汽车动力装置参数选择

1、1第二节第二节 最小传动比的选择最小传动比的选择第三节第三节 最大传动比的选择最大传动比的选择第四节第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择传动系挡数与各挡传动比的选择第五节第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数第一节第一节 发动机功率的选择发动机功率的选择第三章第三章 汽车动力装置参数的选定汽车动力装置参数的选定2第三章汽车动力装置参数的选择 汽车动力装置参数是指发动机的功率、传动系的传汽车动力装置参数是指发动机的功率、传动系的传动比。动比。 本章主要根据汽车对动力性和燃油经济性的要求，本章主要根据汽车对动力性和燃油经济性的要求，确定汽车动力

2、装置参数。确定汽车动力装置参数。3第三章第三章 汽车动力装置参数的选择汽车动力装置参数的选择第一节发动机功率的选择返回目录返回目录4max3aDmaxaTe7614036001uACuGfP一、由uamax确定发动机功率当当 ua=uamax时，时，Fi=0，Fj=0；此时所需的发动机功率此时所需的发动机功率第一节 发动机功率的选择5mPe1000汽车比功率max3aTDmaxaT14.766 . 3umACufg二、由比功率确定发动机功率比功率：单位汽车总质量具有的发动机功率，单比功率：单位汽车总质量具有的发动机功率，单位：位：kW/t。第一节 发动机功率的选择6max3aTDmaxaT14

3、.766 . 3umACufg比功率1.货车的比功率分析 各类货车的各类货车的 f、T、CD、uamax 变化不大，用于克服变化不大，用于克服Ff的的功率变化不大；功率变化不大； 各类货车各类货车 A 变化不大，但变化不大，但m 变化较大，变化较大，A/m随质量增随质量增大而减小；大而减小； 货车的比功率随总质量增大而减小。货车的比功率随总质量增大而减小。第一节 发动机功率的选择7第一节 发动机功率的选择 GB7258-2004（机动车（机动车安全运行技术条件）规定，安全运行技术条件）规定，三轮汽车、低速货车及拖三轮汽车、低速货车及拖拉机运输机组的比功率不拉机运输机组的比功率不应小于应小于 4

4、.0 kW/t，除无轨，除无轨电车外的电车外的其它机动车的比其它机动车的比功率不允许小于功率不允许小于 5.0 kW/t 。8第一节 发动机功率的选择9第一节 发动机功率的选择10货车可以根据货车可以根据总质量与同类车总质量与同类车辆比功率的统计辆比功率的统计数据，初步选择数据，初步选择发动机功率。发动机功率。第一节 发动机功率的选择11 轿车的车速高，最高车速变轿车的车速高，最高车速变化范围大。化范围大。 比功率主要与比功率主要与uamax有关。有关。 比功率还与比功率还与CDA/ mT有关。有关。max3aTDmaxaT14.766 . 3umACufg比功率2.轿车的比功率第一节 发动机

5、功率的选择12Audi A6 轿车的比功率轿车的比功率车型车型功率功率/（kW）整备质量整备质量/（kg）比功率比功率/(kW/t) 最高车速最高车速/(km/h)A6 1.892152560198A6 1.8T110152572206A6 2.4121156078214A6 2.8140156090226第一节 发动机功率的选择13Audi A6 轿轿车车的的比比功功率率第一节 发动机功率的选择14车型车型功率功率/（kW）整备质量整备质量/（kg）比功率比功率/（kW/t）最高车速最高车速/（km/h）Audi A6 1.892152060198Bora 1.892135068202Aud

6、i A6 1.8T110152072206Bora 1.8T110135081221根据设计轿车的总质量、预期的最高车速，利用轿车比功根据设计轿车的总质量、预期的最高车速，利用轿车比功率曲线可大体确定发动机的功率。率曲线可大体确定发动机的功率。第一节 发动机功率的选择Audi A6与与Bora 比功率的比较比功率的比较（两车轴距相差（两车轴距相差337mm，质量相差，质量相差170kg）15第三章第三章 汽车动力装置参数的选择汽车动力装置参数的选择第二节最小传动比的选择返回目录返回目录161.最小传动比与动力性和燃油经济性的关系第二节 最小传动比的选择it=i0 ig ic三轴式变速器三轴式变

