汽车理论动力装置参数课件

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传动系挡数与各挡传动比的选择§3-5动力装置参数的优化选择第三章汽车动力装置参数的选定§3-1发动机功率的选1§3-1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的功率。选择方法有两种：一、计算法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：§3-1发动机功率的选择设计中常先从保证汽车预期的最高车2§3-1发动机功率的选择二、类比法比功率为发动机最大净功率（或0.9倍的发动机额定功率或0.9倍的发动机标定功率）与机动车最大允许总质量之比。GB7258-2004（机动车安全运行技术条件）规定，三轮汽车、低速货车及拖拉机运输机组的比功率不应小于4.0kW/t，除无轨电车外的其它机动车的比功率不允许小于5.0kW/t。§3-1发动机功率的选择二、类比法GB7258-2004（3§3-1发动机功率的选择二、类比法各种货车的f、CD及ηT值大致相等且最高车速亦相差不多，但总质量变化范围很大。§3-1发动机功率的选择二、类比法各种货车的f、CD及ηT4§3-2最小传动比的选择汽车大多数时间是以最高挡行驶的，即用最小传动比的挡位行驶的，因此最小传动比的选定是很重要的。最小传动比的选择实际上是选择主减速器的传动比i0。过去选择i0常常使现在为了提高汽车的燃油经济性，常选择i0适当小一些。§3-2最小传动比的选择汽车大多数时间是以最高挡行驶的，5§3-2最小传动比的选择在选择最小传动比时，要考虑到最高挡行驶时汽车应有足够的动力性，即应有足够的最高挡动力因数D0max。《汽车技术》推荐，中型货车：D0max＝0.04～0.08中级轿车：D0max＝0.1～0.15最小传动比还受到驾驶性能的限制。i0过小，发动机在重负荷下工作，加速性能不好，会出现噪声和振动现象。i0过大，燃油经济性差，发动机高速运转噪声大。§3-2最小传动比的选择在选择最小传动比时，要考虑到最高6§3-3最大传动比的选择确定最大传动比时，要考虑三方面的问题；最大爬坡度，附着力以及汽车最低稳定车速。一、根据最大爬坡度计算ig1汽车爬坡时，忽略空气阻力，汽车的行驶方程为：一般货车的最大爬坡度为30%，即α≈16.7°§3-3最大传动比的选择确定最大传动比时，要考虑三方面的7§3-3最大传动比的选择二、用求出的Ⅰ挡传动比验算附着条件求附着力时，可取附着系数为0.5～0.6三、在设计越野汽车传动系时，应保证最低稳定车速若最低稳定车速为uamin，则§3-3最大传动比的选择二、用求出的Ⅰ挡传动比验算附着条8§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择一、传动系挡数的确定不同类型的汽车具有不同的传动系挡位数。就动力性而言，挡位多，增加了发动机发挥最大功率的机会，提高了汽车的加速与爬坡能力。就燃油经济性而言，挡位多，增加了发动机在低燃油消耗区工作的可能性，降低了油耗。所以增加挡位数会改善汽车的动力性和燃油经济性。挡数多少还影响到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1.7～1.8。因此，如最大传动比与最小传动比之比值愈大，挡位数也应愈多。§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择一、传动系挡数的确9§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择轻型货车和中型货车比功率小，所以一般采用五挡变速器。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6～20挡的变速器。越野汽车传动系的挡位数较同吨位的普通车辆多一倍左右。在变速器中，挡位数超过5个（前进挡）会使结构大为复杂，同时操纵机构也相应复杂。为此常在变速器后接上一个两挡或三挡位的副变速器。越野汽车因要求多轴传动，故采用分动器。§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择轻型货车和中型货车10§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择二、各挡传动比的选择过去，汽车传动系各挡的传动比大体上是按等比级数分配的。若为五挡变速器，且ig5=1.0，则各挡传动比与q的关系如下：若变速器为n个挡位，则：§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择二、各挡传动比的选11§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择二、各挡传动比的选择各挡传动比按等比级数分配的优点是：1.有利于驾驶员换挡。2.能充分利用发动机提供的功率，提高汽车的动力性。现代汽车的各挡传动比之间的比值并不正好相等，即并不是按等比级数来分配传动比的。如货车五挡变速器中1、2、3三个挡位的总利用率仅为10～15%。因此，实际上各挡传动系比按下面关系分布：§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择二、各挡传动比的选12§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择二、各挡传动比的选择如CA7220型汽车5挡变速器相邻两挡的传动比比值为：§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择二、各挡传动比的选13§3-5动力装置参数的优化选择指导思想：以循环工况油耗Q（L/100km）代表燃油经济性，以原地起步加速时间代表动力性，作出不同参数匹配下的燃油经济性—加速时间曲线，并根据此曲线确定动力装置参数。一、主减速器传动比的确定

