吉林大学汽车理论第三章汽车动力装置参数匹配.ppt

许洪国320051031,1/30,第三章,Chap.3PowerTrainMatching,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EnginePower3.2最小传动比trans.Min.GearRatio3.3最大传动比Min.GearRatio3.4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。,PowerTrain,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,MVSpecificPower(PowerPerUnitMass),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=PeakPower,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,ig1i0,许洪国320051031,17/30,货车最大爬坡度约30，约为16.7。,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,1.71.8,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320051031,25/30,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