、轮毂轴承等。在汽车行驶过程中，传动系统部件通过摩擦挤压配合来传递动力，在此过程中，阻力的大小主要受到外在的载荷条件、润滑质量和内在的机械结构，如齿轮大小数量、轴承种类，密封条件等的影响。改进传动系统各部件之间的润滑方式、对传动系统内部进行合适的选型匹配，降低传动系部件间的阻力是优化传动系统的主要方式和思路，本文以某前置前驱车型传动系统的传动效率作为主要研究对象，通过分析影响汽车传动系统效率的因素，建立了传动系统各部件的功率损失模型和传动系统效率模型，针对关键影响因素提出传动系统优化方案，并对优化方案进行试验验证。

（2）国外研究现状

Dr.F.-JJoachim等人总结了提高传动系统效率的方法，可以通过使用更低粘度的齿轮油改善润滑，优化齿轮、轴承及密封泵，即降低齿轮的摩擦损耗、提高齿轮啮合效率、降低轴承自身及密封件的摩擦力矩等，都能够对提高传动系统啮合效率产生有益作用。Fernandes等人基于齿轮箱的功耗分析，建立了齿轮、轴承及密封件的齿轮箱的功耗模型，说明了轴承和齿轮对齿轮箱效率的影响。

Y.Michlin等人对齿轮传动系统的滚动、滑动摩擦产生的能量损失进行了预测，使得工程师可以在设计阶段对传动系统参数进行选择。T.T.Petry-Johnson等对圆柱齿轮的啮合效率进行了试验研究，对不同齿轮几何参数、表面处理工艺以及齿轮油下的齿轮啮合效率和传动系统效率进行了对比分析。

韩国的Inho Cho等采用纳米表面材料技术对轴承滚道表面的微观凹凸结构进行处理，使得轴承摩擦系数降低了50%，但是由于制造成本问题无法应用于大批量生产的变速器轴承和轮毂轴承。巴西的TiagoR. Freitas建立了轴承橡胶密封件的有限元模型，对密封件的粘滞力和形变量等影响轴承摩擦力矩的因素进行了分析。日本精工（NSK）将密封槽接触方式改为直接接触方式，开发出可降低手动变速箱及双离合器变速箱等的摩擦损失的密封球轴承，使紧迫力（密封圈与轴承内圈之间相互的推力）减少了约65％。

（3）国内研究现状