论文-本田节能车传动系统设计说明书.doc

北华航天工业学院毕业论文毕业设计报告(论文)报告(论文)题目： 本田节能小车传动 系统设计 作者所在系部： 机电工程学院 作者所在专业： 车辆工程 作者所在班级： B13142 作 者 姓 名 ： 张林 作 者 学 号 ： 201322323 指导教师姓名： 何涛 完 成 时 间 ： 2017年5月24 日 北华航天工业学院教务处制摘 要进入21世纪以来，中国汽车工业进入快速发展期，国人对于汽车的需求量急速上升，中国正式进入汽车工业文明时代。但是由于石油资源的日益减少，燃油价格水涨船高，人们的出行成本也在逐渐增加，加上有机化合物的燃烧产生的有害物质对地球的污染，所以人们需要能够更加节约能源的汽车。 2007年HONDA节能竞技大赛进入中国，这是一个倡导节能减排的专业性赛事。参赛团队设计制作的汽车在规定时间、规定路线下，行驶一定距离，并由此换算出一升油能够行驶的公里数，耗油量少则胜出的一项赛事。其中参加比赛的车辆均搭载由本田技研工业投资有限公司开发的Honda弯梁车的125化油器低油耗四冲程发动机。本文建立在对本田发动机性能进行分析，计算出合适的传动比，设计带传动系统、离合器、变速器等关键零部件，并对以上设计进行校核，以达到成功提高燃油经济性。关键词：节能小车 传动系统 本田发动机AbstractSince the 21st century, China have gotten into the rapid development of automobile industry. The demand of people for car grew rapidly. China officially enters the automobile industrial civilization era. But due to the dwindling oil resources, fuel prices rising, peoples travel costs are also gradually increase. Because of the organic compounds produced by burning pollution of harmful substances on the earth, so people need more energy-efficient cars.2007 HONDA energy-saving competition contest to enter China, which is a promotion of energy-saving emission reduction professional event. Participating team design of the car in the specified time, the provisions of the route, driving a certain distance, and thus converted out of a liter of oil can drive the number of kilometers, fuel consumption is less to win a race. The vehicles participating in the competition are equipped with a low fuel consumption four-stroke engine for the 125 carburetor developed by Honda Technology Industrial Co., Ltd. This article based on the Honda engine performance analysis, the race under the resistance analysis of the car to calculate the appropriate transmission ratio, design chain Transmission system, clutch, drive shaft and