汽车理论第三章

第三章汽车动力装置参数的选定汽车动力装置参数涉及发动机和传动系两部分，这里主要指的是：发动机功率和传动比。第一节发动机功率的选择发动机的选择需要考虑很多因素，例如：汽车的用途、总重、布置型式，动力特性和经济性要求，使用条件，材料和燃料资源，排气污染和噪声方面的法规限制等，通常要经过多方案比较才能确定。粗略估计发动机功率时，可以参考同级汽车的比功率和这些汽车的性能试验资料，选择适当的比功率值，乘以汽车的总重，即可得出所需的最大功率Pemax。在比较准确地确定所需功率时，应按照所需的动力性能指标进行计算，并从燃料经济性方面进行校核。下面介绍现种较常用的方法：1、由预期的最高车速初步确定发动机应有的功率：最高车速高→发动机功率大→汽车后备功率可能较大→加速爬坡能力可能较好2、从现有汽车统计数据初步估计汽车比功率确定发动机应有功率：汽车比功率对货车来说，总质量增加，迎风面积增加有限，第二项随总质量的增加逐步减小。但大于单位质量应克服的滚动阻力功率。不少国家对车辆应有的最小比功率做出规定，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。我国：比功率第一节发动机功率的选择货车比功率曲线轿车比功率曲线大客车：由最高车速和比功率两方面而定。第二节最小传动比的确定汽车大多数时间以最高挡行驶，因此最小传动比的选择很重要。选择时要考虑动力性和经济性两方面的影响。最小传动比=变速器最高挡速比×主传动比阻力功率曲线与发动机功率曲线的交点有三种情况：（1）交点小于最大功率点（2）与最大功率点相交（3）大于最大功率点第二节最小传动比的选择图中，传动比i1大于i2大于i3，由公式可知；（1）最高车速：i0选择到汽车的最高车速相当于发动机最大功率点时的车速时，最高车速最大。（2）后备功率：i0越小，后备功率越小，动力性差，但发动机负荷率高，燃油经济性好。反之，i0越大，后备功率越在，动力性越好，但燃油经济性差。最小传动比还受到驾驶性能的限制。关于电动车或混合动力车：纯电动车可普通车的方法来考虑，由最高车速确定电动机的最大功率。但混合动力车有所不同。在混合动力车中，除串联外，最大功率是由电机和发动机共同提供的，因此发动机功率大小的选择并不是按最高车速选择，而是按加权平均功率来选择。发动机的功率定了，由最高车速可定电机功率。如果车辆按下图工况运行，加权平均功率的计算如下式：对混合动力车中的串联车，电动机功率由最高车速来确定，但发动机功率仍按平均功率来确定。其它的考虑因素如燃油车。参考实例：日本丰田：整车尺寸（长×宽×高）6990×2070×2580车辆质量/kg3950乘座人数21人发动机排量（mL)1496发电机3相交流，25Kw电动机交流感应，70Kw驱动用电池密封铅酸电池续驶里程（市区道路）400以上最高车速80Km/h串联混合动力中巴车Coaster电机种类交流同步（永磁）标定电压288V标定输出功率20Kw最大输出功率50Kw/3100~4600rpm最大扭矩190Nm/0~1500rpm电机总成质量57.6Kg整车质量1560kg最高车速125kmRAV4-EV续驶里程230Km(10.15工况电机种类交流同步（永磁）标定电压288V标定输出功率12Kw最大输出功率18.5Kw/2450~3820rpm最大扭矩76Nm/0~2450rpm电机质量20kg车重790kg最高车速100kg续驶里程100km左右e-com车辆总重1240kg最高车速160km/h发动机1.5L电动机永磁，55.9kg标定电压288V标定输出功率21kw最高功率30kw/900~200rpm最大扭矩305Nm/0~940rpm电池镍氢第三削节益最带大传爬动比仁的选产择确定迁最大淡传动乳比要显考虑贩三个恶问题宣：①迟最大辟爬坡磁度，板②附和着率睬及③信汽车赖最低汇稳定籍车速懒。最大竟爬坡路度：第三轮节考最庆大传忧动比岗的选链择最低股稳定制车速附着垒率按第歉一章较所讲帮述的拉方法垒，分贪析按庆最大剩传动克比所烂确定稻的地谋面驱侍动力慢是否温小于李或等等于附旧着力使，如拣附着煮力不甜够，肯需采派取调寄整重港心位宰置等笛措施剪。对纯膨电动剃车，亡最大甩爬坡郑度由嘉电动妻机的芽最大危扭矩菜来确寻定。对混芒合动甘力车寺，除布串联家车以况外，云最大摘爬坡岭度由来发动梁机及竖电动浇机最文大扭僻矩之倚和来谱确定串。对串弃联车浪，最叛大爬条坡度却由电俩动机引来确监定。第四森节更传动玻系挡辞数与裤各挡塑传动趟比的东选择不同邀类型诸的汽巨车具段有不霉同的侍传动泊系挡腾位数梨。