EXEDY离合器的实车试验

发布时间:2010-07-13
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EXEDY离合器的实车试验

EXEDY公司通过在实际道路上对离合器的性能进行测试,得出如下结论:中国市场上的车辆起步对离合器摩擦片寿命的要求更加苛刻,更加要注意离合器摩擦片的寿命;由变速操作频率分析结果得出离合器操作频率增加,所以必须要注意离合器压板的强度。

汽车产业已成为中国经济增长的支柱产业。日本、美国、德国等国家的世界大型汽车制造商都与中国汽车制造商展开了不同形式的合作。然而,如何在中国市场上提供更具性价比的汽车,将是能否在中国市场取得成功的重要课题。

为了更好地把握中国离合器市场的实际使用情况,EXEDY在中国国内采取实车试验的形式,对离合器的负荷频率进行了测量,并依据此数据开发适合中国市场的产品。
  
调查地域

以爱思帝(重庆)驱动系统有限公司(EXEDY下属公司)所在的重庆市为中心,选择了上下坡路较多的卡车运输路线,其中去程包括145km的高速路及14km的一般道路;回程为一般道路79km、高速路76km和一般道路16km。

调查车辆

本次调查使用的是中国国内主流车型之一的厢式货车,并要求驾驶员装载日常运输时的实际重量货物。该车辆的参数为 :驱动形式6×4;GVW:18 300kg;最大功率199kW;VW:10 800kg;最大载重量:7 500kg。

计算测量方法

如图1所示,在车辆的各个部位安装了测量仪器,用于测量车辆行驶过程中各部位的发生功率。测定项目包括:发动机转速、离合器转速、传动轴旋转(车速)、传动轴扭矩、助力器行程、大气温度、离合器工作环境温度、变速箱油温和差速齿轮箱油温。


图1  测量仪器的安装位置及测量项目

 
  
测量结果

1.离合器扭矩频率分析结果

⑴市内行驶

离合器的扭矩频率如图2所示,可以看出实际发生扭矩大于发动机扭矩的频率很少。这是因为调查车辆使用的是非同步变速器,驾驶员变速时必须踩两次离合器,配合转速进行变速,因此不会出现变速冲击(注:中国的车辆较多使用非同步变速器,所以踩两次离合器的操作很常见)。


图2  市内行驶时的扭矩频率分析结果

①市内路线行驶的特征

市中心地区信号灯较少,行人、汽车和摩托车也非常多,交通处于堵塞的状态。稍离开市中心的地方又因道路施工而导致交通堵塞。

②郊外行驶路线的特征

郊外基本没有交通信号,道路也很宽阔,因此车辆起步变速频率较少,车速维持在60km/h左右。未铺道路和铺装不好的道路超半,道路状况比较恶劣。

⑵山岳道路的行驶

如图3所示,在山岳道路行驶时,离合器接近发动机最大扭矩的频率较高,负向扭矩的使用频率低。这是因为山路上坡时,油门处于常开状态(发生扭矩接近发动机最大扭矩)行驶;下坡路时,不使用引擎刹车,而使用脚刹车进行减速不会产生负向扭矩。这是减速时不减挡,而是在上坡感到扭矩不足时减挡的驾驶。


图3  山岳道路行驶时的扭矩频率分析结果

另外,在山岳道路行驶时出现了在其他路况没有出现的过大扭矩,约为发动机扭矩的2.5倍,但发生频率低。这应该是由于在变速之后的tip-in(为了获得加速强烈踩踏油门)而产生的。

据驾驶员介绍,不使用引擎刹车而靠脚刹车进行减速的驾驶方式在中国市场是很普遍的。

山岳道路的特征:坡度达到5.2%~13.5%,车速为5~15km/h。即使在狭窄的山岳道路,超车现象也较普遍。

⑶高速公路的行驶

如图4所示,高速公路行驶时,离合器负向扭矩的使用频率非常少,这与在山岳道路行驶是一样的,主要因为在高速公路上坡时经常开足油门行驶,而下坡时不使用引擎刹车而靠脚刹车进行减速造成的。


图4  高速公路行驶时的扭矩频率分析结果

高速公路行驶的特征:路面铺装情况良好,行驶车辆少,无堵塞。有多处短距离的上坡路,车速约为20km/h,平坦道路的车速约为60km/h,下坡路的车速为70~80km/h。

⑷全程行驶

如图5所示,全程行驶的离合器扭矩频率接近发动机最大扭矩的发生频率最高,其次是0Nm附近的扭矩发生频率也较高。另外,发生最大扭矩为发动机最大扭矩的2.5倍左右,负向扭矩的发生频率低于发动机正向扭矩的发生频率。


图5  全路段行驶时的扭矩频率分析结果

路况比例:市内2%、郊外22%、山岳道路59%、高速公路16%。

2.起步时的离合器打滑时间与发动机最高转速

此次行驶全程区间的起步波形,离合器打滑时间和发动机最高转速之间的关系如图6所示。由此可以得出,与一般的日本车辆相比,中国国内的车辆起步对离合器摩擦片寿命要求更加苛刻。


图6  起步时的打滑时间与发动机最高转速

3.起步频率的分析结果

此次各行驶区间的起步频率是:市内起步频率为0.6次/km;郊外起步频率为0.2次/km;高速公路的起步频率为0.1次/km;山岳道路起步频率为0.2次/km。我们可以看出整体上的起步频率较少,堵塞较多、起步频率较多的市内道路行驶的起步频率也只有0.6次/km。这可能是因为目前中国国内交通信号还较少,所以车辆停止也很少。

这里值得注意的是,山岳道路的起步频率是0.2次/km,而日本的山岳道路车辆基本不会停止。因为中国车辆使用的是水冷刹车,会因补充刹车冷却用水而停车。另外,因为道路狭窄、错车和交通堵塞发生停车,因此,起步频率增加。

4.操作频率的分析结果

被调查车辆使用非同步变速器,驾驶员变速时一定会踩两次离合器,所以中国市场上的离合器操作频率高于日本,这就要求必须注意离合器压板的耐久强度。图7表示的是此次全部路况的变速操作频率。


图7  全路程行驶时的变速操作频率

 
  
小结

此次调查明确了中国市场离合器的使用状况,从起步波形的测定得出,中国市场的车辆起步对离合器摩擦片寿命的要求更加苛刻,因此要更加注意离合器摩擦片的寿命。

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