7、速器igmin=1itmin= i0 itmin的确定的确定 i0的确定的确定ic副变速器传动比副变速器传动比思考思考汽车传动系由哪些传动部件组成？转汽车传动系由哪些传动部件组成？转动系总传动比动系总传动比 it 如何确定？如何确定？17当当uamax=up时，汽时，汽车的最高车速最高。车的最高车速最高。1）最高车速uamax1up3uamax2 uamax3 uamax1第二节 最小传动比的选择up发动机最大功率对应的车速发动机最大功率对应的车速uamax汽车的最高车速汽车的最高车速182）后备功率第二节 最小传动比的选择后备功率后备功率19i01的后备功率最小的后备功率最小i03的后备功率

8、最大的后备功率最大i01的燃油经济性最好的燃油经济性最好i03的燃油经济性最差的燃油经济性最差 uamax/up1，动力性好，动力性好，燃油经济性差燃油经济性差;第二节 最小传动比的选择2）后备功率20uamax/up轿车所占比例轿车所占比例0.50.730.70.917.50.91.10741.101.395.5不同不同uamax/up的取值在轿车所占的比例的取值在轿车所占的比例第二节 最小传动比的选择212.最小传动比与驾驶性能 驾驶性能是指加速性、动力装置的转矩响应、噪驾驶性能是指加速性、动力装置的转矩响应、噪声和振动。声和振动。 大排量发动机提供较大、较快、较平稳的转矩响应。大排量发动

9、机提供较大、较快、较平稳的转矩响应。 前置前驱动传动系转矩响应较前置后驱动好。前置前驱动传动系转矩响应较前置后驱动好。 最小传动比过小，汽车在重负荷下工作加速性不好，最小传动比过小，汽车在重负荷下工作加速性不好，出现噪声和振动。出现噪声和振动。 最小传动比过大，燃油经济性差，发动机高速运转噪最小传动比过大，燃油经济性差，发动机高速运转噪声大。声大。第二节 最小传动比的选择22第二节 最小传动比的选择 根据每千克车根据每千克车质量的发动机排质量的发动机排量毫升值，查出量毫升值，查出允许的最小允许的最小n/ua值，对于选择轿值，对于选择轿车最小传动比有车最小传动比有参考价值。参考价值。23第三章第

10、三章 汽车动力装置参数的选择汽车动力装置参数的选择第三节最大传动比的选择返回目录返回目录24 满足汽车的最大爬坡度满足汽车的最大爬坡度max第三节 最大传动比的选择传动系最大传动比传动系最大传动比imax主要用于什么工况？主要用于什么工况？思考思考 满足汽车的最低稳定车速满足汽车的最低稳定车速uamin 满足汽车加速时间的要求满足汽车加速时间的要求 满足汽车的附着条件满足汽车的附着条件FFXmax25maxifmaxtFFFmaxmaxT0g1maxtqsincosGGfriiTT0maxtqmaxmaxg1sincosiTrfGi当汽车低速爬坡时当汽车低速爬坡时FW=0，Fj=0一、保证最大

11、爬坡度imax第三节 最大传动比的选择26 已知参数：已知参数：G26950N；f0.02； ； r367.15mm；Ttqmax310Nm；i03.70；越野传动比越野传动比 ic2.64；T0.90 以以 奔驰奔驰ML320越野汽车为例，计算满足最大越野汽车为例，计算满足最大爬坡度要求前提下的传动系最大传动比。爬坡度要求前提下的传动系最大传动比。T0maxtqmaxmaxg1sincosiTrfGi30求得求得 ig12.619第三节 最大传动比的选择27minaminmaxt377. 0urni三、满足附着条件FFXmax)(21CC或或二、满足最低稳定车速uamin的要求第三节 最大传

12、动比的选择28第三章第三章 汽车动力装置参数的选择汽车动力装置参数的选择第四节传动系挡数与各挡传动比的选择 本节将介绍汽车变速器各挡传动比的基本分配本节将介绍汽车变速器各挡传动比的基本分配原则；按等比级数分配传动比的优点等。原则；按等比级数分配传动比的优点等。返回目录返回目录29比功率大比功率大 挡位数少（阻力靠后备功率克服）挡位数少（阻力靠后备功率克服）比功率小比功率小 挡位数多（阻力靠变换挡位克服）挡位数多（阻力靠变换挡位克服）重型货车和越野汽车使用中载重变化大，路面条件重型货车和越野汽车使用中载重变化大，路面条件复杂，复杂， itmax/itmin大，挡数较多。大，挡数较多。挡位多对汽车

