汽车理论汽车理论第十五讲主讲教师：杨志华 学时：482第三章 汽车动力装置参数的选择第四节传动系挡数与各挡传动比的选择返回目录3至此，我们已经确定了发动机功率、传动系最小传动 比和最大传动比发动机功率，根据预期的最高车速和比功率选取传动系最小传动比，主要依据对动力性和经济性的要求，以及 驾驶性能传动系最大传动比，根据最大爬坡度、最低稳定车速和附着三 方面的限制来确定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4基本依据：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，在需要时能发挥出更大的后备功率，提高了汽车的加速和爬坡能力燃油经济性：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，降低了油耗第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择一、传动比数目的选取 对于一般汽车来说，传动比数目指的就是变速器的前进挡数目 回顾：在给定发动机的前提下，一般 来说，后备功率越大，动力性 就越好；而负荷率越高，燃油 消耗率越低这一点从万有特 性图上可以看出来ABA ’ B’图中可见，相同的输出功率下 ：B点的负荷率比A点高，燃油 消耗率比A点低；而A点由于后 备功率较大，其动力性优于B点 。
ua=150km/h因此，我们希望变速器有足 够多的挡位，能够在需要动 力性时将发动机工作点控制 在A点，在强调经济性时将 工作点控制在B点56轿车等中小型车辆：结构紧凑，比功率大→ 挡位数少（阻力靠后备功率克服）一般只有中高级轿车才采用六挡变速器货车和大客车：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→挡数非常多常采用一个主变速器加一个副变速器的组合形式来实现多挡位因此，从理论上说，传动系挡位数目越多越好另外，根据功用、使用条件、整车布置以及成本控 制等要求的不同，不同车型对于传动比数目有各自 的侧重点7第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择1.各挡传动比的分配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=1二、各挡传动比的确定81）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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择9与n的关系第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择Ⅰ挡n=n2时的车速为Ⅱ挡n=n1时的车速为关于起步操作10由于同理，应有所以第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择即：换挡过程中发动机转速总是从n2变 化到n1。
这显然便于驾驶员操作11•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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择12ig1/ig2＝1.85；ig2/ig3＝1.432；ig3/ig4＝1.346；ig4/ig5＝1.355；且 第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择13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发动机工况的对比分析第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择传动比按等比级数分配方式更大的好处在于提高发动机功 率利用率14不同传动比分配方式的对比分析高挡对应的发动 机功率下降严重低挡对应的发动 机功率下降严重第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择得 不 偿 失15CA7220 5挡变速器传动比第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择奔驰E200 5挡变速器传动比由内燃机工作特性可知，等比级数分配传动比可以保证发动机平均功率最大而考虑到高挡的利用率远大于低挡，实际各挡传动比常略为递减分布：（另外，“公比略微递减”只适用于传动比数目不太多的场合对于重型车辆或者工 程机械等，由于传动比数目非常多，其公比基本上严格按等比级数分配16车型ig1/ig2ig2/ig3ig3/ig4ig4/ig5ig6/ig5奥迪3.01.7191.4291.3571.3681.395现代XG1.7701.4631.3921.159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17第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择很明显，随着挡位的升高，转速范围变化越来越小，即各挡传动比的公 比在递减。
18可参考此 图确定轿车最 高挡传动比第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择19可参考此图 确定变速器中间 各挡传动比第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择20一具有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，其传动比分别为1和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，仍呈等比级数分配如果主变速器传动比不是按等比级数分配，比如，按1、q、q 4…，那么结合副变速器后，可能有几个“挡位”的传动比数值是一样的，即：真正独立的挡位数没有10个等比级数”分配的另一个好处： 便于主变速器与副变速器的结合第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择1×q=q×121本章内容回顾—动力装置参数选定的原则汇总： 发动机功率：首先保证预期的最高车速、另外可以对照参比车型 的比功率数据 最小传动比：主要保证动力性、燃油经济性（以及驾驶性能）， 近年来为提高燃油经济性，趋势是降低最小传动比 最大传动比：兼顾最大爬坡度、最低稳定车速和附着能力三方面 的要求。
传动比数目：理论上越多越好，实际工作中结合具体车型选取 传动比分配：略为递减的等比级数好处在于：方便加速操作 、提高发动机功率利用率以及便于和副变速器结合汽车动力装置参数的确定汽车理论主要研究汽车的各项性能汽车理论研究的主要内容动力性燃油经济性制动性操纵稳定性平顺性通过性汽车的性能主要包括即，前三章介绍的都属于“ 驱动动力学”问题对性能 的影响因素，除了道路条件 和驾驶工况外，主要是汽车 整体参数和动力装置参数23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。
