乘用车手动变速器动态换挡性能评价方法及改进策略

乘用车手动变速器动态换挡性能评价方法及改进策略

郭海宽

宁波远信拉索有限公司      浙江省宁波市315600

摘要：随着汽车工业的快速发展，车辆的性能指标及驾驶体验成为了消费者选购乘用车的重要考量因素之一，而乘用车的手动变速器动态换挡性能作为车辆驾驶控制系统中的重要组成部分，直接影响到驾驶者的行车体验和行车安全。因此，对于乘用车手动变速器动态换挡性能的评价和改进具有重要意义。本文旨在介绍乘用车手动变速器动态换挡性能的评价方法，并探讨如何通过改进策略来提升其性能。

关键词：变速器；换挡性能；动态；乘用车

随着国内汽车保有量持续快速增长，公路交通所消耗的石油资源占全国石油消耗总量的份额不断攀升，提供给用户低油耗并具备良好动力性能的汽车产品成为目前汽车企业追求的主要目标之一，也是目前消费者最为关心的技术指标。要提高汽车动力性能和燃油经济性，关键在于发动机的工作特性和传动系统的匹配，其中变速器的设计和匹配是非常重要的一环，然而在设计和匹配变速器的过程中，存在许多制约因素，其中换挡性能是一个重要的方面，一些跨国汽车公司经过多年的积累已经建立了一套基于试验手段的变速器换挡性能评价方法。

一、乘用车手动变速器动态换挡性能影响因素分析

（一）变速器硬件特性对动态换挡性能的影响

变速器硬件特性对动态换挡性能的影响不容忽视，变速器作为车辆动力传输的核心部件，其设计制造和装配质量直接关系到换挡的平顺性和响应速度，齿轮的精度、轴承的刚度以及同步器的性能等硬件特性，在换挡过程中起着至关重要的作用，例如高精度齿轮能够减少换挡时的冲击和振动提高换挡的平顺性，而高刚度轴承则能够确保换挡过程中齿轮传动的稳定性和可靠性，同步器的性能也直接影响着换挡的平顺性和速度，一个优秀的同步器能够在短时间内完成同步过程，减少换挡时间，提高换挡效率[1]。

（二）驾驶员操作习惯对动态换挡性能的影响

驾驶员操作习惯对乘用车手动变速器的动态换挡性能具有显著影响，在实际驾驶过程中驾驶员的换挡时机、换挡速度和换挡力度等因素都会直接关系到车辆的换挡品质，换挡力度也是影响动态换挡性能的重要因素，过大的换挡力度可能导致变速器内部零件的磨损加剧，影响变速器的使用寿命。驾驶员需要根据车辆的具体情况和自己的驾驶习惯合理控制换挡力度确保换挡操作的准确性和有效性。

（三）车辆行驶环境对动态换挡性能的影响

车辆行驶环境对动态换挡性能的影响不容忽视，在实际驾驶过程中驾驶员经常面临不同的道路条件和气候条件，这些因素都会直接或间接地影响手动变速器的换挡性能，气候条件也会对换挡性能产生影响，在低温环境下变速器油的流动性变差可能导致换挡不顺畅，而在高温环境下变速器内部的热量积累可能导致换挡逻辑紊乱影响换挡质量。因此在评价和改进手动变速器的动态换挡性能时，必须充分考虑车辆行驶环境的影响。

二、现有评价方法

（一）基于实车测试的评价方法

实车测试的评价方法是对乘用车手动变速器动态换挡性能进行客观评估的重要手段，这种方法通过在实际驾驶环境中对车辆进行动态换挡测试，收集相关的数据和信息，进而对变速器的性能进行综合评价，结合驾驶员的驾驶行为和车辆的行驶状态对变速器的动态换挡性能进行综合评价，这种方法可以更加客观、真实和全面地了解变速器的性能表现为变速器的改进和优化提供有力的数据支持和科学依据[2]。

（二）基于模拟仿真技术的评价方法

模拟仿真技术的评价方法在乘用车手动变速器动态换挡性能评价中发挥着重要作用。通过构建高精度的车辆动力学模型和换挡过程仿真模型可以模拟不同驾驶环境和驾驶员操作习惯下的换挡过程，从而全面评估变速器的动态换挡性能。这种方法不仅具有高效、灵活的特点，而且可以在不实际改装车辆的情况下，对多种改进策略进行快速验证和比较。

（三）基于主观驾驶体验的评价方法

主观驾驶体验的评价方法在乘用车手动变速器动态换挡性能评价中占据重要地位，这种方法强调驾驶员在实际驾驶过程中对换挡性能的直观感受，从而更真实地反映变速器的性能优劣。在实际应用中通常会设计一系列标准化的驾驶场景如起步加速、坡道起步、连续换挡等收集大量驾驶员的反馈数据统计分析可以发现不同驾驶员对换挡性能的期望和偏好为变速器的设计和生产提供更加精准的指导，主观驾驶体验的评价方法在乘用车手动变速器动态换挡性能评价中具有不可替代的重要作用[3]。

（四）基于动态数据的综合评价方法

动态数据的综合评价方法是对乘用车手动变速器动态换挡性能进行全面评估的有效手段，该方法通过收集和分析车辆在实际行驶过程中产生的动态数据来客观反映变速器的性能表现，这些数据包含了硬件特性、驾驶员操作习惯、车辆行驶环境等多方面的信息，在实际应用中动态数据的综合评价方法可以实时监测车辆性能的变化，为驾驶员提供及时的反馈和指导，提高驾驶的安全性和舒适性。

三、改进策略探讨

（一）硬件优化策略

乘用车手动变速器的动态换挡性能受到硬件特性的直接影响，为了提升换挡的平顺性和效率，硬件优化策略显得尤为重要。在硬件层面变速器齿轮的设计和制造精度是关键因素，采用先进的加工技术和材料可以显著提高齿轮的耐用性和换挡的精准度，离合器的性能也是影响换挡性能的重要因素，离合器的接合速度和稳定性直接关系到换挡的平顺性，硬件优化策略在提升乘用车手动变速器动态换挡性能方面发挥着重要作用。

（二）驾驶员培训与指导策略

驾驶员培训与指导策略在提高乘用车手动变速器动态换挡性能方面扮演着至关重要的角色，驾驶员通过专业的培训和指导可以掌握正确的换挡技巧，减少不必要的换挡失误，从而提高换挡的平顺性和效率。在培训过程中，可以引入数据分析模型，让驾驶员了解不同驾驶习惯对换挡性能的影响[4]。

（三）环境适应性改进策略

环境适应性改进策略在乘用车手动变速器动态换挡性能评价中占据重要地位，车辆在实际行驶过程中会面临各种复杂的道路和环境条件，提升变速器的环境适应性是提升换挡性能的关键。

结论：

乘用车手动变速器动态换挡性能的评价方法和改进策略是提升驾驶体验和实现汽车燃油经济性的关键，乘用车企业应加强研发和创新，不断优化手动变速器的设计和控制以提升乘用车的竞争力和市场份额。

参考文献：

[1]王伟.乘用车变速器动态换挡性能提升的改进策略[J].汽车零部件,2020,(05):43-47.

[2]王伟.某手动变速器动态二次冲击的分析及优化[J].汽车实用技术,2019,(06):108-110.

[3]侯成伟,孟祥媛,汪禄刚等.乘用车手动变速器换挡性能评价研究[J].汽车工业研究,2018,(10):52-56.

[4]杨士钦,王应,卢剑伟.乘用车手动变速器动态换挡性能评价方法及改进策略[J].汽车工程学报,2012,2(05):348-353.