内容简介：: 我们以最普遍的客车制动和起步情况做研究对象主要计算离合器部分的效率（此处效率最低，为关键部分）假设公交车质量m=10.6t以V0=20km/h的车速靠近站牌，并匀减速至0，制动行程S=50m设离合器提供扭矩为T，飞轮转动惯量为J，飞轮起始转速为N0，车速与离合器一端的比值为R（此为传动机构决定的常量），车轮半径0.935m，主减速器传动比4.333假设制动过程分为俩部分：1以飞轮吸能减速；2刹车制动则以下是在满足之前假设的前提下为实现吸收最多制动能力所做的计算t2=2s/V0=18s，V0/R=20/3.6/R,L1的斜率为V0/6.28R/18=0.05/R,n1=v0/6.28/R=20/3.6/6.28/R=0.885/R为吸收较多能量并简化操作机构，令t1之前离合器承当全部减速阻力则T=m（V0/t2）R=3271.6RL2斜率为=T/J/6.28t1=（0.885/R-N0）/（0.05/R+T/J/6.28）则飞轮吸收的能量为W=（N0+（18-t1）0.05/R）t1/2*6.28*T由图可知L2的斜率越小吸收的能量越多，即J尽可能大，但增加J会大幅增加飞轮的成本先取用稿件中的飞轮J=3.06 kgm2则L2的斜率为170.25Rt1=（0.885/R-N0）/（0.05/R+170.25R）由简化可得W/6.28/T=v0/Rt1-（0.05/R+85.125R）t12 =(0.885/R)2/4/（0.05/R+85.125R）-（0.05/R+85.125R）t1-0.885/R/2/（0.05/R+85.125R）2故当t1= 0.885/R/2/（0.05/R+85.125R）时W有最大值(0.885/R)2/4/（0.05/R+85.125R）*6.28*3271.6R此是关于R的单调减函数故R值越小越好，但R的值受到飞轮转速范围的限制（06000r/min）N2=18-0.885/R/2/（0.05/R+85.125R）0.05/R 0.00464取R=0.00474则T=15.5N*m此时t1= 8.7163sW=79205JN0=87.73r/s=5264r/min此中定义的R=r/i1/i2 (车轮半径/主减速器传动比/行星轮系传动比)故行星轮系传动比i2=r/i1/R=45.5244可以取45汽车制动时失去总能量为m*V02/2=163580J故效率为1=79205/163580=48.42%（此效率为理想状况下，未考虑传动机构的效率，汽车的行驶阻力）接下来计算起步过程中汽车从飞轮吸收的能量由之前决定的不可变数值为 i2=45.5244即R=0.00474 N2=18-0.885/R/2/（0.05/R+34.125R）0.05/R=5686r/min=94.765r/s为了避免发动机在起步初工作，并使飞轮释放最多能量，假设飞轮提供起步初所有动力，待离合器同步后由发动机提供动力，则有下图：L1的斜率为T2/J/6.2860=T2/19.260L2的斜率为T260/m/R2/6.28=T2/1.495660故t3=N1/(T2/19.2+T2/1.4956)= 131.4882/T2N2=t3*T2/1.4956= 87.9167（N2N1）此时车速V1=N26.28R= 2.6170m/s能量为W=m/2*V12=36298J效率为2=36298/79205=45.83%为简化机构可以使T2=T=15.5N*m则t3=8.5s综上所诉：在所给数据下选择行星轮系传动比为45时，可以取得较高效率考虑到制动时的摩擦力，传动机构的能量损耗总效率为，20%左右。以温州公交车为例，每辆车每天平均行驶240公里，百公里油耗为18升，有69%消耗于制动，考虑到起步阶段燃油利用率低，那么采用此系统的客车每年省油超过2500升此系统可以避免发动机低效工作，大量减少有害气体排放如果飞轮起始转速为零则离合器端的主从动件的转速如下图：其效率的理论上限为25%，放能过程效率的理论上限也为25%总效率会低于6.25%（实在太低，不予考虑）为了获得更高效率可以将升速机构分为多档，以三档为例继续计算离合器端的主从动件的转速如下图：为了获得较高效率令各档的持续时间比值为4：2：1：1（空档）各档的传动比的比值为1：4：16则三档的效率为1/8*75%+2/8*87%+4/8*98%=80%考虑到变速器的效率比较低，摩擦力做功，其他传动机构的能量损耗其效率大概为70%在起步过程中由于飞轮从动摩擦片从零开始加速效率会略低大概为65%则其总效率为45% 同样以温州公交车为例

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