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1、许洪国3200510311第三章第三章Chap.3 Power Train Matching汽车动力装置参数匹配许洪国32005103123 汽车动力传动系参数匹配3.1 发动机功率 Engine Power3.2 最小传动比 trans. Min.Gear Ratio3.3 最大传动比 Min. Gear Ratio3.4 变速器档数及其传动比3.5 动力传动系匹配许洪国3200510313汽车动力系统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。对动力传动系进行优化(折衷)，以满足汽车
2、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3200510314汽车动力传动系统匹配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32005103153.1 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32005103161 1 根据最大车速根据最大车速uamax选择选择PeeTDaDaTePfACmuACumgfP，则则可可求求出出功功率率、若若给给定定)761403600(13maxmax00jiPP21.1536003.1 发动机功率的确定许洪国320051031
3、72 2 汽车比功率汽车比功率kW/t单位单位汽车质量具有的功率汽车质量具有的功率constufguCfumACufgmPaTaDTaTDaTemaxmax3maxmax6 . 314.766 . 31000大致差不多，及、若已知汽车比功率MV Specific Power (Power Per Unit Mass)变化较大。但mA/许洪国3200510318中型货车的比功率约中型货车的比功率约10kW/t, ,其中其中Ff约约占占4040。 A/m项，项，m增加，增加，A增加有限增加有限。因此，因此，A/m随总质量的增加而减少。随总质量的增加而减少。( (23m2) )货车比功率随总质量增加
4、而减小。通常，货车比功率随总质量增加而减小。通常，重型货车比功率约重型货车比功率约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，防止阻汽车动力性不低于一定的水平，防止阻碍正常交通流。碍正常交通流。许洪国3200510319最高挡行驶最小传动比0iiiicg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 i0许洪国32005103110最小传动比与最高车速的关系最小传动比与最高车速的关系2maxau3maxau1maxau3pu1pu2pu0iePePau拉宽，
5、且向右移。变化范围大，右移，eaPui 0)(1wfTPP01i02i03i030201iii许洪国32005103111结论燃油经济性变差。好，后备功率大，动力性变时，2maxa1maxa1p1maxa02010uu ,uuiiimaxaa2p2maxa020uuuuii时，性变好。动力性变差，燃油经济率小，不可能达到！但后备功其中时，3p2maxa3maxa3p3maxa02030uuu ,uuiii许洪国32005103112%,.,.,.u/uuu,uuuupmaxapmaxamaxappmaxa10306039110190700101900轿车经济性。，以提高燃油稍微小于则现在。稍微
6、小于或过去选择P=Peak Power许洪国32005103113在选择最小传动比时，也要考虑最高档在选择最小传动比时，也要考虑最高档( (直接档直接档) )有足够的动力性，即动力因数。有足够的动力性，即动力因数。mgu.ACriTD.D.DatqDTmaxtqmaxmaxmax20000152115010080040中级轿车中型货车许洪国32005103114最小传动比最小传动比的选择，既要考虑汽车的选择，既要考虑汽车的的最高车速最高车速，也要考虑，也要考虑最高档的动最高档的动力因数，力因数，特别是对货车特别是对货车。主减速器主减速器传动比过小传动比过小，会造成汽车，会造成汽车运行时运行时发
7、动机负荷率过大发动机负荷率过大，反而不，反而不利于提高燃油经济性。利于提高燃油经济性。适当地选择最小传动比适当地选择最小传动比，既能保证，既能保证汽车的汽车的动力性动力性，也能有合适的，也能有合适的燃油燃油经济性。经济性。许洪国32005103115最大传动比是汽车为最大传动比是汽车为I档时传动系的总传档时传动系的总传动比。因动比。因主减速器传动比是固定主减速器传动比是固定的，普通的，普通汽车没有分动器和轮边减速器，汽车没有分动器和轮边减速器，只要确定只要确定I档传动比档传动比即可。即可。最大爬坡度、最大爬坡度、I档动力因数、附着力和档动力因数、附着力和汽汽车最小稳定车速车最小稳定车速是最大传
8、动比的制约因素。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，讨论最大爬坡度时，车速很低，近似等速，所以，所以，Fj和和Fw均可忽略。均可忽略。 3.3 最大传动比的确定 许洪国32005103116 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32005103117TtqgTgtqiftiTrfmgimgmgfriiTFFF0maxmaxmaxImaxmax0Imaxmaxmax)sincos(sincos6 .05 .0FriiTFT01gmaxtqmaxt通常取货车最大爬坡度约
9、货车最大爬坡度约30， 约为约为16.7。低速稳定爬坡许洪国32005103118最大爬坡度1tF2tF3tF4tFwfFF fFF)(sintan1maxmgFFFiwftua （km/h）许洪国32005103119 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：minminmax377. 0arturni由于轿车传动比较高，最大传动比是根据加速能力确定。F松软路面松软路面土壤易受土壤易受冲击破坏冲击破坏itmaxuamin许洪国32005103120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
10、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油消耗率区工作机会许洪国32005103121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。iminimaxigk1.7 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32005103122 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。gkgkgggggkg
11、kggggiiiiiiqiiiiii1322113221.实实际际上上许洪国32005103123gk1gk3g2g2g1gii.iiiignigngggggkgkggggqiiqiiqiiqiiiiii,.,.322113221许洪国32005103124, 1, 5432423414414132234511ggiiiiiiiqqiqiqiqiingggggggggg则则且且若若许洪国32005103125由此可倒出由此可倒出n档变速器的各档传动比：档变速器的各档传动比：。是是否否小小于于校校验验公公比比，还还要要确确定定了了各各档档的的传传动动比比后后档档，则则对对于于第第8 . 17 .
12、 1,11441331221111qiimiiiiiinmngmnngnngnnggggg许洪国32005103126无无冲冲击击接接合合或或档档）（档档）间间变变化化，则则在在工工作作范范围围设设发发动动机机转转速速21121221210212012121(377. 0,377. 0ggggaagagaiinnininIIuIuiirnuiirnunnnq=const的优点：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32005103127P1n2n档I档II档III档IVau21021201212137703770aagagagauuiirn.uiirn.uinku许
13、洪国32005103128 若每次均将转速提高到若每次均将转速提高到n2换档，只要发动换档，只要发动机降低到机降低到n1，离合器就能无冲击地接合。这符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。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。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
14、汽车后备功率，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。提高汽车加速和爬坡能力。小结许洪国32005103129minnmaxnmaxnmaxn1n1nkq 3221iiii3221iiiiPPPnnn1n 1n 1n 1n左移eP右移eP2g1gii 和固定许洪国320051031303.5 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320051031311.主减速器传动比的确定0i0it1km/L（燃油经济性好），但较小时，动力性好）；，但较大时，km/L(km/L00
15、titi3.5 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。和应兼顾因此km/Lt,动力性燃油经济性许洪国320051031322. 变速器与主减速器传动比的确定tkm/L档）（变速器4I档）变速器3II(动力性PE燃油经济性许洪国32005103133tkm/L五五档档变变速速器器档档变变速速器器4动力性燃油经济性许洪国32005103134km/LtABC变变速速器器性性线线最最佳佳燃燃油油经经济济性性动动力力动力性燃油经济性许洪国320051031353 发动机排量、变速器与主减速器传动比发动机排量、变速器与主减速器传动比Lkm/t档变速器4大排量中排量小排量动力性燃油经济性许洪国32005103136Lkm/t（速比不同）档变速器4速比变化范围增加燃油经济性动力性许洪国32005103137Lkm/t档变速器4速比变化范围增加发动机排量增加燃油经济性动力性