other key components, and the above design to check to achieve the success of improving fuel economy.Key words: energy-saving car; The transmission system; Honda engine; I目 录摘 要IAbstractII第1章绪论11.1选题的背景及意义11.1.1选题背景11.1.2选题的意义及目的21.2 国内外研究现状21.2.1国内发展现状21.2.2 国外研究现状41.3 本文研究的主要内容及研究思路6第2章本田节能车总体设计方案确定72.1总体布置形式的确定72.1.1前一轮后两轮72.1.2前两轮后两轮82.1.3前两轮后一轮82.2 驱动方案92.2.1轴传动如图92.2.2 链传动92.2.3 同步带传动10第3章 本田节能车油耗分析研究113.1 传动效率为常数时的本田节能车油耗分析113.2 影响燃油经济性的因素13第4章本田节能车动力传动系统的研究154.1 离合器工作状态的确定154.2 牙嵌离合器的控制与操纵164.3 带传动传动比的确定174.4 确定同步带传动各零件18致 谢20参考文献21第1章绪论1.1选题的背景及意义1.1.1选题背景本田节能竞技大赛是将参赛团队设计制作的汽车在规定时间、规定路线下,行驶一定距离,并由此换算出一升油能够行驶的公里数,耗油量少则胜出的一项赛事。其中要求参加比赛的车辆均搭载由五羊本田提供的125CC化油器四冲程发动机。Honda节能竞技大赛于1981年在日本创办,至今已有35年的历史。比赛要求参赛车辆使用统一的Honda低油耗汽油发动机,发动机以外的车架和车身等完全由各车队独自创作,每支参赛队带来的都是世界上独一无二的赛车。赛车在指定的赛道内跑完赛程,比赛谁消耗的燃油最少。由于有着极高的乐趣性和广泛的参与性,在日本,每年都有来自初中、高中和大学等的学校代表队、企业代表队,以及来自社会上的共约500支车队,创作出具有新颖构思和创意的赛车参加比赛。在迄今为止的33届比赛中创下的最高记录为3779.638km/L相当于北京到重庆的直线往返距离还要多。同时,这项比赛也逐渐向海外扩展,泰国、巴基斯坦、俄罗斯、韩国等的参赛者相继参加了日本的比赛,上海同济大学也从2000年开始制作赛车去日本参赛。中国作为继日本泰国之后的第三个举办地,于2006年在上海举行了试行大赛,2007年11月11日,第1届Honda中国节能竞技大赛在上海国际赛车场圆满举行,2008年11月16日,第2届Honda中国节能竞技大赛在上海国际赛车场胜利举办。常州机电职业技术学院2013年首次参加到这项赛事中来,在2013年第7届Honda中国节能竞技大赛中,常州机电职业技术学院锋帆号跑出了81.551km/L的成绩。Honda节能竞技大赛的目的是通过比赛提高社会的节能和环保意识,参赛车队通过各项独创技术不断挖掘一升汽油的无限潜能,从中体会到节能的重要性。同时,比赛也为参赛者提供体验亲手制作赛车的乐趣的机会,提高实践能力。Honda创始人本田宗一郎曾说：“节能竞技大赛的宗旨在于，让肩负着人类未来的年轻人通过思考和实践来体会如何更有效地利用资源,如何把我们生存的这个星球更完好地传递给下一代。”节能、环保是Honda一直致力解决的重要课题之一。在产品领域,Honda通过燃料电池、混合动力、生物乙醇弹性燃料、清洁柴油等先进的节能、环保型产品时刻走在行业的前列。在生产领域,Honda在全球推行“绿色工厂”体系,制定独自的企业目标,努力降低产品生产环节的能源消耗和污染物以及温室气体CO:的排放。此外,Honda还积极开展植树造林等社会活动。节能竞技大赛作为节能环保领域的社会活动之一今后将继续在中国举办,Honda希望通过这项赛事,为社会节能、环保意识的提高做出贡献。1.1.2选题的意义及目的自2004年起,中国超越了日本成为仅次于美国的世界第二大石油消耗国。2006年,中国对进口石油的依赖增至年需求总量的47%,2006年中国的原油净进口量为13884万吨。而在1990年一2003年的13年里,中国汽车保有量年均增长率达到12%,汽车燃油消耗在中国石油消耗中所占的比例日益增大。