原因：①湖使用内条件店不同瓶；②忘对整炎车性预能要结求不多同；臣③汽妇车本摸身功盟率不毅同。传动逆系挡辅位数骆对汽污车动堡力性继、燃盈油经搞济性卖的影似响：动力杂性方脖面：挡位朴数多鲁→发圣动机除发挥俯最大笼功率香附近构高功史率的扰机会妇多挡位育数多桂→发注动机氏在低殃燃油颜消耗厚区工鉴作的笔可能梯性增仁加→仗油耗哀↓操纵司性方立面：挡与简挡之红间的浪传动呜比比库值大激，换俭挡困雷难。土因此脾，最仔大传且动比匪与最示小传惩动比圣的比隔值越态大，崭挡位蓝数越秒多。选定匆汽车季最小书传动鲜比itm融in、最氏大传赢动比itm碧ax及传弓动系轿挡位躁数后我，还果要确句定中悦间各顷挡传捐动比合。初选茧时，漫汽车微传动政系各辆挡的日传动店比大乏体按若等比除分配卵，再纹根据渣实际蚀情况蛾进行故调整父。用等潜比级幸数分透配变心速器秒各挡逮传动秀比的仿特点雹：各档宏位工耳作时千发动荒机工沿作范葬围相械同。说只瘦有等徐比级动数换陡档才峰能实却现无舍冲击滤换挡兽（假市设换讨挡过艘程中牛车速楚不下赤降）菊是不黎对的争。即薯便不结是等肤比级街数换盆档，李照样脚可以郊实现铺无冲汪击换抛档。Ⅰ挡时叫，发检动机挂转速艳升到n2时所太对应划的车镇速为故：换上Ⅱ时，谣发动粪机转绣速降干至n1，因排假定消车速盯不下扭降，众相应揪车速ua2=ua1，即骗：故晚或若Ⅱ挡时振，发表动机猪转速告升n2换Ⅲ挡，校则应邪把发乳动机携转速迅降到逃才能继无冲摆击地艺接合艇离合渴器，符即：由于熔各挡为传动县比按肢等比绩级数胖分配秆，即厕：结论需：当脏各档卡传动躺比相葬同时杏，每粒次发博动机租都是女提高登到转球速n2换挡翠，并粮降到桃同一轻低转符速n1，即千：发恐动机殃总在惊同一的工作攀区间崭工作抵。但实搂际汽业车传供动比末并非彼是等翁比级跃数。换如特点妨：传引动比牢由大诱变小肝，原哲因：查在低剩档位民时可哨充分榜利用事发动伸机的仁最大认扭矩酬特性牺，在候高档炎位时暖充分或利用太发动器机提两供的暖高功住率。实际黑分配贞各挡揭传动须比时剃：还有昆更实传际的坚考虑除：汽烟车主仇要以半较高魂挡位究行驶晴。以卸中型岩货车5挡变涉速器吐为例珠，1、2、3三个扎挡的命总利壳用率崇仅为10％～15％。率使用诊较为完频繁蔽的是厨较高清档位碰。从路经济些性角泪度出适发，葬较高土挡位乡丰相邻乳两挡层间的悦传动喇比间追隔小允一些捡更合效理。因为呆高挡莫时，包传动返比小敬，意它味着滔在挡那位之匆间的纤间隔啄较小方，更勿容易武发挥威发动欺机的惜高速小动力萄性和亩良好窄的经邀济性报。低好速下超传动犁比较仗大，瘦意味姐低挡滚时每谷一挡盒的扭辉矩储哨备较抖大更稼有利早于加乖速或饶爬坡蒸。而倒实际粉上，霞汽车因在高减速时抚需要淘的是沿高功牲率，垄而不寺是大单扭矩芹，低判速下交需要余的则昌是大漠扭矩顺，低巧挡位子传动摩比间堪隔大寻，高旗挡位懒传动作比间按隔较瓜小，俭刚好留满足爸了汽香车的羡这种悄要求已。第五概节泽利倘用燃历油经业济性——加速挨曲线萄确映定动跳力装漫置参筛数初步啊选择嗽参数举后，办再拟置定参叉数值木的选锤择范析围，饺具体假分析派、计渔算不烧同参负数匹歉配下断汽车付的燃住油经掠济性皂与动需力性牛，综椅合考第虑各肠方面袄因素艺，最菜终确晓定动剃力装肆置参烛数。通常营以循隙环工件况油拐耗Q（L/触10轿0k遮m）代划表燃渣油经脚济性毒，以拴原地效起步包加速痰时间别代表害动力党性，鸣做出耍不同称参数贪匹配亲下的腔燃油革经济荷性——加速辽时间攀曲线蝇，并刚根据染这一猛曲线箱确定禽动力拘装置歪参数崇。传动矩大传动夺比小最佳次经济坦性传污动比一、草主减睁速器量速比摇的确套定根据C曲线拳分析纪，i0由大急变小迹时，回发动钞机的盯负荷袍率逐瓣渐由碑低变盗高，供加速皂时间候虽然猪延长虎，但钓经济曲性得牵到了男改善灾；到寇达拐垂点时各，经絮济性雪最好脂；但i0继续宪减少渠，加类速时成间和焰燃油烦经济液性都理会下周降，温经济域性下民降的聪原因披是：i0太小勉时发富动机克负荷偿率过执高，激按功罢率混鞠合气撑运行族。在拐凤点与事大传替动比坚之间醉，动元力性愉和经羞济性虫总是锻矛盾遣的，也改善背了一邻个，岔就损托害了派另一贯个。对传仆动比临的选些择，泄要与涂整车串的设以计目世标相拌吻合盾。当抹以动枣力性滨为追持求目袭标时存，可弱选较论大的i0。当做以经而济性磨为追洽求目澡标时礼，如丙果能厘选用渠最佳博经济法性所飞对应仓的传预动比慕是最顾理想撇的了狗，尽疯管动猜力性铜有所飘损失啦。但辈实际筑上往芝往由池于其旷它因退素，员如动劲力性评因素撒