小学教育汽车动力装置参数选定PPT课件

1、第三章 汽车动力装置参数的选定 预备知识预备知识 汽车传动系的功能、组成、构造及工作原理。 汽车的动力性 汽车燃油经济性 中心思想中心思想 介绍发动机功率、传动装置参数的初步选择，按燃油经济性加速时间曲线进一步确定这些参数的方法。第1页/共55页第三章 汽车动力装置参数的选定 3-1 发动机功率的选择3-2 最小传动比的选择3-3 最大传动比的选择3-4 传动系档数与各档传动比的选择3-5 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数第2页/共55页第3页/共55页引 言 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动力性要求，如最高车速、最大爬坡度、加速能力等，同时

2、还要兼顾汽车燃油经济性的要求燃油经济性的要求和驾驶驾驶性的要求性的要求。 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 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4页/共55页第一节 发动机功率的选择 问 题：1、为什么最高车速实质上也能反映汽车的加速能力与爬坡能力？2、汽车设计工作中如何选择发动机功率？3、比功率？第5页/共55页第一节 发动机功率的选择 一、依据（原则）： 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。从动力性角度出发 uamax增Pe增Pe（Pf+P

3、w）/ T增第6页/共55页第一节 发动机功率的选择 二、常用的方法1根据最高车速计算发动机最大功率 注：所选发动机的最大功率应满足上式的计算结果，但也不宜过大，否则会因发动机负荷率偏低影响汽车的燃油经济性。wftePPP13maxmax7614036001aDateuACuGfP第7页/共55页第一节 发动机功率的选择 2. 用比功率确定发动机最大功率 比功率单位汽车总质量具有的发动机功率。单位：kw/t 比功率 利用现有汽车统计数据估计汽车比功率。 做汽车比功率汽车总质量图，可以得到发动机功率。3maxmax14.766 . 31000atDateumACufgmP第8页/共55页第9页/

4、共55页第一节 发动机功率的选择 图32a、b、c表明： 1. 货车的比功率是随其总质量的增大而逐步变小；但大于单位质量应克服的滚动阻力功率。 2. 一般货车的比功率约为10kW/t。 3. 小于23t 的轻型货车常是轿车或微型旅行车的变型车，动力性能很好，比功率很大。 4. 重型货车、汽车列车的最高速度低，比功率较小。第10页/共55页第一节 发动机功率的选择 不少国家还对车辆应有的最小比功率作出规定，以保证行驶车辆的动力性不低于一定水平，防止某些性能差的车辆阻碍车流。 货车可以根据同样总质量与同样类型车辆的比功率统计数据，初步选择发动机功率。 我国有关大客车的标准明确规定了最高车速与功率的

5、数值可以作为初步确定发动机功率的依据。（比如最高级的客车的车速不小于125km/h,比功率不小于15kw/t）第11页/共55页 对于轿车利用这些数值点形成的区域，可以根据设计轿车的总质量、预期的最高车速，大体确定发动机的功率。第12页/共55页一般轿车的平均车速在某种程度，发动机的排量代表功率的大小第13页/共55页第14页/共55页第二节 最小传动比的选择 第15页/共55页第二节 最小传动比的选择第16页/共55页第二节 最小传动比的选择最小传动比选择：最小传动比选择：1. 先分析uamax （装备不同的i0对汽车的最高车速有影响？）由图知 wftePPP12max22maxpauu讨论

6、不同的i0,对汽车的动力性和经济性有什么影响第17页/共55页第二节 最小传动比的选择 而 且 所以，i0选择到汽车的最高车速相当于发动机最大功率时的车速时，最高车速是最大的。 11maxpauu33maxpauu2max3max1maxaaauuu、第18页/共55页第二节 最小传动比的选择 2. 再分析汽车的后备功率 i i ，后备功率好，但 Qs 差 不强调 Qs ，则 i0 应使 uamaxup 或 up 稍小于uamax； 强调 Qs，则 i0 应使 up 稍大于 uamax，出现减小 i0 的趋势。 故：运用uamax/ up 的大小来选择wftePPP1第19页/共55页第二节

7、最小传动比的选择3. 最高档行驶时汽车应具有足够的动力性，即应有足够的最高档动力因数 D0max，亦即 GuACriTatDttq20max0max15.21D第20页/共55页最小传动比的选择，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，使得既能保证汽车的动力性，也能有合适的燃油经济性。注意：第21页/共55页第二节最小传动比的选择即包括驾驶平稳性在内的加速性e.g. i0 过小加速性能不好，发动机重负荷下工作出现噪声与振动；i0 过大燃料经济性差，发动机高速运转噪声大。