2004年,中国每一辆汽车的年均耗油是2.1吨,中国进口的原油有30%被汽车消耗,而这一比例在今后将升至50%。从尾气排放方面,汽车排出的废气已成为城市空气的首要污染源。据国家环保总局测算,2005年中国汽车排放污染在城市大气污染中所占比例高达79%。因此,汽车既是耗油大户,又是排放废气的大户,抓好了汽车的节能减排,就是抓住了重点。汽车节能减排的重要性不言而喻,考虑到当前我国的汽车节能技术发展的实际情况,除了要积极推进以混合动力、燃料电池、先进柴油、醇类汽车等为代表的新能源汽车技术的发展外,另一个推进汽车节能减排工作的措施就是大力研究开发适合我国现阶段汽车行业技术现状,并适合大量在用汽车的高性能节能产品。1.2 国内外研究现状1.2.1国内发展现状我国正式对节能汽车的研制始于1981年，当时全球对电动汽车的宣传和需求并不强烈，对电动汽车的研究也相当零散，投入很少。近年来，我国电动汽车的研究、开发进入了有组织。有领导的全面发展阶段，国家在电动汽车研制开发方面也采取了积极有效的宏观引导措施。我国高度重视节能汽车技术的发展。“十五”期间，启动了“863”计划电动汽车重大科技专项，确立了“三纵三横”（三纵：混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车；三横：电池、电动机、电控）的研究布局，取得了一大批电动汽车技术创新成果。“十一五”以来，中国提出“节能和新能源汽车”战略，政府高度关注新能源汽车的研发和产业化。2006-2007年，中国新能源汽车产业取得了重大的发展，中国自助研制的纯电动、混合动力和燃料电池三类新能源汽车整车产品相继问世。2008年7月11日，科技部和北京市举行了奥运新能源汽车示范运行交车仪式。交车仪式上，各类车型共计595辆交付使用，为官员、运动员、教练员、媒体记者以及社会观众等提供服务。2010年上海世博会期间，也有超过1000辆新能源汽车在世博场馆和周边运行。合肥工业大学张海宁首先基于整车基本参数，分析了动力性要求，确定电机的选型。然后传统纯电动汽车传动系统的布置形式，用两档变速器代替了固定速比减速器，设计了一种新的传动布置方案，在最后根据整车的动力性指标对传动系速比上限和下限进行了分析计算。大连交通大学李律鸣在FMPMG的理论分析基础上，设计了一种永磁厂条只是永磁齿轮代替传统变速箱的新型传动系统，运用汽车相关知识进行了传动系统设计，参考国内外最新纯电动汽车参数配置，提出了模型参数设计过程，利用Ansoft有限元仿真软件建立模型，并进行静态和动态仿真。利用Ansoft逐一分析了FMPMG各结构参数和转矩的关系，针对所设计方案进行参数优化。姬芬竹等人考虑到电动机低速恒扭矩和高速恒功率的特性，分析了电动汽车的传动比与档位确定原则，同时提出了采用固定速比的电动汽车传动方案，通过重新设计并优化分配固定速比和主减速器速比，从而获得更好的电动汽车动力性能。王峰等人提出了双电机行星齿轮系电动汽车动力传动装置，省去了离合器，增加了车辆变速范围，减轻了汽车质量和提高汽车动力性。对其电机和传动装置的参数进行合理选择和匹配计算，在Matlab/Simulink环境下进行了整车动力性能的仿真，对传动系统的参数进行了优化。重庆大学陈宗波提出了双驱电动汽车，对双驱电动汽车动力传动系统进行参数匹配与仿真研究。根据几种工作模式以及一些参数确定原则，最终确定两个电机的参数。通过对传动系速比进行优化，使电动汽车常态工况运行的速度区域落在电动汽车的高效区所对应的转速范围内，同时证明了经过改变速比，可以使电动机的工作点移向电动机经常工作的最佳效率区域内，合理的传动系速比可以改善整车的经济性。长安大学张珍提出了主电机辅以轮毂电动机的传动系统结构形式。论文中分三种运行工况对该传动系统进行了分析，第一种是正常工况，只有主电机工作；第二种工况是大负荷超负荷工况，主电机跟辅助电机同时工作，保护主电机，提高传动系统的效率；第三种工况是制动和下坡工况，主电机和辅助电机作为发电机同时工作，进行能量回收。这种主电机和轮边电机的有机结合，充分提高驱动效率的同时极大地提高了能量回收率。1.2.2 国外研究现状2008年以来，以美国、欧盟、日本为代表的国家和地区相继发布实施了新的电动汽车发展战略，更加明确了产业的发展方向，进一步加大了研发投入与政府扶持力度。