驱动桥传动效率台架试验方案研究

吴斌，郭鸿瑞（陕西汉德车桥有限公司，陕西 西安 710201）

驱动桥传动效率台架试验方案研究

吴斌，郭鸿瑞
（陕西汉德车桥有限公司，陕西 西安 710201）

通过分析驱动桥传动效率的影响因素，合理规划试验过程中的测试对象及过程方法。以一般驱动桥台架试验过程为基础提出等扭矩法与等功率法。分别对两种试验工况计算方法分析各自优缺点及应用时的注意事项。可根据具体应用需求选择试验工况计算方法。

驱动桥；传动效率；台架试验

10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.12.034

CLC NO.: U467.3Document Code: AArticle ID: 1671-7988(2015)12-94-02

引言

随着社会的不断发展、环保意识的持续提升、法规要求的更为严格，整车油耗的改善将决定一个汽车产品成败。传动系统效率是衡量传动系统性能的重要指标之一，对整车性能及燃油经济性有非常重要的影响[1]，驱动桥作为整车传动系统的一部分，测试其传动效率指标，并不断改善其表现，也是更好的进行动力匹配使整车油耗下降的一部分。参考张有禄对机械式变速箱传动效率影响因素的研究[2]，与王熙等人对汽车变速器传动效率理论建模与实验测试[3]，王旺平等人对微型车传动系统效率建模与试验验证[4]的相关经验，希望在试验方案设计过程中更合理的识别出各影响因素的贡献度。

1、试验方案

如要准确测量得到驱动桥的传动效率就需要得到驱动桥输入扭矩、左右轮边输出扭矩M1、Mr。考虑齿轮啮合的冲击及扭矩测量精度、分辨力、采样率等的影响，效率计算过程采用一段时间的均值进行计算。

已知驱动桥传动效率的影响因素主要包括，齿轮啮合、轴承摩擦、油封摩擦、搅油损失等。在不同的转速、载荷、温度下都会影响摩擦磨损的大小而改变机械效率。那么在试验过程中将润滑油温控制在一个相对合理的范围内，并设计不同扭矩转速工况进行测试才能得到一个驱动桥传动效率的完整表现。

2、工况计算方法

在驱动桥测试中扭矩工况一般使用以发动机输出与地面附着力两种方法计算，取其较小值进行测试。一款驱动桥设计定型完成后可能在不同配置的车型上应用，有时也会以驱动桥额定输出扭矩进行性能及可靠性测试。因此我们设计了两种测试工况计算方法。

等扭矩法：即在不同车速下按驱动桥额定输出扭矩比例换算的输入扭矩工况进行测试的方法。一款重载商用车驱动桥额定输出扭矩为 40000Nm，速比 4.111，则可将其测试工况策划为表1所示。

表1　等扭矩法传动效率测试工况

需要注意的是，表 1中标红的部分输入功率以超过330kw，在实际车辆行驶过程中无法出现，并且在大功率下的机械损失大部分都转化为热，驱动桥润滑油温度将难以保证其控制精度。

图1　变速箱各档位下输出扭矩-转速图

等功率法：即在不同车速下按发动机额定输出功率比例换算的输入扭矩工况进行测试的方法。考虑发动机输出的情况，以某型336匹马力柴油机外特性曲线与某型12档变速箱速比计算的变速箱输出扭矩-转速关系如图1所示。变速箱输出扭矩即驱动桥输入扭矩均接近于以发动机额定输出功率计算的测试扭矩，测试时在每个转速下以功率计算扭矩的不同比例进行测试即为等功率工况。

一款重载商用车驱动桥额定输出扭矩为40000Nm，速比4.111，则可将其测试工况策划为表2所示。

表2　等功率法传动效率测试工况

考虑地面附着力时该桥的最大输入扭矩Mg为：

在进行低速效率测试时驱动桥输入扭矩不应超过按地面附着力计算的最大输入扭矩。

3、结论

在进行驱动桥传动效率试验时需要合理规划样品的输入转速-扭矩工况。使用等扭矩法进行测试因为扭矩即载荷一致，更容易分析齿轮啮合、轴承摩擦、油封摩擦、搅油损失等环节的变化规律。使用等功率法进行测试更贴近实际车辆行驶中的负荷，并能将工况与车辆油门踏板的力度进行关联，便于整车进行系统分析。

[1] Harald Naunheimer, Bernd Berstsche, Joachim Ryborz, etal.Auto -motive Transmissions Fundamentals, Selection, Design and Application[M].New York: Springer Science, 2011.

[2] 张有禄.关于机械式变速箱传动效率影响因素的讨论[J].机械工程与自动化,2008(05):185-186.

[3] 王熙,秦大同,胡明辉等.汽车变速器传动效率理论建模与实验测试[J].机械传动,2010(08):21-24.

[4] 王旺平,莫易敏,田蜜,胡志刚等.微型车传动系统效率建模与试验验证[J].武汉理工大学学报,2012(10):137-141.

Research for transmission efficiency bench test processing of Driving Axle

Wu Bin, Guo Hongrui
（Shaanxi Hande Axle Co., Ltd., Shaanxi Xi`an 710201）

By analyzing the influence factor of the driving axle transmission efficiency, the test object and the process method of the reasonable planning test are analyzed. To drive the bench test process is proposed based on torque method and power method etc.. The points for attention in the two experimental conditions are analyzed respectively. According to the specific requirements of the application of selecting test processing.

Driving axle; transmission efficiency; bench test

U467.3

A

1671-7988（2015）12-94-02

吴斌，就职于陕西汉德车桥有限公司。