8、可以提供较大、较快、较平稳的转矩响应第22页/共55页第二节第二节 最小传动比的选择最小传动比的选择根据每千克(磅)车质量的发动机排量毫升值，查出允许的最小n/ua值。这对选择轿车最小传动比是有参考价值的。第23页/共55页第三节最大传动比的选择第24页/共55页第三节最大传动比的选择第25页/共55页第三节最大传动比的选择第26页/共55页第三节最大传动比的选择检查附着条件是否满足上坡或加速的要求。、驱动轮附着率的验算第27页/共55页第四节传动系挡数和各挡传动比的选择第28页/共55页第四节传动系挡数和各挡传动比的选择传动比比值过大，会使齿轮过大、受力不均匀，容易出现机械故障、换档困难第2

9、9页/共55页第四节 传动系档数与各档传动比的选择 二、汽车性能与传动系档数的关系 轿车的行驶车速高，比功率大，最高档的后备功率也大，即相对而言最高档的驱动力与 I 档驱动力间的范围小，即 小。因此，过去美国装备手动变速器的轿车，常用操纵方便的 3 3 挡；而注重节油的国家，如欧洲各国，选用发动机的排量较小，则用 4 4 挡。近年来，为了进一步节油，装用手动变速器的轿车普通采用 5 5 挡，也有采用 6 6 挡的。轻型和中型货车比功率小，一般采用 5 5 挡变速器。minmaxttii第30页/共55页第四节 传动系档数与各档传动比的选择 二、汽车性能与传动系档数的关系 重型货车的比功率更小，

10、使用条件也更复杂，如矿山用重型汽车，行驶道路变化很大。重型牵引车要拖带挂车，有时要求有很大的驱功力。重型车辆发动机工作时间长，油耗量大，且本身自重很大，增加挡位数不会过多地增加汽车的制造成本，所以一般采用 6 6 挡至十几十几个挡的变速器，以适应复杂的使用条件，并具有足够的动力性与良好的燃油经济性。越野汽车遇到的使用条件最复杂，还要经常牵引火炮或挂车，所以 很大，其传动系的挡位数较货车常多一倍较货车常多一倍。minmaxttii第31页/共55页第32页/共55页第33页/共55页第34页/共55页第35页/共55页第36页/共55页第37页/共55页第38页/共55页第39页/共55页第四节

11、 传动系档数与各档传动比的选择 总结：总结：按等比级数分配的按等比级数分配的优点优点：（1）换档平顺，操作方便I 挡升n2II挡回n1离合器无冲击结合故第40页/共55页第四节 传动系档数与各档传动比的选择 若在 II 挡时，发动机转速升到 n2 换 III 挡，则应把发动机转速降到 n1才能无冲击地接合离合器，同理应有 由于各挡传动比是按等比级数分配的，即故即第41页/共55页第四节 传动系档数与各档传动比的选择 由此可见，若每次发动机都是提高到转速 n2 换挡，只要发动机都降到同一低转速 n1 ，离合器就能无冲击地接合。就是说，换挡过程中，发动机总在同一转速范围 n1n2 内工作。这样，驾

12、驶员在起步加速时操作就方便得多了。（2）充分发挥发动机提供的功率 ，提高动力性。 能使发动机经常在接近外特性最大功率处的大功率范围内运转，从而增加了汽车的后备功率提高了汽车的加速或上坡能力。第42页/共55页第四节 传动系档数与各档传动比的选择 （3）便于和副变速器结合构成更多档位 一具有 5 挡位的主变速器，各挡间的公比为 q2，其传动比序列为 l、 q2 、 q4、 q6 、 q8。若结合一后置两挡副(减速)变速器，其传动比为1、q，便可构成一具有 10 挡位的变速器，各挡间的公比为 q，其传动比序列为 l、q、 q2 、 q3 、 q4、 q5 、 q6 、 q7 、 q8 、 q9 。思考：如何构成一具有15挡位的变速器，列出其传动比序列，为何这样构造？第43页/共55页第四节传动系挡数和各挡传动比的选择传动比分配规律对汽车后备功率的影响：第44页/共55页第二节汽车燃油经济性的计算第45页/共55页第四节 传动系档数与各档传动比的选择 所以较高档位相邻两挡间的传动比的间隔应小些，特别是最高挡与次高挡之间更应小些。第46页/共55页第47页/共55页第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数第48页/共55页第49页/共55页第50页/共55页第51页/共55页以0-1000m联系换档加速的末速度作为动力性评价指标第52页/共55页若