日本，以产业竞争力为第一目标，全面发展混合动力、纯电动、燃料电池三种电动汽车，研发和产业化均走在世界前列。美国，以能源安全为主要目标，强调插电式电动汽车发展。欧盟，以二氧化碳排放法规为主要驱动力，重视发展纯电动汽车。世界上第一辆电动汽车是在1834年的美国诞生。美国在新能源汽车技术研发和政策上一直走在世界前列。2012年汽车产业报告，美国新能源汽车销售总量居世界首位。美国电动汽车联盟提出的电动汽车发展目标和行动计划，目标希望到2018年全美初步形成良好的电动汽车生态网络。2012年日本新能源汽车销量位居世界第二。日本新能源汽车产业化成果在全球范围内是最好的。以丰田普锐斯为代表的日本混合动力汽车，在世界低污染汽车开发销售领域已经占据了领头地位。丰田和本田汽车公司已成为当今世界燃料电池汽车市场上的重要企业。为推广新能源汽车以及环保汽车，日本从2009年4月1日起实施“绿色税制”，他的适用对象包括纯电动汽车、混合动力汽车、清洁柴油汽车、天然气汽车以及获得认定的低排放且燃油消耗量低的车辆。法国是石油资源缺少的国家，汽油昂贵，油价约为美国的四倍，每年从国外进口大量的石油。在政府积极发展新能源汽车政策的带动下，各个汽车厂商也纷纷加大投资力度，雷诺-日产联盟、标致-雪铁龙和日本三菱汽车公司合作，相继推出了多款环保电动汽车。德国在新能源汽车方面也做出了重要贡献。宝马也是氢动力发动机车型研究的先行者。在2009年德国政府批准的500亿欧元的经济刺激计划中，很大一部分资金用于电动汽车研发、“电动汽车充电站”网络建设和可再生能源的开发。21世纪以来，国外各大汽车厂商纷纷制订了新的新能源汽车发展规划。在这个“新能源环保竞技场”上，包括通用、奔驰、大众、宝马、日产、本田、丰田、克莱斯勒、福特等先行者，更是争先恐后的扮演了新能源汽车开发的主角。本田公司推出了百分之百纯电力驱动汽车，包括在1997年推出的EV+电动汽车和2009年推出的FCX Clarity燃料电池汽车。奔着减少二氧化碳排放和提高代替能源使用效率的目标，本田公司利用在电力驱动系统和能源管理技术方面的专业知识，设计师设计的小型电动汽车的电力驱动系统具有卓越的能源转换效率和极佳的动态性能。2013年，本田公司为电动汽车设计了一套新的动力系统。为了获得比原有的电动汽车更好的市场竞争力，这个动力系统兼具有高功率和低损耗的特点，具备世界上最先进的能源转化效率和比同类电动汽车更卓越的动态性能。为了实现高的能源转换效率，这种动力系统还配备了新开发的电动伺服制动系统进行协同控制；为了实现高动态性能，电动马达装配了新形状的转子，动力控制单元也装配了具有高导热散热性能的部件。因为配备了三重并行模块组和一个制冷系统，电池系统虽结构紧凑，但支持大功率输出。这个创新的动力系统带来了优良的结果，汽车一次行驶里程数可以达到82英里，能源转化力达到世界先进水平29千瓦时/100英里，同时，它的加速性能相当于2.0排量的汽车的性能。由Ford和GE公司联合开发的ETX轿车，把两档变速器、驱动电机和差速器设计成一个整体。德国的达姆施塔特技术大学把高速感应电机和两档变速器组成的驱动系统，证明了该系统可以极大改善纯电动汽车的性能。英国桑德兰大学通过仿真模拟对比了安装两档变速器和固定速比减速器的纯电动汽车，表明安装了两档变速器的纯电动汽车不仅可以减少能量消耗，还可以减少整个驱动链的尺寸和重量。美国印第安纳波利斯大学针对一款5档手动变速器的纯电动公交车，研究了在换档过程中的电机控制问题，该方案适合直接耦合集成动力系统的电动汽车。韩国汉阳大学的Wootaik Lee等人研究表明：合理地选择电动汽车的动力驱动系统的零部件及其有关参数，使其达到最优匹配，将对整车性能产生较大影响。法国西布列塔尼大学A.haddoun等人通过建模与仿真分析，比较了三种不同控制策略在计算整车动力性的条件下对纯电动汽车能耗经济性的影响，结果表明，基于空间矢量建模的直接转矩控制策略具有最好的控制效果。日本横滨大学的Kawamura主要针对动力电机的转矩特性进行了研究，着重论述了电动汽车用动力电机的启动特性和过载特性。英国谢菲尔德大学M.J.West对比分析了多能源控制总成的设计方法，并对混合动力驱动系统中的能量流动进行深入分析，提出了混合动力汽车的能量管理方法。