13、动力性和燃油经济性都有利。挡位多对汽车动力性和燃油经济性都有利。动力性动力性：挡位数多，增加了发动机发挥最大功率附：挡位数多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力。近高功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力。燃油经济性燃油经济性：挡位数多，增加了发动机在低燃油消：挡位数多，增加了发动机在低燃油消耗率转速区工作的可能性，降低了油耗。耗率转速区工作的可能性，降低了油耗。第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择30qiiiig3g2g2g1第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择1.各挡传动比的分配变速器各挡传动比基本按变速器各挡传动比基本按等比级数分配等比级数分配，即，即g

14、2g1qiig3g2qiig4g3qiiqig42g3qi3g2qi4g1qi设设5挡变速器的挡变速器的ig5=14g1iq 4g1g4ii42g1g3ii43g1g2ii一、各挡传动比的确定31（1）发动机工作范围都相同，加速时便于操纵；）发动机工作范围都相同，加速时便于操纵；（2）各挡工作所对应的发动机功率都较大，有利于汽）各挡工作所对应的发动机功率都较大，有利于汽车动力性；车动力性；（3）便于和副变速器结合，构成更多挡位的变速器。）便于和副变速器结合，构成更多挡位的变速器。以下将重点分析上述优点以下将重点分析上述优点2.等比级数分配传动比的优点第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择320g

15、a377. 0iinru 0g12a1377. 0iirnu0g21a2377. 0iirnug12g21ining2g112iinnua与与n的关系的关系a1u第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择挡挡n=n2时的车速为时的车速为挡挡n=n1时的车速为时的车速为33挡离合器挂入才能无冲击地接合挡，设时摘挡时，挡换IIIIIIIIII12nnnng3g212iinng3g2g2g1iiii由于由于1212nnnn11nn 同理，应有同理，应有所以所以第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择34发动机工况图发动机工况图变速器工况图变速器工况图国产奥迪国产奥迪A6 轿车的各项技术参数轿车的各项技术参数第

16、四节 传动系挡数与各挡传动比的选择35图中图中2挡以上各挡传动比大体按等比级数分配，挡以上各挡传动比大体按等比级数分配，ig1/ig21.85；ig2/ig31.432；ig3/ig41.346；ig4/ig51.355；且且 n2=nmax第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择36各挡对应的各挡对应的发动机工作转发动机工作转速范围速范围都相同，且都在发都相同，且都在发动机最大功率附近。动机最大功率附近。不同传动比分配方式的对比分析不同传动比分配方式的对比分析第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择37不同传动比分配方式的对比分析不同传动比分配方式的对比分析高挡对应的发动高挡对应的发动机转速范围大机

17、转速范围大高挡对应的发动高挡对应的发动机转速范围小机转速范围小第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择38gn1 -gng3g2g2g1iiiiii由于高挡的利用率要远远大于低挡，实际各挡传动比常按由于高挡的利用率要远远大于低挡，实际各挡传动比常按下式分布下式分布CA7220 5挡变速器传动比挡变速器传动比69. 1125. 26 . 3g2g1ii46. 11.4582.125g3g2ii36. 11.0701.458g4g3ii1.250.8571.070g5g4ii第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择奔驰奔驰E200 5挡变速器传动比挡变速器传动比63. 12.423.95g2g1ii62.

18、 11.492.42g3g2ii49. 11.001.49g4g3ii1.200.831.00g5g4ii39车型车型ig1/ig2ig2/ig3ig3/ig4ig4/ig5ig6/ig5奥迪奥迪3.01.7191.4291.3571.3681.395现代现代XG1.7701.4631.3921.159马自达马自达61.7881.5051.2861.278奥迪奥迪TT1.8201.571.3431.276一些常见车型的传动比比值一些常见车型的传动比比值40g4g3g3g2g2g1iiiiii图中第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择41 可参考此图可参考此图确定轿车最高确定轿车最高挡传动比挡传动

19、比第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择42 可参考此图确可参考此图确定变速器中间各定变速器中间各挡传动比挡传动比第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择43一具有一具有5挡的主变速器，各挡间的公比为挡的主变速器，各挡间的公比为q2，其传动，其传动比序列为比序列为1、q2、 q4、 q6、 q8。若结合一后置两挡副变。若结合一后置两挡副变速器，其传动比为速器，其传动比为1、 q，便可构成一具有，便可构成一具有10挡位的变挡位的变速器，各挡间的公比为速器，各挡间的公比为q，其传动比序列为，其传动比序列为1、q、q2、 q3、 q4、 q5、 q6、 q7、 q8、 q9。这是按等比级数分配传动比的优点

