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1、第三章 汽车动力装置参数的选定第三章汽车动力装置参数的选择汽车动力装置参数是指发动机的功率、传动系的传动比。本章主要根据汽车对动力性和燃油经济性的要求，确定汽车动力装置参数。返回目录一、由uamax确定发动机功率当 时， ；此时所需的发动机功率3.1 发动机功率的选择发动机功率应大体等于，并不小于最高车速的行驶阻力功率之和二、由比功率确定发动机功率比功率：单位汽车总质量具有的发动机功率，单位：kW/t。(总质量差距大，利用统计数据粗略估计)3.1 发动机功率的选择1.货车的比功率分析各类货车的 f、T、CD、uamax 变化不大，用于克服Ff的功率变化不大；各类货车 A 变化不大，但m 变化较
2、大，A/m随质量增大而减小；货车的比功率随总质量增大而减小，但大于单位质量 应克服的滚动阻力功率。3.1 发动机功率的选择3.1 发动机功率的选择左图为东风、跃进货车比功率货车的比功率随总质量增大而减小一般货车的比功率约为10kW/t23t的轻型货车的比功率很大3.1 发动机功率的选择大/小? 为什么3.1 发动机功率的选择货车可以根据总质量与同类车辆比功率的统计数据，初步选择发动机功率。 不少国家对车辆应有的最小比功率作出规定，以保证路上行驶车辆的动力性不低于一定水平，防止某些性能差的车辆阻碍车流。3.1 发动机功率的选择轿车的车速高，最高车速变化范围大(125400km/h)。比功率主要与
3、 有关。比功率还与CDA/ mT有关。2.轿车的比功率3.1 发动机功率的选择右图解释见P76页Audi A6 轿车的比功率车车型功率/kW整备质备质 量/kg比功率最高车车速A6 1.892152560198A6 1.8T110152572206A6 2.4121156078214A6 2.81401560902263.1 发动机功率的选择利用图表中的数值点形成的区域，个可以根据设计轿车的总质量、预期的最高车速，大体确定发动机的功率。Audi A6 轿车的比功率3.1 发动机功率的选择车车型功率/kW整备质备质 量/kg比功率最高车车速Audi A6 1.892152060198Bora 1
4、.892135068202Audi A6 1.8T110152072206Bora 1.8T110135081221根据设计轿车的总质量、预期的最高车速，利用轿车比功率曲线可大体确定发动机的功率。Audi A6与Bora 比功率的比较（两车轴距相差337mm，质量相差170kg）3.1 发动机功率的选择下一节第一节 发动机功率的选择本节内容结束3.1 发动机功率的选择1.最小传动比与动力性和燃油经济性的关系三轴式直接档变速器 = 1二轴式变速器和超速档三轴变速器确定的确定 i0的确定副变速器传动比。思考汽车传动系由哪些传动部件组成？传 动系总传动比 it 如何确定？3.2 最小传动比的选择当
5、时，汽车的最高车速最高。1）最高车速(ig=1,不同i0)i03 i02 i01uamax1 uP3uamax2 uamax3 uamax1发动机最大功率对应的车速；汽车的最高车速。3.2 最小传动比的选择2）后备功率后备功率3.2 最小传动比的选择i01的后备功率最小；i03的后备功率最大；i01的燃油经济性最好；i03的燃油经济性最差。 1，动力性好，燃油经济性差。2）后备功率3.2 最小传动比的选择轿车轿车 所占比例0.50.730.70.917.50.91.10741.101.395.5不同 的取值在轿车中所占的比例3.2 最小传动比的选择未来发展趋势？2.最小传动比与驾驶性能驾驶性能