德国瓦尔塔汽车工业公司的Eberhard Meissner等对未来电动汽车动力系统的能量管理和电池监测的发展趋势进行了预测，将能量管理定义为能量回馈、能量流动、能量存储和能量消耗的综合控制，同时给出了能量管理、电池管理和电池状态监测之间的层次关系，将电池管理和电池监测归结于能量管理的范畴，延长了电池的使用寿命。美国田纳西大学Chiasson.J分析了电动汽车用各类型动力电池的充放电特性，提出了一种新的SOC估算方法，并建立SOC计算模型。通用汽车公司设计的EVI电动汽车电池管理系统除了对单体电池电压、充放电电流进行检测，还具有六路温度检测、高压保险丝熔断保护、高压回流式继电器、电量显示和低压报警等功能。美国伊利诺伊大学的Sanghun Choi等提出了基于RCC的能量回收最大化的再生制动控制方法，采用该方法回收的制动能量比传统再生制动控制方法提高了20%。德克萨斯A&M大学的Yimin Gao等提出三种制动力分配控制策略，即：并联再生制动控制策略、理想再生制动控制策略和最大能量回收控制策略，并对所提出的再生制动控制策略进行了仿真分析。1.3 本文研究的主要内容及研究思路 论文主要是对本田125发动机节能小车的传动系统进行设计，要求提升燃油经济性，主要内容是：分析现有的节能车辆，总结经验，借鉴现有的参数，并计算得出所需数据，设计传动系统零部件及总成，完成整套系统的设计。第2章本田节能车总体设计方案确定2.1总体布置形式的确定在本田节能车总体布置形式的确定中应该充分考虑到本田节能车制作的简易性、行驶稳定性和行驶阻力的大小。根据节能竞技大赛的比赛规则,参赛车辆的车轮必须为3轮以上(包括3轮),并且要求其结构必须满足无论在竞技车辆停止时还是行驶时都能自行站立的条件,这样便有以下几种总体布置方案以供选择。2.1.1前一轮后两轮这种布置形式类似于在日常生活中见到的三轮车,在设计制作过程中,可以利用现成的自行车部件加以改装来实现,从而减低了制作难度,节省了制作时间,而且驾驶构造也比较简单。但是这种方案的行驶稳定性较差,尤其是转向行驶稳定性不好,在车速较快时转向容易翻车,这将大大降低本田节能车的行驶安全性。考虑到节能竞技大赛必须由一名车手驾驶进行比赛,而且由于比赛规则中对行驶速度有一定明确要求(平均时速不得低于25km/h),因此放弃该方案。前一轮后两轮的具体布置形式如图2.1所示。图2.1前一轮后两轮的布置形式2.1.2前两轮后两轮此种布置形式与生活中常见的四轮轿车相似,其优点为有较好的行驶稳定性,但是在以节能为主要目的的竞技大赛中,这种布置方案的缺点却很多。首先,由于其四轮着地,相比三轮车来说接地面积大,这无疑就提高了车辆在行驶过程中的行驶阻力，前两轮后两轮具体布置形式如图2.2所示。图2.2前两轮后两轮的布置形式2.1.3前两轮后一轮这种布置行驶在以往的节能竞技大赛中应用最为广泛，其优点为在保证较小的行驶阻力的前提条件下，能够很好的保证行驶的稳定性，从而提高了本田节能车的安全性。图2.3前两轮后一轮的布置形式综合上述几种结构的优缺点，在节能为主的前提条件下，又要同时保证良好的操稳性和行驶安全性，因此，确定本田节能车的车轮布置形式为前两轮后一轮的布置形式。2.2 驱动方案节能大赛使用的是五羊本田提供的125ml 单缸四冲程汽油机。该机最大功率6.6kw，最低燃油消耗率367g/千瓦时。压缩比9.0：1，采用电启动、化油器供油、两气门、链条正时，润滑方式为曲轴飞溅式。传动方式主要有以下几种：2.2.1轴传动如图轴传动是利用发动机输出轴直接连接后轮轴，该方式传动效率高，但使整车的重心偏离了车体中心线，降低了稳定性。图2.4轴传动2.2.2 链传动节能小车发动机不要求输出那么大的扭矩，且为了减少发动机的重量对其进行了切除，改变了原有的机械式离合器，故启动时链传动冲击力比较大，对后轴传动部件有很大的冲击力。防止脱链要保重很高的啮合度。增加了加工难度。图2.5链条传动2.2.3 同步带传动相比而言，同步带可以缓和冲击，吸收震动，且传动效率也比较高。图2.6同步带传动综合以上传动方式:同步带传动具有带传动、链传动和齿轮传动的优点。同步带传动由于带与带轮是靠齿带啮合传递运动和动力，故带与带轮之间无相对滑动，能保证准确的传动比。同步带通常以钢丝绳或玻璃纤维绳为抗拉体，氯丁橡胶或聚氨酯为基体，这种带薄而且轻，故可用于较高速度。