汽车动力装置参数选择

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1、第四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、传动系的传汽车动力装置参数是指发动机的功率、传动系的传动比。动比。 本章主要根据汽车对动力性和燃油经济性的要求，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。确定汽车动力装置参数。第四章第四章 汽车动力装置参数的选择汽车动力装置参数的选择第一节发动机功率的选择一、由uamax确定发动机功率当当 时，时， ；此时所需的发动机功率此时所需的发动机功率第一节 发动机功率的选择二、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，单比功率：单位汽车总质量具有的发动机功率，单位：位：kW/t。第一节 发动机功

2、率的选择1.货车的比功率分析 各类货车的各类货车的 f、T、CD、uamax 变化不大，用于克服变化不大，用于克服Ff的功率变化不大；的功率变化不大； 各类货车各类货车 A 变化不大，但变化不大，但m 变化较大，变化较大，A/m随质量随质量增大而减小；增大而减小； 货车的比功率随总质量增大而减小。货车的比功率随总质量增大而减小。第一节 发动机功率的选择第一节 发动机功率的选择第一节 发动机功率的选择第一节 发动机功率的选择货车可以根据货车可以根据总质量与同类车总质量与同类车辆比功率的统计辆比功率的统计数据，初步选择数据，初步选择发动机功率。发动机功率。第一节 发动机功率的选择 轿车的车速高，最

3、高车速变轿车的车速高，最高车速变化范围大。化范围大。 比功率主要与比功率主要与 有关。有关。 比功率还与比功率还与CDA/ mT有关。有关。2.轿车的比功率第一节 发动机功率的选择Audi A6 轿车的比功率轿车的比功率车型车型功率功率/kW整备质量整备质量/kg比功率比功率最高车速最高车速A6 1.892152560198A6 1.8T110152572206A6 2.4121156078214A6 2.8140156090226第一节 发动机功率的选择Audi A6 轿车的比功率轿车的比功率第一节 发动机功率的选择车型车型功率功率/kW整备质量整备质量/kg比功率比功率最高车速最高车速Au

4、di A6 1.892152060198Bora 1.892135068202Audi 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。率曲线可大体确定发动机的功率。第一节 发动机功率的选择Audi A6与与Bora 比功率的比较比功率的比较（两车轴距相差（两车轴距相差337mm，质量相差，质量相差170kg）第四章第四章 汽车动力装置参数的选择汽车动力装置参数的选择第二节最小传动比的选择1.最小传动比与动力性和燃油经济性的关系第二节

5、 最小传动比的选择三轴式变速器三轴式变速器 = 1 的确定的确定 i0的确定的确定 副变速器传动比。副变速器传动比。思考思考汽车传动系由哪些传动部件组成？传汽车传动系由哪些传动部件组成？传动系总传动比动系总传动比 it 如何确定？如何确定？当当 时，汽时，汽车的最高车速最高。车的最高车速最高。1）最高车速uamax1 uP3uamax2 uamax3 uamax1第二节 最小传动比的选择 发动机最大功率对应的车速；发动机最大功率对应的车速； 汽车的最高车速。汽车的最高车速。2）后备功率第二节 最小传动比的选择后备功率后备功率i01的后备功率最小；的后备功率最小；i03的后备功率最大；的后备功率

6、最大；i01的燃油经济性最好；的燃油经济性最好；i03的燃油经济性最差。的燃油经济性最差。 1，动力性，动力性好，燃油经济性差。好，燃油经济性差。第二节 最小传动比的选择2）后备功率轿车所占比例轿车所占比例0.50.730.70.917.50.91.10741.101.395.5不同不同 的取值在轿车中所占的比例的取值在轿车中所占的比例第二节 最小传动比的选择2.最小传动比与驾驶性能 驾驶性能是指加速性、动力装置的转矩响应、驾驶性能是指加速性、动力装置的转矩响应、噪声和振动。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。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

7、动系转矩响应较前置后驱动好。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。不好，出现噪声和振动。 最小传动比过大，燃油经济性差，发动机高速运转最小传动比过大，燃油经济性差，发动机高速运转的噪声大。的噪声大。第二节 最小传动比的选择第二节 最小传动比的选择 根据每千克车根据每千克车质量的发动机排量质量的发动机排量毫升值，查出允许毫升值，查出允许的最小的最小 值，对值，对于选择轿车最小传于选择轿车最小传动比有参考价值。动比有参考价值。第四章第四章 汽车动力装置参数的选择汽车动力装置参数的选择第三节

8、最大传动比的选择 满足汽车的最大爬坡度满足汽车的最大爬坡度max；第三节 最大传动比的选择传动系最大系最大传动比比 主要用于什么工况？主要用于什么工况？思考思考 满足汽车的最低稳定车速满足汽车的最低稳定车速uamin ； 满足汽车加速时间的要求满足汽车加速时间的要求； 满足汽车的附着条件满足汽车的附着条件 。当汽车低速爬坡时当汽车低速爬坡时FW= 0， = 0一、保证最大爬坡度第三节 最大传动比的选择 已知参数：已知参数：G 26950N；f ； ； r ； 310 ；i0；副变速器传动比副变速器传动比 ；T 以奔驰以奔驰ML320越野汽车为例，计算满足最大爬越野汽车为例，计算满足最大爬坡度要

