纯电动教练车动力系统匹配设计与试验.pdf

novation. Refo N E
创新?改革
纯电动教练车动力系统匹配设计与试验
席加豪,蹇小平,康淑秀,冯镇,岳近春,成振坤
(长安大学汽车学院,陕西西安710064)
摘要:针对纯电动教练车,系统地提出各主要动力总成参数设计的基本原则,在桑塔纳2000CLS基础上对其进
行动力系统匹配设计,并进行了实年试验。试验结果表明,所设计的纯电动教练车能够满足驾校训练的要求,验证
了匹配的合理性
关键词:纯电动教练车;动力系统匹配设计;试验
中图分类号:U469.72文献标识码:A文章编号:1003-8639(2013)01-0013-04
Power System Matching Design and Test of Pure EV for Coaching
XI Jia-hao, JIAN Xiao-ping, KANG hu-xiu, FENG Zhen, YUE Jin-chun, CHENG Zhen-kun
School of Automobile, Chang'an University, Xi'an 710064, China
Abstract: The author systematically put forward the principles of parameter design for each power assembly on
pure EV for coaching. Based on SANTANA 2000 GLS, the power system was matching designed and tested on real
vehicle. The result shows that the designed pure EV for coaching meets the requirements of driving training, and it
verifies the rationality of the matching
Key words: pure EV for instruction; power system matching design; test
驾驶培训行业是交通运输行业的重要组成部
电动机与离合器之间的动力传递共有两种方
分,既是资源占有型行业又是能源消耗型行业,并案:①电动机与离合器通过链条连接。优点:同轴
且对环境产生很大的危害,因此,将驾校的燃油教度要求不高,安装与拆卸简单;缺点:传动效率
练车改制成电动教练车有着很大的实用意义和经济低。(②电动机与离合器通过法兰直连。优点:传动
意义。
效率高,结构紧湊,占用空间小;缺点:同轴度要
本文是在桑塔纳轿车的基础上,试制一辆纯电求高,安装与拆卸复杂。通过以上对比分析,决定
动教练车并对其进行实车试验,使试制的电动教练采用直连的方式。
车满足驾校训练的要求。开发纯电动教练车对减少1.2电动教练车的动力性要求
城市尾气排放,促进驾校行业的节能减排有着重要
根据驾校燃油教练车的场地特点和运行工况,确
而深远的意义。
定纯电动教练车的动力性指标如下:①最高车速为
60km/h;②最大爬坡度为15%;③必须能达到每天
1电动教练车动力系统匹配设计
8h的工作时间,并且满足一天80km续驶里程要求。
电动教练车方案论证
1.3电动机的功率
驱动电机将动力传递到车轮有很多不同的方
无论是传统的燃油汽车还是电动汽车,整车总
式,本文要试制一辆电动教练车,因此选取的是最功率的匹配原则是相似的,即根据整车的动力性
传统的动力传递机构,用电动机代替燃油教练年的(最高车速、最大加速度、最大爬坡度)来确定电
发动机,保留离合器、变速器、差速器等传统部动机的功率2?
件,如图1所示。
电动汽车的功率计算公式为
P=-(M'gf0cosck21150+m gv.sina+
差速器和
电动机H离合器H变速器日固定速比
m?8·
减速器
式中:m电动汽车的总质量,kg;f一路
面滚动阻力系数;Cnー空气阻力系数;A一电动
图1电动教练车动力传递简图
车行驶方向的迎风面积,m2;a坡道角度
修改稿收稿日期:2012-11-06
作者简介:席加豪(1987-),男,硕士,主要研究方向为纯电动汽车、増程式电动汽车等。
《汽车电器》2013年第1期f3
创新●改革
e Innovatione Reform
8一电动汽车转动质量的换算系数;Dー电动汽动阻力系数f-0.019,传动系的机械效率m=0.95x
车的行驶速度,km/h;t
一汽车的速度变化率
0.96-0912,空气阻力系数C-0.37,迎风面积A=BxH=
1.414×1.423=2.01m2,车轮的滚动半径r=0.2946m
即汽车加速度,m/2;mr一汽车传动效率
当电动教练车以最高车速m=60km/h行驶时,
当电动教练车以最高车速m行驶时,此时汽车根据公式(2),得功率P=8.3kW
的加速度与爬坡度可以忽略不计,即
当电动教练车以平均车速平均=10km/h爬tana=
(mg:/' cosa+いの'?。2
ITED
2)15%的坡度时,根据公式(3),得功率Pm=8.8kW。
3600·1
21.15
本设计中加速性能不予考虑,电动机的峰值功
式中:cosa≈1
率P=max{Pm、Pnl=8.8kW
当电动教练车以车速爬m…的坡度时,此时车1.5.2电动教练车电动机转速的计算
辆加速度可以忽略不计,即
本文所设计的电动教练车有5个档位,根据公
A
3600·7r
(mg f.. u+
式(4)得出各档位下的转速如表3所示。
+m?g
21.15
表3驱动电机在各个档位下的转速
2档车速3档车速4档车速5档车速电动机转速/(r/min
根据电动教练车的运行工况,对车辆的加速时
间不予考虑。电动机的最大功率P。应取P、Pnm中
Okm/
最大的一个,即P≥max(P、Png。
20 km/h
1.4电动机的最高转速
30 kr/h
汽车的行驶速度与电动机转速n之间的关系
30 kmh
40 km/h
」346
为=0.377
则nm为
40 km
184
50km/h
148
(4)
60 km/h
1778
0.377
式中:n-车辆最高档传动比;i一车辆主
减速器传动比;r一车轮的滚动半径
由表3可知,当电动教练车车速达到60km/h时,
1.5电动教练车电动机的选择
电动机最大转速为1778r/min
本设计是在桑塔纳2000GIS轿车的基础上试制1.5.3电动机的选择
辆纯电动教练车,桑塔纳轿车的主要参数如表
根据上述计算,选定电动机的最大功率10kW,
、表2所示。
转速在2000v/min左右。通过资料査询与市场週研,
表1桑塔纳2000GLS整车参数表
参照所计算的电动机参数,选择淄博休普电机电器
技术参数
数值
技术参数数值
有限公司生产的有刷直流电动机∠C/18.5B-72C2r