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1、第3章汽车动力装置参数选定第1页，本讲稿共13页第三章 汽车动力装置参数的选定 汽车动力装置参数：汽车动力装置参数：指发动机的功率、传动系的传动比。它们对汽车的动力性与燃油经济性有很大影响。基本内容基本内容：发动机功率的选择 最小传动比的选择 最大传动比的选择 变速器挡数与各挡传动比的选择 难点难点：利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数第2页，本讲稿共13页 发动机最大功率和传动系传动比的确定，首先应考虑满足新设计汽车的动力性要求，如最高车速、最大爬坡度、加速能力等，同时还要兼顾汽车燃油经济性的要求和驾驶性的要求。在确定发动机最大功率和传动系传动比之前，先要参照同类型汽车和有关资料初步确
2、 定如下参数：(1)汽车的质量；(2)迎风面积和空气阻力系数；(3)轮胎的型号和尺寸；(4)传动系的机械效率。第3页，本讲稿共13页第第1节节 发动机功率的选择发动机功率的选择 设计中常先从保证汽车预期的最高车速来初步选择发动机应有的功率。最高车速虽然仅是动力性中的一个指标，但它实质上也反映了汽车的加速能力与爬坡能力。若给出了期望的最高车速，选择的发动机功率应大体等于但不小于以最高车速行驶时行驶阻力功率之和，即：(1)第4页，本讲稿共13页 在实际工作中，还利用现有汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有功率。汽车比功率比功率是单位汽车总质量具有的发动机功率，比功率的常用单位为kW/t，
3、可由下式求得汽车比功率为 各种货车比功率与其总质量的关系可由统计学规律得出。轿车行驶车速高,且不同轿车动力性能相差很大,其最高车速在100km/h-300km/h之间。利用下图可以由设计轿车的总质量与预定的最高车速,大体确定应有的发动机功率。第5页，本讲稿共13页取f/T=0.02，CDA/mT=410410 3 m2/kg第6页，本讲稿共13页第第2节节 最小传动比的选择最小传动比的选择 传动系的总传动比是传动系中各部件传动比的乘积，it=igi0ic。汽车的功率平衡图标出了水平路面行驶阻力功率曲线和不同主减速器传动比i0=4.0、4.62及5.14时发动机的功率曲线1、2、3。主减速比的选
4、择1.最高车速uamax i0=4.62时，阻力功率曲线正好与发动机功率曲线2交在其最大功率点上。若相当发动机最大功率时的车速称为up，则有uamax2=up2，此时uamax2=89km/h。第7页，本讲稿共13页 2、在选定最小传动比时，要考虑到最高档行驶时汽车应有足够的动力性能，即应有足够的最高档动力因数D0max。最小传动比itmin即一般汽车的i0与D0max有如下关系 最小传动比还受到驾驶性能的限制 驾驶性能是包括平稳性在内的加速性，指动力装置的转矩响应、噪声和振动。由驾驶员通过主观评价来确定。第8页，本讲稿共13页第第3 3节节 最大传动比的选择最大传动比的选择 确定最大传动比时
5、，要考虑三方面的问题：最大爬坡度或I档最大动力因数D1max，附着力以及汽车最低稳定车速。就普通汽车而言，传动系最大传动比itmax是变速器头档传动比ig1与主减速器传动比i0的乘积。当i0已知时确定传动系最大传动比也就是确定变速器I档传动比。ig1 一般货车的最大爬坡度约为30%，即a16.7。第9页，本讲稿共13页 求出I档传动比后应按下式验算附着条件 求附着力F 时，可取附着系数=0.50.6 第10页，本讲稿共13页第4节 传动系挡数与各挡传动比的选择 1.考虑动力性 档位数多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的加速与爬坡能力。2.考虑燃油经济性 档位数多，增加了发
6、动机在低燃油消耗率区工作的可能性，降低了 油耗。故增加档位数会改善汽车的动力性和燃油经济性。3.考虑挡与挡之间的传动比比值 比值过大会造成换挡困难。一般认为比值不宜大于1.71.8。因此，如最大传动比与最小传动比之比值越大，挡位数也应越多。第11页，本讲稿共13页 不同传动比分配规律的发动机工作范围第12页，本讲稿共13页 三种不同传动比分配的3档变速器在加速过程中发动机功率的发挥程度。方案1：按等比级数分配传动比，即方案2：方案3：假定加速过程中节气门全开，各档均达到发动机最高转速时才换档。比较得：1档：三种方案的发动机工作区域相同2档：方案2利用发动机功率的范围少了n1n1区域；方案3利用发动机功率的范围增加了n1”n1区域。3档：方案2利用发动机功率的范围增加了n1”n1区域；方案3利用发动机功率的范围少了n1 n1区域。得少失多。方案1可在汽车需要大功率时，较好地利用发动机特性曲线中功率较大的一段来增加后备功率。第13页，本讲稿共13页