9、求前提下的传动系最大传动比。坡度要求前提下的传动系最大传动比。求得求得 ig1第三节 最大传动比的选择三、满足附着条件或或二、满足最低稳定车速uamin的要求第三节 最大传动比的选择第四章第四章 汽车动力装置参数的选择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 本节将介绍汽车变速器各挡传动比的基本分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。配原则；按等比级数分配传动比的优点等。 比功率大比功率大 挡位数少（阻力靠后备功率克服）。挡位数少（阻力靠后备功率克服）。 比功率小比功率小 挡位数多（阻力靠变换挡位克服）。挡位数多（阻力靠变换挡位克服）。 重

10、型货车和越野汽车使用中，载质量变化大，路重型货车和越野汽车使用中，载质量变化大，路面条件复杂，面条件复杂， 大，挡数较多。大，挡数较多。挡位数多，对汽车动力性和燃油经济性都有利。挡位数多，对汽车动力性和燃油经济性都有利。 动力性动力性：挡位数多，增加了发动机发挥最大功率：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。附近高功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力。 燃油经济性燃油经济性：挡位数多，增加了发动机在低燃油：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。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第四

11、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变速器各挡传动比基本按等比级数分配等比级数分配，即，即设设5挡变速器的挡变速器的ig5=1一、各挡传动比的确定 1）发动机工作范围都相同，加速时便于操纵；）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）各挡工作所对应的发动机功率都较大，有利于汽车动力性；车动力性； 3）便于和副变速器结合，构成更多挡位的变速器。）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 与与n的关系的关系

12、第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择挡挡n=n2时的车速为时的车速为挡挡n=n1时的车速为时的车速为由于由于同理，应有同理，应有所以所以第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择发动机工况图发动机工况图变速器工况图变速器工况图国产奥迪国产奥迪A6 轿车的各项技术参数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ig1/ig2；ig2/ig3；ig3/ig4； ig4/ig5；且且 第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择 各挡对应的各挡对应的发动机工作发动机工作转速范围转速范围都相同，且都在都相同，且都在发动机最大功率附近。发动机最大功率附近。不同传动比分配方式的对比分析不同传动比分配方式的对比

13、分析第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择不同传动比分配方式的对比分析不同传动比分配方式的对比分析 高挡对应的发动高挡对应的发动机转速范围大。机转速范围大。 高挡对应的发动高挡对应的发动机转速范围小。机转速范围小。第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择 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式分布CA7220 5挡变速器传动比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奔驰E200 5挡变速器传动比挡变速器传动比车型车型ig1/ig2ig2/ig3ig3/ig4ig4/ig5ig6/ig5奥迪奥迪3.01.7191.4291

14、.3571.3681.395现代现代XG1.7701.4631.3921.159马自达马自达61.7881.5051.2861.278奥迪奥迪TT1.8201.571.3431.276一些常见车型传动比的比值一些常见车型传动比的比值第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择 可参考此可参考此图确定轿车最图确定轿车最高挡传动比高挡传动比第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择 可参考此图可参考此图确定变速器中间确定变速器中间各挡传动比各挡传动比第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择 一具有一具有5挡的主变速器，各挡间的公比为挡的主变速器，各挡间的公比为q 2，其传，其传动比序列为动比序列为1、q 2、 q

15、4、 q 6、 q 8。若结合一后置两。若结合一后置两挡副变速器，其传动比为挡副变速器，其传动比为1、 q，便可构成一具有，便可构成一具有10挡挡位的变速器，各挡间的公比为位的变速器，各挡间的公比为q，其传动比序列为，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。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 本节主要研究不同功率的发动机与不同的变速器、不同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

16、，对汽车动力性和燃油经济性的影响。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第四章第四章 汽车动力装置参数的选择汽车动力装置参数的选择C曲线曲线：燃油经济性加：燃油经济性加速时间曲线。速时间曲线。 前提：前提： 和和 已经确定。已经确定。一、i0的确定 i0不同，将直接影响不同，将直接影响到汽车的动力性和燃油经到汽车的动力性和燃油经济性。济性。C曲曲线上的各点是如何上的各点是如何计算得到的？算得到的？思考思考第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数 用用不同的变速器和不不同的变速器和不同的主减速器相匹配，分同的主减速器相匹配，

17、分析对汽车动力性和燃油经析对汽车动力性和燃油经济性的影响。济性的影响。二、 和i0的确定 前提：发动机已经选定。前提：发动机已经选定。第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数 用用不同的变速器和不不同的变速器和不同的主减速器相匹配，分同的主减速器相匹配，分析对汽车动力性和燃油经析对汽车动力性和燃油经济性的影响。济性的影响。 前提：发动机已经选定。前提：发动机已经选定。第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数二、 和i0的确定 用用不同的变速器和不不同的变速器和不同的主减速器相匹配，分同的主减速器相匹配，分析对汽车动力性和燃油经析对汽车动力性和燃油经济性的影响。济性的影响。

18、前提：发动机已经选定。前提：发动机已经选定。第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数二、 和i0的确定第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数 将不同的发动将不同的发动机、不同的变速器机、不同的变速器和不同的主减速器和不同的主减速器匹配在一起，综合匹配在一起，综合分析对汽车动力性分析对汽车动力性和燃油经济性的影和燃油经济性的影响。响。三、 和i0的确定第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数第五节 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 将不同的发动将不同的发动机、不同的变速器机、不同的变速器和不同的主减速器和不同的主减速器匹配在一起，综合匹配在一起，综合分析对汽车动力性分析对汽车动力性和燃油经济性的影和燃油经济性的影响。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三、 和i0的确定 将不同的发动将不同的发动机、不同的变速器机、不同的变速器和不同的主减速器和不同的主减速器匹配在一起，综合匹配在一起，综合分析对汽车动力性分析对汽车动力性和燃油经济性的影和燃油经济性的影响。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