20、之一。这是按等比级数分配传动比的优点之一。便于主变速器与副变速器的结合便于主变速器与副变速器的结合第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择44 本节主要研究不同功率的发动机与不同的变速器、不同的本节主要研究不同功率的发动机与不同的变速器、不同的主减速器相匹配时，对汽车动力性和燃油经济性的影响。主减速器相匹配时，对汽车动力性和燃油经济性的影响。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三章第三章 汽车动力装置参数的选择汽车动力装置参数的选择返回目录返回目录45君威开发的实例君威开发的实例 一个公司不可能具备所有部件的开发能力，如何提出标准，一个公司不可能具备所有部件的开发能力，如何提出标准，

21、带动集成供应商对零部件的同步开发能力，是一个国际潮流。带动集成供应商对零部件的同步开发能力，是一个国际潮流。一个公司的产品开发能力，其实包括了供应商的开发能力。一个公司的产品开发能力，其实包括了供应商的开发能力。 参与君威开发的供应商多达参与君威开发的供应商多达30余家。余家。 君威的开发过程，严格意义上说就是供应商的资源整合过程君威的开发过程，严格意义上说就是供应商的资源整合过程（泛亚也是供应商），为了保证开发的成本和时间，上海通用（泛亚也是供应商），为了保证开发的成本和时间，上海通用采用了集成供应商的概念，比如内饰就完全委托给美国一家公采用了集成供应商的概念，比如内饰就完全委托给美国一家公

22、司去做。君威的零部件分别来自中国、台湾、美国和墨西哥等司去做。君威的零部件分别来自中国、台湾、美国和墨西哥等不同地区的不同地区的36家集成供应商。家集成供应商。第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数研究意义研究意义46 这和这和CKD件国产化做法不同，那种做法是引进后，国内件国产化做法不同，那种做法是引进后，国内拷贝，由于批量小，造成国产零件比进口还贵。而上海通拷贝，由于批量小，造成国产零件比进口还贵。而上海通用的大采购概念，是和供应商一起独立设计开发用的大采购概念，是和供应商一起独立设计开发CHINA UNIQE（中国独有）的零部件，既提高了主机厂的项目管（中国独有）的零部件，既

23、提高了主机厂的项目管理和资源整合能力，也培养了供应商的开发能力。理和资源整合能力，也培养了供应商的开发能力。2003年年上海通用有上海通用有20多家国内供应商进入了多家国内供应商进入了GM全球采购清单，其全球采购清单，其中七家签订了出口合同。中七家签订了出口合同。研究意义研究意义CKD是英文是英文Completely Knocked Down的缩写，意思是的缩写，意思是“完全拆散完全拆散”。换句话。换句话说，说，CKD汽车就是进口或引进汽车时，汽车以完全拆散的状态进入，之后再把汽车就是进口或引进汽车时，汽车以完全拆散的状态进入，之后再把汽车的全部零、部件组装成整车。我国在引进国外汽车先进技术时

24、，一开始往汽车的全部零、部件组装成整车。我国在引进国外汽车先进技术时，一开始往往采取往采取CKD组装方式，将国外先进车型的所有零部件买进来，在同内汽车厂组组装方式，将国外先进车型的所有零部件买进来，在同内汽车厂组装成整车。装成整车。 第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数47 有人认为君威只是小改款，而且那些内饰上的改进，连经有人认为君威只是小改款，而且那些内饰上的改进，连经销商都可以做。销商都可以做。 但从开发意义上说，君威是一个全新车型，发动机是欧宝但从开发意义上说，君威是一个全新车型，发动机是欧宝的，变速器是的，变速器是SAAB的，焕然一新的不仅仅是外形和内饰，的，焕然一新的

25、不仅仅是外形和内饰，底盘系统也是全新的。底盘系统也是全新的。 可以说汽车设计阶段，动力装置参数的匹配直接关系到产可以说汽车设计阶段，动力装置参数的匹配直接关系到产品的性能，关系到产品的市场。品的性能，关系到产品的市场。第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数研究意义研究意义Saab(萨博)成立于瑞典Trollhattan，SAAB的名字是瑞典飞机公司Svenska Aeroplan Aktiebolaget的缩写，生产汽车之前它一直致力于飞机制造。 48C曲线曲线：燃油经济性：燃油经济性加速时间曲线。加速时间曲线。 前提：前提：Pe和和ig已经确定。已经确定。一、i0的确定 i0不同，将直接影响到不同，将直接影响到汽车的动力性和燃油经汽车的动力性和燃油经济性。济性。C曲线上的各点是如何计算得到的？曲线上的各点是如何计算得到的？思考思考第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数49 用用不同的变速器和不同不同的变速器和不同的主减速器相匹配，分析的主减速器相匹配，分析对汽车动力性和