轎車換擋吸入感的研究及提升

張朋+楊璐璐+賈玉靈

摘要： 本文針對轎車換擋吸入感進行研究，分析了吸入感產生的原因，通過詳細設計計算，受力分析等方法對變速器M型曲線結構進行提升，并進行驗證測試。最終證明該方案改善效果良好，能夠明顯提升換擋吸入感品質。

Abstract： The passage makes a research for suction sense of sedan gear shifting， to analyze the reasons of production suction sense， improve the M pattern curve structure of transmission via specific design and calculation， and make a verifying test. Finally， it proves that the improvement scheme is within good effects， and obviously improves the quality of suction sense during gear shifting.

關鍵詞： 吸入感；M型曲線；換擋品質。

Key words： suction sense；M pattern curve；gearshift quality

中圖分類號：U463.212 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）29-0111-02

0 引言

手動型轎車在換擋評價過程中，換擋吸入感作為一個重要評價因素，能夠直接被顧客感知，對顧客評價車輛好與否產生重要影響。

本文主要對變速器換擋吸入感進行研究及提升，并且在實際生產中進行了成功的應用，取得明顯的效果，驗證了研究的正確性，對提高產品換擋品質奠定基礎。

1 吸入感影響因素

定義：換擋過程中，由換擋機構提供的幫助換擋進程的能力，一般體現(xiàn)在同步階段后的滑行階段。如圖1所示。

原理：選換擋感力塊上設計的M型結構就是提供在換擋過程中產生吸入感的一種結構，將手球力通過一系列換擋機構傳遞到選換擋感力塊，致使選換擋感力快與鎖球彈簧座發(fā)生相對運動，讓顧客通過手球感受被帶入換擋的感覺。

吸入感影響因素：

①M型結構。圖2所示，M型結構a段斜度越高，說明換擋吸入感越強。

②水平分力。在空擋掛入在擋過程中，當達到預同步時，鋼球的水平分力的大小影響換擋吸入感是否可順利進入上圖a區(qū)域，進而達到在擋狀態(tài)，當預同步時的水水平分力大于來自于齒轂、齒套的摩擦力時，既滿足要求。

③鎖球彈簧座的彈簧型變量。

根據(jù)彈簧本身最大壓縮量，來校核實際應用過程中所產生的最大彈簧壓縮量，只有當實際應用的彈簧壓縮量小于彈簧本身的最大壓縮量時，才能滿足換擋吸入感的改善。

2 改善M型結構，增加吸入感

計算：

①能量釋放比：圖3所示，吸入感用公式表達為（X-Y）/X*100%=**%，用能量釋放比來表達吸入感，當能量釋放比越高則吸入感越強，但能量釋放比過大會導致不回位的情形，故在設計過程中兩方面都要考慮。

②受力分析：

設：如圖4所示，設彈簧初始彈性力為F，彈簧剛度為K，在空擋位置的彈簧壓縮量為X1，在預同步完成時的彈簧壓縮量為X2，β為預同步完成后選換擋感力塊選轉的角度。

則：空擋時，鋼球受到的水平分力

F1=F*Sinα；

預同步完成時，鋼球受到的水平分力

F2=F1+（K*X2）Sinβ

（備注：初始彈簧力的計算：假設彈簧型變量為a，彈簧力為f1，彈簧型變量為b時，彈簧力為f2，則K=（f2-f1）/（b-a），當a=X1，f1=F時，F(xiàn)=f2+K（X1-b）

如圖5所示：通過受力分析，可知掛空擋至預同步行程之后的感力塊回撥力（水平分力F2）大于齒轂與齒套的摩擦力時，鋼球可順利進入圖6所示位置（掛檔位）。

③彈簧壓縮量的校核：

如圖7所示，設彈簧本身的最大壓縮量是Y，空擋時的彈簧壓縮量為X1，預同步時的彈簧壓縮量為X2，預同步階段彈簧被壓縮到最大，故在預同步時的彈簧壓縮量總量為X3=X1+X2；若X3小于Y，則說明設計滿足要求，否則重新設計M型結構或者彈簧本身，直到滿足要求。

3 總結

經(jīng)過實踐驗證，對M型結構進行結構改善后，換擋吸入感明顯，此項研究非常成功，換擋吸入感品質得以明顯提升，對手動車型換擋環(huán)境、手感有著至關重要的改善，為顧客制造換擋驚喜，提高轎車品質。

參考文獻：

[1]姜維山主編.變速器[M].北京：人民交通出版社，1990.

[2]陳新亞編著.汽車為什么會跑[M].北京：機械出版社，2009.

[3]李宗申主編.手動變速器和驅動橋[M].北京：教育科學出版社，2003.

[4]高品賢編著.振動、沖動及噪聲測試技術[M].成都：西南交通大學出版社，2010.