6、是指加速性、动力装置的转矩响应、噪声和振动。大排量发动机提供较大、较快、较平稳的转矩响应。前置前驱动传动系转矩响应较前置后驱动好。最小传动比过小，汽车在重负荷下工作，加速性不好，出现噪声和振动。最小传动比过大，燃油经济性差，发动机高速运转的噪声大。3.2 最小传动比的选择根据每千克车质量的发动机排量毫升值，查出允许 的最小 值，对于选择轿车最小传动比有参考价值。3.2 最小传动比的选择下一节第二节 最小传动比的选择本节内容结束3.2 最小传动比的选择第三节最大传动比的选择返回目录3.3 最大传动比的选择满足汽车的最大爬坡度max；传动系最大传动比 主要用于什么工况？思考满足汽车的最低稳定车速u
7、amin ；满足汽车加速时间的要求；满足汽车的附着条件 。3.3 最大传动比的选择当汽车低速爬坡时(忽略空气阻力)FW= 0， = 0一、保证最大爬坡度3.3 最大传动比的选择货车30%，角度为16.7已知参数：G 26950N；f 0.02； ；r 367.15mm； 310 ；i03.70；副变速器传动比 2.64；T0.90以奔驰ML320越野汽车为例，计算满足最大爬坡度要求前提下的传动系最大传动比。求得 ig12.6193.3 最大传动比的选择三、满足附着条件或二、满足最低稳定车速uamin的要求3.3 最大传动比的选择为了能够在松 软路面上行驶轿车最大爬坡度应大于 30%，可根据加速
8、能力进行换算，并根据同级 别轿车进行选择下一节第三节 最大传动比的选择本节内容结束3.3 最大传动比的选择第四节传动系挡数与各挡传动比的选择本节将介绍汽车变速器各挡传动比的基本分配原则；按等比级数分配传动比的优点等。返回目录3.4 传动系档数与各档传动比的选择比功率大 挡位数少（阻力靠后备功率克服）。比功率小 挡位数多（阻力靠变换挡位克服）。重型货车和越野汽车使用中，载质量变化大，路面条件复杂， 大，挡数较多。档与档之间的传动比值不应大于1.71.8，防止换挡困难。挡位数多，对汽车动力性和燃油经济性都有利。动力性：挡位数多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力。
9、燃油经济性：挡位数多，增加了发动机在低燃油消耗率转速区工作的可能性，降低了油耗。3.4 传动系档数与各档传动比的选择1.各挡传动比的分配最大最小传动比确定后，变速器各挡传动比基本按等比级数分配，即设5挡变速器的ig5=1一、各挡传动比的确定3.4 传动系档数与各档传动比的选择1）发动机工作范围都相同，加速时便于操纵；2）各挡工作所对应的发动机功率都较大，有利于汽车动力性；3）便于和副变速器结合，构成更多挡位的变速器。以下将重点分析上述优点2.等比级数分配传动比的优点3.4 传动系档数与各档传动比的选择与n的关系挡n=n2时的车速为挡n=n1时的车速为3.4 传动系档数与各档传动比的选择由于同理
10、，应有所以3.4 传动系档数与各档传动比的选择发动机工况图变速器工况图国产奥迪A6 轿车的各项技术参数3.4 传动系档数与各档传动比的选择 换挡过程中，发动机总在同一 转速范围内n1n2内工作，起步加速工作比较方便； 充分利用发动机提供的功率， 提高车辆的动力性。ig1/ig21.85；ig2/ig31.432；ig3/ig41.346；ig4/ig51.355；且 3.4 传动系档数与各档传动比的选择各挡对应的发动机工作转速范围都相同，且都在发动机最大功率附近。不同传动比分配方式的对比分析3.4 传动系档数与各档传动比的选择不同传动比分配方式的对比分析高挡对应的发动 机转速范围大。高挡对应的
11、发动 机转速范围小。3.4 传动系档数与各档传动比的选择由于高挡的利用率远大于低挡，实际各挡传动比常按下式分布CA7220 5挡变速器传动比奔驰E200 5挡变速器传动比3.4 传动系档数与各档传动比的选择车车型ig1/ig2ig2/ig3ig3/ig4ig4/ig5ig6/ig5奥迪3.01.7191.4291.3571.3681.395现现代XG1.7701.4631.3921.159马马自达61.7881.5051.2861.278奥迪TT1.8201.571.3431.276一些常见车型传动比的比值3.4 传动系档数与各档传动比的选择3.4 传动系档数与各档传动比的选择可参考此图确定轿