燃油经济性—加速时间曲线也称为C曲线。适当减小i0可以提高燃油经济性，但不能过小，过小燃油经济性反而下降。§3-5动力装置参数的优化选择指导思想：以循环工况油耗14§3-5动力装置参数的优化选择二、变速器与主减速器传动比的确定§3-5动力装置参数的优化选择二、变速器与主减速器传动15§3-5动力装置参数的优化选择三、发动机、变速器与主减速器传动比的确定§3-5动力装置参数的优化选择三、发动机、变速器与主减16§3-5动力装置参数的优化选择三、发动机、变速器与主减速器传动比的确定§3-5动力装置参数的优化选择三、发动机、变速器与主减17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传动系挡数与各挡传动比的选择§3-5动力装置参数的优化选择第三章汽车动力装置参数的选定§3-1发动机功率的选18§3-1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的功率。选择方法有两种：一、计算法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：§3-1发动机功率的选择设计中常先从保证汽车预期的最高车19§3-1发动机功率的选择二、类比法比功率为发动机最大净功率（或0.9倍的发动机额定功率或0.9倍的发动机标定功率）与机动车最大允许总质量之比。GB7258-2004（机动车安全运行技术条件）规定，三轮汽车、低速货车及拖拉机运输机组的比功率不应小于4.0kW/t，除无轨电车外的其它机动车的比功率不允许小于5.0kW/t。§3-1发动机功率的选择二、类比法GB7258-2004（20§3-1发动机功率的选择二、类比法各种货车的f、CD及ηT值大致相等且最高车速亦相差不多，但总质量变化范围很大。§3-1发动机功率的选择二、类比法各种货车的f、CD及ηT21§3-2最小传动比的选择汽车大多数时间是以最高挡行驶的，即用最小传动比的挡位行驶的，因此最小传动比的选定是很重要的。最小传动比的选择实际上是选择主减速器的传动比i0。过去选择i0常常使现在为了提高汽车的燃油经济性，常选择i0适当小一些。§3-2最小传动比的选择汽车大多数时间是以最高挡行驶的，22§3-2最小传动比的选择在选择最小传动比时，要考虑到最高挡行驶时汽车应有足够的动力性，即应有足够的最高挡动力因数D0max。《汽车技术》推荐，中型货车：D0max＝0.04～0.08中级轿车：D0max＝0.1～0.15最小传动比还受到驾驶性能的限制。i0过小，发动机在重负荷下工作，加速性能不好，会出现噪声和振动现象。i0过大，燃油经济性差，发动机高速运转噪声大。§3-2最小传动比的选择在选择最小传动比时，要考虑到最高23§3-3最大传动比的选择确定最大传动比时，要考虑三方面的问题；最大爬坡度，附着力以及汽车最低稳定车速。一、根据最大爬坡度计算ig1汽车爬坡时，忽略空气阻力，汽车的行驶方程为：一般货车的最大爬坡度为30%，即α≈16.7°§3-3最大传动比的选择确定最大传动比时，要考虑三方面的24§3-3最大传动比的选择二、用求出的Ⅰ挡传动比验算附着条件求附着力时，可取附着系数为0.5～0.6三、在设计越野汽车传动系时，应保证最低稳定车速若最低稳定车速为uamin，则§3-3最大传动比的选择二、用求出的Ⅰ挡传动比验算附着条25§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择一、传动系挡数的确定不同类型的汽车具有不同的传动系挡位数。就动力性而言，挡位多，增加了发动机发挥最大功率的机会，提高了汽车的加速与爬坡能力。就燃油经济性而言，挡位多，增加了发动机在低燃油消耗区工作的可能性，降低了油耗。所以增加挡位数会改善汽车的动力性和燃油经济性。挡数多少还影响到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1.7～1.8。因此，如最大传动比与最小传动比之比值愈大，挡位数也应愈多。§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择一、传动系挡数的确26§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择轻型货车和中型货车比功率小，所以一般采用五挡变速器。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6～20挡的变速器。越野汽车传动系的挡位数较同吨位的普通车辆多一倍左右。在变速器中，挡位数超过5个（前进挡）会使结构大为复杂，同时操纵机构也相应复杂。为此常在变速器后接上一个两挡或三挡位的副变速器。越野汽车因要求多轴传动，故采用分动器。§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择轻型货车和中型货车27§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择二、各挡传动比的选择过去，汽车传动系各挡的传动比大体上是按等比级数分配的。若为五挡变速器，且ig5=1.0，则各挡传动比与q的关系如下：若变速器为n个挡位，则：§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择二、各挡传动比的选28§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择二、各挡传动比的选择各挡传动比按等比级数分配的优点是：1.有利于驾驶员换挡。2.能充分利用发动机提供的功率，提高汽车的动力性。现代汽车的各挡传动比之间的比值并不正好相等，即并不是按等比级数来分配传动比的。如货车五挡变速器中1、2、3三个挡位的总利用率仅为10～15%。因此，实际上各挡传动系比按下面关系分布：§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择二、各挡传动比的选29§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择二、各挡传动比的选择如CA7220型汽车5挡变速器相邻两挡的传动比比值为：§3-4传动系挡数与各挡传动比的选择二、各挡传动比的选30§3-5动力装置参数的优化选择指导思想：以循环工况油耗Q（L/100km）代表燃油经济性，以原地起步加速时间代表动力性，作出不同参数匹配下的燃油经济性—加速时间曲线，并根据此曲线确定动力装置参数。一、主减速器传动比的确定

燃油经济性—加速时间曲线也称为C曲线。适当减小i0可以提高燃油经济性，但不