混合动力轻型客车离合器总成三维设计文献综述
2020-05-28 06:59:25
文 献 综 述
1.研究的意义
节能、排放和安全是汽车工业可持续发展面临的重大课题。随着石油资源匮乏,油价不断上涨,环境污染日益受到人们的关注,发展新颖实用的无排放污染的汽车来代替内燃机已经迫在眉睫。由于技术层面已经经济等方面的因素,电动汽车的发展就显得尤为重要了,但是纯电动汽车因为技术的不成熟及蓄电池续航能力的限制,混合动力的汽车就是现阶段比较好的发展方向,它既可以大大降低汽车排放的污染问题,又可以解决纯电动汽车的续航能力[1]。
本设计是基于混合动力客车的离合器设计。作为汽车的一个重要总成离合器至关重要,离合器通常装在发动机与变速器之间,其主动部分与发动机飞轮相连,从动部分与变速器相连[2]。为各类型汽车所广泛采用的摩擦离合器,实际上是一种依靠其主、从动部分间的摩擦来传递动力且能分离的机构[3]。离合器的主要功用是切断和实现发动机与传动系平顺的接合,确保汽车平稳起步;在换挡时将发动机与传动系分离,减少变速器中换档齿轮间的冲击;在工作中受到较大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,以防止传动系个零部件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振动和噪音。对于一个优秀的离合器它不但能大大提高整车可操作性,也可以提高整车的寿命,同时利于大批量生产,降低生产成本,提高其经济性,所以对于研究离合器和对其优化十分重要[4]。
2.离合器的国内外研究现状
随着我国国民经济的高速发展、高等级公路的快速修建,运输市场对重型车的档次要求越来越高[5]。高效率、高可靠性、低成本、快速安全的先进车型的需求量将大幅增长,而在现代汽车行驶过程中,对离合器通过控制发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力的有效性以及反应时间要求越来越高,故而对汽车离合器的性能要求也越来越高,系列化、标准化的高效离合器将会是现代离合器行业的发展趋势[6][7]。
然而随着发动机转速的不断增加,离合器变得越来越重。除此以外,用来作用于分离杠杆的分离轴承一直处在受压状态下,使其和离合器外罩很容易发生磨损,尤其是在发动机高转速时换档,会很快地磨损。为了解决上述这些系统性的不足,人们便开发出了膜片弹簧离合器[8]。由于膜片弹簧离合器能够均衡、对称地转动,因而不受发动机转速的影响。膜片弹簧离合器在1960年代获得了成功,那时凸轮轴顶置式高转速发动机(Glas,宝马,阿尔法罗密欧)大范围地取代了凸轮轴下置式发动机。1960年代末至今,几乎所有的汽车制造商都采用膜片弹簧离合器[9][10]。
随着汽车逐渐向舒适性和环保节能的要求转变,加上国外先进传动技术的相继研发和引进,我国摩擦式离合器作为传动部件的垄断地位逐渐被打破[11]。最近几年,我国自动档车型产量上升很快,2007年,我国乘用车自动档的比重已经突破30%。自动变速器目前已经在用的技术有AT、AMT、CVT和DCT等,它们对应的传动部件都不完全相同[12]。AT、CVT主要对应的是液力变矩器(TC),同时也附带有一个锁止离合器。AMT主要还是传统的摩擦式离合器,但需要改进成自适应(自动补偿)离合器。DCT主要对应是干式或者湿式双离合器、双质量飞轮[13]。目前,国内主要的离合器技术还是适应手动变速器(MT),也就是传统的摩擦弹簧离合器。摩擦弹簧离合器主要有螺旋弹簧离合器、膜片弹簧离合器、单片离合器、多片离合器、拉式离合器、湿式离合器和干式离合器等不同分类。目前,我国离合器技术发展也由传统摩擦弹簧离合器向多种传动技术方式的发展。螺旋弹簧离合器基本上即将退出市场,目前只是在维修市场因价格便宜还有一些车主使用。膜片弹簧已经成为我国目前离合器的主流技术。在自动档领域,液力变矩器我国已经在上海萨克斯实现了产业化,国内还有数家企业的液力变矩器也已经实现小批量生产[14]。目前,国内技术开发最困难的是双离合器。目前,国内的杭维柯、上汽变速器等都已经推出了双离合器变速器样品,但核心技术主要还是来自国外[15]。
3.离合器的概述