传动时的线速度可达50m/s，传动比可达10，效率可达98%。传动噪声比带传动、链传动和齿轮传动小，耐磨性好，不需油润滑，寿命比摩擦带长。因此我们选择齿带传动. 第3章 本田节能车油耗分析研究节能车除了要自主的设计及制作本田节能车以外，还需要考虑各种因素-油耗的影响。从本质看、要用实际结果证明一切，还需要用理论分析来考量节能赛车的各个影响因素。从而有针对性地进行研究分析，得到更为合理的布局及整车的配置。3.1 传动效率为常数时的本田节能车油耗分析 车辆运行的能量来源是由消耗石油做功求得的，它是行驶阻力与驶过位移的乘积，并需要考虑到总的机械效率。下面将要计算带有内燃机的汽车燃油消耗。 3.1为了突出本质，我们做简化分析研究，假定在整个特性场内发动机和特性转换装置的效率是常数。先考虑匀速行驶的情况，再考虑变速行驶的情况。 驱动轮上的功WR是由功率PR 在时间间隔T 内的积分求得3.2由于单轴驱动时候，如果假定 r / R 1，即忽略了驱动滑的情况，静止空气中的速度v，牵引力z ，则有3.3如果低热值的单位取为 J /l ，内燃机平均效率为发动机飞轮到车轮的平均效率（即整个特性转换装置的效率）为；则功WR（单位为 J ）和燃料消耗量 B （单位为l）之间的关系式为3.4驱动的基本方程其中FR滚动阻力，空气阻力F L，FSt上坡阻力，FB加速阻力把式（3.1）到（3.3）联立，并把燃料消耗量B 被驶过的路程L除，则可求得燃料消耗（常用单位为 l /100km）为3.63.5先考虑匀速行驶，有 v = L /T=常数， v=0，FB=0加速阻力 。可得到一个简单关系式子这就表明，只要发动机和特性转换装置的效率高，而同时滚动阻力，空气阻力和上坡阻力小，那么然后消耗是很低的，阻力低就意味着车重G ，轮胎滚动阻力系数，空气阻力系数以及横截面积 A 都应该小。只是最重要的一些要求。3.7在非匀速行驶时，由式 3.5，考虑到加速和减速，平路行驶的关系式为3.8把积分式展开：3.9第一个积分等于平均行驶速乘以时间T 。第二个积分，如果有v(t=0)=v(t=T)，而且减速时能量能完全回储，那么应该为零。第三个积分可以改写，取3.10假定对成对称分布，则有，而有式中为标准差，为方差，把它带入速度表达式。这样由式（3.7）可得到3.11可见，尽管在制动时能量回储，但由于空气阻力和速度的关系是非线性的，但是速度的变化越大，燃料消耗增加就会越多。 按照节能的宗旨,设计上都是比较轻便的结构，加入回储备设备势必增加整车重量并且使小车结构变得更为复杂。为了简化分析，这里不考虑能量回储备对油耗的影响（即假定减速是能量完全回储）。3.2 影响燃油经济性的因素 从上面的分析结果可以看出来，主要有三组因素影响汽车燃油消耗：发动机、传动系统和外部阻力因素。其中，发动机是最大的影响要素，但赛车所用发动机由赛事主办方给定，因而本文主要讨论的是影响油耗的外部因素。（1）发动机 发动机对燃油经济性的影响因素主要有压缩比、燃油供给、功率利用率等。发动机中的热损失与机械损耗占燃油化学能中的 65%左右，显然，发动机是对汽车燃油经济性最有影响的部。（2）传动系 汽车传动系对燃油消耗的影响，取决于传动效率、变速器档数与传动比。 传动效率越高，则损失于传动系的能量愈少，因而燃油经济性也愈好，变速器的档位与传动比对燃油经济性也有影响。随着变速器档位的增加，增加了选用合适档位使发动机处于经济工作状况的机会，从而保证汽车的经济性愈好。外部阻力因素 (1）整车质量汽车总质量为整备质量与装载质量之和，整备质量为汽车经整备后再完备状态下的自身质量，即指汽车在加满燃料、润滑油、工作油液（如制动液等）及发动机冷却液并装备（随车工具及备胎等）齐全后但未载人、载货时的总质量。装载质量为最大货运质量与最大客运质量之和。汽车总质量影响到汽车的滚动阻力、坡度阻力、惯性阻力和加速阻力，因此对汽车的燃油经济性影响最大。因此，在汽车上广泛采用轻质材料，减轻汽车自重，是提高汽车燃油经济性的一个重要方向。 (2）气阻力 汽车的外观主要有在高速行驶时的影响力上的燃油经济性，空气阻力，因此，流线型的车身，降低了空气阻力系数，可以提高燃油经济性。 