1、许洪国320051031,1/30,第三章,Chap.3 Power Train Matching,汽车动力装置参数匹配,许洪国320051031,2/30,3 汽车动力传动系参数匹配,3.1 发动机功率 Engine Power 3.2 最小传动比 trans. Min.Gear Ratio 3.3 最大传动比 Min. Gear Ratio 3.4 变速器档数及其传动比 3.5 动力传动系匹配,许洪国320051031,3/30,汽车动力系统,汽车动力传动系统主要包括发动机、传动系的变速器和主减速器。,汽车动力传动系统参数主要包括发动机功率、变速器档位数与速比、主减速器的型式与速比。,对动
2、力传动系进行优化(折衷)，以满足汽车对动力性和燃油经济性以及汽车驾驶性的要求。,Power Train,Trade-Off,汽车动力系统,许洪国320051031,4/30,汽车动力传动系统匹配,汽车动力 装置参数,发动机功率,传动系 传动比,动力性,燃油经济性,驾驶性,许洪国320051031,5/30,3.1 发动机功率的确定,预期 最高车速,发动机功率,爬坡能力,加速能力,汽车 动力性,许洪国320051031,6/30,1 根据最大车速uamax选择Pe,21.153600,3.1 发动机功率的确定,许洪国320051031,7/30,2 汽车比功率 kW/t单位汽车质量具有的功率,M
3、V Specific Power (Power Per Unit Mass),许洪国320051031,8/30,中型货车的比功率约10kW/t,其中Ff约占40。 A/m项，m增加，A增加有限。因此，A/m随总质量的增加而减少。(23m2) 货车比功率随总质量增加而减小。通常，重型货车比功率约7.35kW/t。 有的国家对汽车比功率有规定，以保证汽车动力性不低于一定的水平，防止阻碍正常交通流。,许洪国320051031,9/30,最高挡行驶,最小传动比,总传动比,主减速器传动比,变速器传动比,副变速器或分动器传动比,最小传动比,变速器传动比为1,主减速器的传动比 i0,直接挡行驶,3.2 最
4、小传动比的选择,i0,许洪国320051031,10/30,最小传动比与最高车速的关系,3.2 最小传动比的选择,许洪国320051031,11/30,结论,许洪国320051031,12/30,P=Peak Power,许洪国320051031,13/30,在选择最小传动比时，也要考虑最高档(直接档)有足够的动力性，即动力因数。,许洪国320051031,14/30,最小传动比的选择，既要考虑汽车的最高车速，也要考虑最高档的动力因数，特别是对货车。 主减速器传动比过小，会造成汽车运行时发动机负荷率过大，反而不利于提高燃油经济性。 适当地选择最小传动比，既能保证汽车的动力性，也能有合适的燃油经
5、济性。,许洪国320051031,15/30,最大传动比是汽车为I档时传动系的总传动比。因主减速器传动比是固定的，普通汽车没有分动器和轮边减速器，只要确定I档传动比即可。 最大爬坡度、I档动力因数、附着力和汽车最小稳定车速是最大传动比的制约因素。 讨论最大爬坡度时，车速很低，近似等速，所以，Fj和Fw均可忽略。,3.3 最大传动比的确定,许洪国320051031,16/30,3.3 最大传动比的确定,最大传动比,最大爬坡度,附着率,最低稳定速度,变速器I挡传动比ig1,主减速器传动比i0,汽车最大驱动力,低速,ig1 i0,许洪国320051031,17/30,货车最大爬坡度约30， 约为16
6、.7。,低速稳定爬坡,许洪国320051031,18/30,最大爬坡度,ua （km/h）,许洪国320051031,19/30, 取igI应满足要求，还要考虑道路附着条件。 越野汽车还要考虑最低稳定车速：,由于轿车传动比较高，最大传动比是根据加速能力确定。,F,松软路面,土壤易受 冲击破坏,itmax,uamin,许洪国320051031,20/30,档位数多,增加了发动机发挥最大功率附近功率的机会,提高了汽车加速和爬坡能力,同时也增加了发动机在低燃油消耗率工作的机会,档位数增加对动力性和燃油经济性均有利。,3.4 挡位数及其传动比的确定,挡数,动力性,燃油经济性,高功率区 工作机会,在低燃
7、油消耗 率区工作机会,许洪国320051031,21/30,档位数还影响相邻档间传动比的比值。比值过大会造成换档困难。通常其比值要小于1.71.8。最大与最小传动比值越大,档位数应越大。,imin,imax,igk,1.7 1.8,轿车行驶车速高,比功率大,最高档后备功率也大,最大与最小传动比的比值小。现已由三个档改为五个前进档。,许洪国320051031,22/30, 轻型和中型货车比功率小，一般采用五档变速器。重型货车档位数多于六档时，要采用副变速器。 汽车各档传动比大体采用等比级数分配。,许洪国320051031,23/30,许洪国320051031,24/30,许洪国320051031
8、,25/30,由此可倒出n档变速器的各档传动比：,许洪国320051031,26/30,q=const的优点：,换挡过程分析,低挡,n2,换高挡,离合器 平稳接触,n1,车速不变,许洪国320051031,27/30,许洪国320051031,28/30,若每次均将转速提高到n2换档，只要发动机降低到n1，离合器就能无冲击地接合。这符合人的操作习惯，这样布置档位能够方便驾驶员加速时换档操作。按等比级数分配传动比，可充分利用发动机功率，提高发动机动力性。当汽车需要大功率时，若档位传动比分配得当，就可使发动机经常在接近外特性最大功率范围内运转。从而相对增加汽车后备功率，提高汽车加速和爬坡能力。,小
9、结,许洪国320051031,29/30,许洪国320051031,30/30,3.5 动力传动系统匹配,预期最高车速,传动比选择,参数初选,原地起步加速时间,确定动力 装置参数,汽车动力性,燃油经济性,循环工况油耗,发动机功率,变速器、 主减速器,许洪国320051031,31/30,1.主减速器传动比的确定,3.5 动力传动系统匹配 利用燃油经济性和加速时间曲线确定动力装置的参数,动力性,燃油经济性,许洪国320051031,32/30,2. 变速器与主减速器传动比的确定,动力性PE,燃油经济性,许洪国320051031,33/30,动力性,燃油经济性,许洪国320051031,34/30,动力性,燃油经济性,许洪国320051031,35/30,3 发动机排量、变速器与主减速器传动比,动力性,燃油经济性,许洪国320051031,36/30,燃油经济性,动力性,许洪国320051031,37/30,燃油经济性,动力性,
