第三章 汽车动力装置参数选定me

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第二节 最小传动比的选择
三、最小传动比选择例 题 例题：无ic，igmin＝1， 则itmin，即主减速器传 动比（i0）的选择。 1. 先分析uamax
由图知
Pe max 2
1
t
P
f
Pw
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第二节 最小传动比的选择
所以
ua max 2 u p 2 89km / h
Pe max 2 16.18kw
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第二节 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。
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第二节 最小传动比的选择
第二节结束！
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第三节 最大传动比的选择
一、原则
考虑:最大爬坡度＋附着力＋最低稳定车速 二、例题
普通汽车：itmax=ig1.i0 ，其中 i0 已经在上一节选 好，即选择 ig1＝？
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第一节 发动机功率的选择
图3—1a、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(?)； 2. 一般货车的比功率约为10kW/t。 3. 小于2－3t 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。
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第一节 发动机功率的选择
1.
根据最大爬坡度确定一挡传动比:
（上坡,车速低,忽略Fw及Fj)
Ft max F f Fi max
或
Ttq max i g1i0t r Gf cos max G sin max
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第三节 最大传动比的选择
即
G f cos max sin max r i g1 Ttq max i0t
即
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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 无冲击地接台。就是说，换挡过程中，发动机总在 同一转速范围 n1—n2 内工作。这样，驾驶员在起步 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。
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第四节 传动系档数与各档传动比的 选择
一、挡数选择 （功能——决定——结构）
不同类型的汽车具有不同的传动系挡位数。其原因在 于它们的使用条件不同，对整车性能要求不同，汽车本身 的功率不同。而传动系的挡位数与汽车的动力性、燃油经 济性有着密切的关系。 就动力性而言，挡位数多，增加了发动机发挥最大功 率附近高功率的机会，提高了汽车的加速与爬坡能力。 就燃油经济性而言，挡位数多，增加了发动机在低燃油 消耗率区工作的可能性，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。
一、imin的重要性 汽车多数时间是以最高档行驶，即以最小传动比行驶。 二、传动系的总传动比
it=ig.i0.ic
普通汽车没有分动器或副变速器，若装有三轴变速器 且以直接挡作最高档时，传动系最小传动比就是主传动 比i0； 如变速器的最高档为超速挡，则最小传动比应为变速 器最高档传动比与i0的乘积。二轴变速器没有直接挡．最 小传动比为最高档传动比与i0的乘积。
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第四节 传动系档数与各档传动比的 选择
第四节结束！
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第五节 利用燃油经济性。加速时间 曲线确定动力装置参数
初步选择参数之后，可拟定供选用参数数值的 范围1，近一步具体分析、计算不同参数匹配下汽车 的燃油经济性与动力性2，然后综合考虑各方因素， 最终确定动力装置的参数3。 通常以循环工况油耗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一加速时间曲线，并根据此 曲线确定动力装置参数。
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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？
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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〕
讨论：
1. 动力性指标：uamax、i、tj 2. uamax增——Pe增——Pe－（Pf+Pw）/T增
由 max即最大爬坡度——确定 ig1。 货车爬坡度约30%,即 max=16.7 轿车爬坡度大于30%,把坡度值代入可得ig1 Ttq max i g1i0t Ft max F Fz 2. 根据附着力确定: 求出 ig1后，验算附着条件 3. 根据最低稳定车速确定:
r
满足
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t
P
f
Pw
第二节 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
Ttq max i0 t r D 0max G CD A 2 uat 21.15
中卡D0max : 0.04~0.08 中轿D0max : 0.1~0.15 4. 受驾驶性能的限制：即包括驾驶平稳性在内的加 速性，如动力装置的转向响应、噪声与振动。 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。
it max
n min rr 0.377 u a min
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第三节 最大传动比的选择
最大传动比确定后，还应计算驱动轮 的附着率，检查附着条件是否满足上坡或 加速的要求。直到上述三项要求均满足为 止。
必要时，只能从汽车总体布置和结构 着手，改善汽车的附着能力。
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第三节 最大传动比的选择
第三节结束！
t


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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。 比功率＝
1000Pe CD A fg 3 u a max u a max m 3.6 t 76.14m t
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。
而
且
ua max 1 u p1
u a max 3 u p 3
ua max 1、ua max 3 ua max 2
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。
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第二节 最小传动比的选择
2. 再分析
Pe－
1
i01 < i02 ，曲线1在曲线2的右方(右移), uamax1 < uamax2(up1 不可能实现),后备功率差，动力性差,但功率利用率高,经 济性 Qs 好. i03 > i02 ，曲线3在曲线2的左方(左移), uamax3 < uamax2,后 备功率较大，动力性好,但经济性 Qs 差. 不强调 Qs ，则 i0 应使 uamax＝up 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。
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？ 34
第四节 传动系档数与各档传动比的 选择
4.实际考虑的问题 对于挡位较少（ 5 挡以下）的变速器，各挡传动比之间 的比值常常并不正好相等，即并非正好按等比级数来分配的。
原因:A.齿数圆整配齿
B.换挡过程的速度损失 C.各挡利用率差别大,高挡位区使用频繁,利用率高 汽车主要是用较高档行驶。例如中型货车 5 挡变速器中 的 l、2、3 三个挡位的总利用率仅为 10％－15％，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。
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第四节 传动系档数与各档传动比的 选择
1. 原则：
汽车传动系各挡的传动比大体上是按 i i i 等比级数分配的。实际上， i 。 i i
g1 g2 gn 1 gn g2 g3
2. 中间各档传动比的确定
i g1 ig 2 ig 2 ig 3 q const
CA7220:
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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 、 q 8 、 q9 。
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第四节 传动系档数与各档传动比的 选择
3.按等比级数分配的优点：
（1）换档平顺，操作方便。
I 挡升n2 II挡回n1 离合器无 冲击结合 故
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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
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
轻型和中型货车比功率小，一般采用 5 挡变速器。 重型货车的比功率更小，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 挡至十几个挡的变 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it max it min很大，其传动系 的挡位数较货车常多一倍。 27