为克服空气阻力而消耗的发动机功率与汽车行驶速度的立方成正比，汽车速度不高时，空气阻力对汽车的燃油消耗影响不大，因此在城区，由于行驶车速低，对油耗影响较小。但是，当超过 50 公里每小时的速度，空气阻力对车辆的燃料经济性的影响逐渐减少，那么减少空气阻力主要是通过汽车的空气阻力系数来实现，汽车制造厂通过正常的风洞试验研究使汽车外形接近最优化。 (3）动阻力 国外的实验研究表明：当滚动阻力减小 1N 时，燃油消耗量减少 0.01L/100km，或估算为 f 每减少 10 时，可节省燃油达 0.6%1.2%。 参照上述的分析资料。节油性关键点就集中在了三个外部阻力因素上。在本田节能车的设计中，如果不考虑发动机及车手的重量的话，影响质量最主要的因素便是车架了；对于滚动阻力，在车速不高的情况下，影响其最大的因素是其整车质量。那么将三个外部因素集中起来考虑的话，本田节能车的节油特性研究的重点主要就放在了车架轻量化及降低空气阻力这两个方面的。 第4章本田节能车动力传动系统的研究4.1 离合器工作状态的确定图 4.2 离合器实物a.加速结合 b.滑行分离图 4.1 离合器三维模型a.加速结合 b.滑行分离本田节能车在行驶过程中是以加速滑行然后再加速的行驶方法进行运动的。因此，要保证在滑行过程中尽可能降低机械运动的能量损耗，采取离合器的动力结合方案。同时考虑到车辆在比赛过程中滑行的时间较加速时间更长，因此采用离合器常分离的方案，即加速过程通过执行机构使离合器结合，滑行时则处于自分离状态。离合器结构形式如图 4.1 和图 4.2 所示。4.2 牙嵌离合器的控制与操纵在起步时，点火加速，离合器啮合，动力通过链传动，从发动机传递到链轮，在通过离合器传递到主动轴，提速，当达到45km/h，熄火，离合脱离，开始滑行，在速度低于20km/h,再通过拨叉是离合器啮合，点火加速，速度达到45km/h在熄火滑行，如此循环往复，完成比赛。下图4.3为离合器组装示意图。图4.3牙嵌式离合器目前主流的离合器的操纵方法：（1） 手动机械控制通过拉锁来控制离合器啮合分开，完全不需要另外付出电能，节约能源，而且对于突发状况可以人为及时控制，提高了可操控性，但是需要驾驶员一直用力握着，增加了操作的复杂性，而且与速度的配合不能达到精确。（2） 电子控制该控制系统主要由单片机，速度传感器，拨叉，电磁铁，弹簧，开关组成。车轮上安装速度传感器，由单片机下达指令，当达到预设速度时，单片机让电磁铁接通电源，产生吸引力，让拨叉将离合器分开，熄火滑行，当达到预设最低速度时，电磁铁断电，弹簧使离合器啮合，点火加速，并且设有总开关，用以人为控制。如图4.4所示。图4.4 离合器控制系统两方案相比，第二种可更加科学化控制离合器，但是对于突发状况，例如急弯，就不能应对自如，而且增加了成本和设计难度。所以可以在方案二的基础上，加设方案一的操控装置，当启用方案一的装置时，断开方案二的供电，这样既能精确控制，也能应对突发状况。4.3 带传动传动比的确定本田节能车发动机运动方式的特点，不能根据发动机的最佳功率进行带传动比的计算，根据载荷经验确定传动比i在68之间，初步计算取i=7.2后经实车测试将传动比改小为i=6.3，具体对比如表4.5所示。表4.5 传动比对照表传动比对照7.26.31220.9231.42227.22463226.9259.84217.8248.65213.3234.66197.52617202.5273.58207.6281.99230.1285.410200.5283.2平均值214.43260.544.4 确定同步带传动各零件五羊本田125CC 摩托车发动机的经济发动机转速在3000转，速度应该是60km/h由图4.5我们选择HTD-14M型同步带,节距图4.5 HTD型（圆弧形齿）同步带、轮选型图查表4.6知道小带轮最小齿数为20,现在选取小带轮齿数为66。1小带轮节圆直径确定=表4.6 小带轮最小齿数表2大带轮相关数据确定由于系统传动比为，所以大带轮相关参数数据与小带轮完全相同。齿数，节距3带速v的确定n=v/r=0.33r/min4初定周间间距根据公式得现在选取轴间间距为600mm。同步带带长及其齿数确定=() = =1733.39mm5在这里，我们选用梯形带。带的尺寸如表4.7。表4.7 同步带尺寸型号节距齿形角齿根厚齿高齿根圆角半径齿顶圆半径H12.740。6