تحقیقات موتور

تحقیقات موتور

شبیه‌سازی عملکرد و مصرف سوخت برای انتخاب بهینه نسبت دنده خودرو مجهز به جعبه‏‌دندةدستی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
دانشکده خودرو، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران
چکیده
در این پژوهش شبیه‏‌سازی عملکرد و مصرف سوخت یک خودرو مجهز به جعبه‏‌دندةدستی در نرم‌افزار جی تی انجام شده است. در مراحل ابتدایی یکپارچه‏‌سازی قوای محرکه خودرو پس از نهایی شدن موتور، باید انتخاب نسبت دنده‏‌های جعبه‏‌دنده با محدودیت پاسخگویی به هدف‌‏های مصرف سوخت و عملکرد خودرو انجام شود. در این تحقیق ویژگی‏‏‌های شیب پیمایی، صفرتاصد، بیشینة سرعت، شتاب‏‌گیری در دنده‌‏های مختلف و مصرف سوخت به عنوان هدف‌‏های مهم طراحی مطرح شده است. در ادامه برای 4 سری نسبت دنده موجود و پیشنهادی سازنده جعبه‏‌دنده شبیه‏‌سازی انجام شده است و در نهایت نسبت دنده بهینه با توجه به معیار پاسخگویی به هدف‌‏های خودرویی و منطق طراحی انتخاب شده است. نتایج تجربی خودرو سواری شامل مصرف سوخت و صفرتاصد با نتایج شبیه‏‌سازی مقایسه شده است. مصرف سوخت با دقت 3.3 درصد و صفرتا صد با دقت 7.4 درصد شبیه‌‏سازی شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Performance and fuel consumption simulation for optimized manual transmission gear ratio selection

نویسنده English

Alireza Batooei
School of Automotive Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده English

The performance and fuel consumption are simulated for the vehicle equipped with manual transmission by GT in this research. The choice of gear ratio for legal compatibility and fuel consumption and performance targets is performed when the engine is finalized for powertrain system in the initial state of project. The important targets design selected as gradeability in 8–12–20–24 -30 (%), maximum speed (km/h), 0-100 km/h, in gear acceleration (s) in each gear and fuel consumption in this research. The four suggested gear ratios which available and produced by supplier are chosen and simulated, and the optimum gear ratios are selected by comparison with vehicle targets and design maturity. The experimentally results are used for the validation and the comparison between experimental and simulation results is done . Fuel consumption (l/100km) and 0-100 (Zero to on handreed kilometer-(s)) acceleration are simulated by 3.3% and 7.4 % error, respectively.

کلیدواژه‌ها English

Performance Simulation
Fuel Consumption
Optimum Gear Ratio Selection
Engine and Transmission Integration
Vehicle Target
[1] Mashhadi B, Abdalani A. Phazy algoritm design of changing gear ratio for fuel consumption in the CVT vehicle. In: Proceedings of the 2nd Combustion Conference; 2007 Feb; Tehran, Iran. [In Persian]
[2] Saboohi Y, Farzaneh H. Model for optimizing energy efficiency through controlling speed and gear ratio. Energy Efficiency. 2008 Feb;1:65-76.
[3] Ulanov AG, Troyanovskaya IP. Optimization of gear ratio of variable mechanical gearboxes. InIOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2019 May 1 (Vol. 537, No. 3, p. 032007). IOP Publishing. doi: 10.1088/1757-899X/537/3/032007
[4] Eckert JJ, Santiciolli FM, Silva LC, Dedini FG. Vehicle drivetrain design multi-objective optimization. Mechanism and Machine Theory. 2021 Feb 1;156:104123.
[5] Kunt MA. Analysis of The Effect of Different Gearbox/Transmission Types on Driveline Friction Losses by Means of Gt Suite Simulation Programme. International Journal of Automotive Science and Technology. 2021 Jul 1;5(3):271-80. doi: 10.30939/ijastech..945675
[6] Hashemi SM, Tarahomi M, Houshyar M. Optimization of car gearbox conversion ratios based on providing maximum traction in different gears. The Journal of Engine Research. 2022 Mar 21;66(66):36-45. doi: 10.22034/er.2022.697911 [In Persian]
[7] Karamian Manesh MJ, Banagar I, Molaei Raoof Z, Moqtaderi H. Fuel consumption-aware powertrain selection and optimization for a B-class sedan. The Journal of Engine Research. 2022 Dec 22;69(69):12-20. doi: 10.22034/er.2022.697925 [In Persian]
[8] Akbarpouran Khayati E, Najjari B, Parsa S, Abedi MJ. Emissions and fuel consumption reduction of the OM355 diesel engine using a common rail fuel injection and selective catalytic reduction systems. The Journal of engine research. 2021 May 22;62(62):15-21.[In Persian]
[9] Rahmatinejad B, Rahimi Asiabaraki H, Azimpoor Shishevan F. Experimental analysis of the impact of fuel pressure and filter clogging on the injection rate of automotive injectors. The Journal of Science and Technology in Mechanical Engineering. 2024 Dec 21;3(2):69-79. doi: 10.22034/stme.2025.491200.1090 [In Persian]
[10] Theodoropoulos L, Chithaluri S. Implementation of vehicle model in GT-Suite for energy efficiency studies. 2022.

  • تاریخ دریافت 28 اردیبهشت 1404
  • تاریخ بازنگری 09 خرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 14 خرداد 1404