12、车最 高挡传动比3.4 传动系档数与各档传动比的选择可参考此图确定变速器中间 各挡传动比3.4 传动系档数与各档传动比的选择一具有5挡的主变速器，各挡间的公比为q 2，其传动比序列为1、q 2、 q 4、 q 6、 q 8。若结合一后置两挡副变速器，其传动比为1、 q，便可构成一具有10挡位的变速器，各挡间的公比为q，其传动比序列为1、q、q 2、 q 3、 q 4、 q 5、 q 6、 q 7、 q 8、 q 9。这是按等比级数分配传动比的优点之一。便于主变速器与副变速器的结合3.4 传动系档数与各档传动比的选择下一节本节内容结束第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择3.4 传动系档数与各档传
13、动比的选择本节主要研究不同功率的发动机与不同的变速器、不同的主减速器相匹配时，对汽车动力性和燃油经济性的影响。第五节利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数返回目录3.5 利用燃油经济性-加速时间曲线确定动力装置参数C曲线：燃油经济性-加速时间曲线。前提： 和 已经确定。一、i0的确定i0不同，将直接影响到汽车的动力性和燃油经济性。C曲线上的各点是如何计算得到的？思考3.5 利用燃油经济性-加速时间曲线确定动力装置参数P27,50用不同的变速器和不同的主减速器相匹配，分析对汽车动力性和燃油经济性的影响。二、 和i0的确定前提：发动机已经选定。3.5 利用燃油经济性-加速时间曲线确定动力装置参
14、数3.5 利用燃油经济性-加速时间曲线确定动力装置参数不同的五档客车哪一种变速器的何 种变速比的情况下 经济性和动力性最 佳？思考3.5 利用燃油经济性-加速时间曲线确定动力装置参数不同变速器的货车哪一种变速器的燃 油经济性最佳？ 在传动比为5.897的情况下，动力性和 经济性如何？思考将不同的发动机、不同的变速器和不同的主减速器匹配在一起，综合分析对汽车动力性和燃油经济性的影响。三、 和i0的确定13.5s3.5 利用燃油经济性-加速时间曲线确定动力装置参数三、 和i0的确定将不同的发动机、不同的变速器和不同的主减速器匹配在一起，综合分析对汽车燃油经济性的影响。3.5 利用燃油经济性-加速时
15、间曲线确定动力装置参数三、 和i0的确定将不同的发动机、不同的变速器和不同的主减速器匹配在一起，综合分析对汽车燃油经济性的影响。3.5 利用燃油经济性-加速时间曲线确定动力装置参数3.5 利用燃油经济性-加速时间曲线确定动力装置参数动力装置参数实例 一档克服30%坡度； 四档在55mile/h与60mile/h克服3%的坡度； 驾驶性能要求的最小传动比。下一章本章内容结束第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数3.5 利用燃油经济性-加速时间曲线确定动力装置参数总结第一节：发动机功率的选择： 发动机功率如何计算，和哪几个因素有关？ 比功率的概念？ 货车比功率的分析及关键影响因素？ 轿车比功率的分析及关键影响因素？ 第二节：最小传动比的计算： 总传动比的计算方法？ 如何根据功率平衡图分析最小传动比？ 最小传动比对最高车速的影响？ 最小传动比对发动机后备功率和燃油经济性的影响？ 最小传动比与驾驶性能的关系。 第三节：最大传动比的选择： 最大传动比的选择应该考虑哪几方面的要求？第四节：传动系档数与各档传动比的选择：
