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汽车动力装置参数的选择汽车动力装置（汽车发动机）是汽车最重要的组成部分之一，它的参数选择直接关系到汽车的性能、燃油经济性、排放水平等方面。
对于不同类型的汽车和使用环境，需要根据需求进行不同的参数选择。
本文将从发动机类型、缸数、排量、功率、最大扭矩、燃料经济性和排放水平等方面介绍汽车动力装置参数的选择。
首先，发动机类型是选择的第一个重要参数。
目前市场上主要有燃油发动机和电动发动机两种类型。
燃油发动机又分为汽油发动机和柴油发动机。
选择发动机类型要根据汽车的使用环境和个人需求来决定。
如果是长途高速行驶，柴油发动机的燃油经济性更好；如果是城市内短途行驶，电动发动机的零排放和低噪音更有优势。
其次，缸数和排量是决定发动机性能的重要参数。
一般来说，缸数越多，发动机的功率和扭矩越大，但燃油消耗也相应增加。
排量越大，发动机的功率和扭矩也越大，但燃油消耗也相应增加。
选择缸数和排量要根据汽车的使用需求来决定，如果需要更高的动力表现，可以选择多缸、大排量的发动机；如果追求更低的油耗，可以选择少缸、小排量的发动机。
功率和最大扭矩也是衡量发动机性能的重要指标。
功率决定了汽车的加速能力和最高时速，一般来说，功率越大，加速能力和最高时速越高。
最大扭矩决定了发动机的爬坡和牵引能力，一般来说，最大扭矩越大，爬坡和牵引能力越强。
选择功率和最大扭矩要根据汽车的使用环境和个人需求来决定，如果需要更好的动力表现和爬坡能力，可以选择功率和最大扭矩较大的发动机。
燃料经济性和排放水平是选择发动机的另外两个重要方面。
燃料经济性指的是汽车行驶一定距离所消耗的燃料量，一般用百公里油耗来表示。
排放水平指的是发动机排放的有害物质含量，一般用排放标准来表示。
选择燃料经济性和排放水平时，要根据个人对节能环保的需求来决定，如果追求更低的燃油消耗和更低的排放水平，可以选择符合更高排放标准的发动机。
除了上述参数外，还有一些其他因素也会影响到发动机的选择，如可靠性、维护成本、使用寿命等。
1机械传动汽车动力传动系统参数的优化通常包括发动机性能指标的优选，机械变速器传动比的优化和驱动桥速比的优化，以下分别阐述。
7.1汽车发动机性能指标的优选方法 在汽车设计中，发动机的初选通常有两种方法：一种是从保持预期的最高车速初步选择发动机应有功率来选择的，发动机功率应大体上等于且不小于以最高车速行驶时行驶阻力功率之和；一种是根据现有的汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有的功率。
在初步选定发动机功率之后，还需要进一步分析计算汽车动力性和燃料经济性，最终确定发动机性能指标（如发动机最大转矩，最大转矩点转速等）。
通常在给定汽车底盘参数、整车性能要求（如最大爬坡度max i ，最高车速m ax V ，正常行驶车速下百公里油耗Q ，原地起步加速时间t 等），以及车辆经常运行工况条件下，就可以选择发动机的最大转矩T emax ，及其转矩n M ，最大功率max e P 及其转速P n ，发动机最低油耗率min e g 和发动机排量h V 。
在优选发动机时常常遇到两种情况：一种情况是有几个类型的发动机可供选择，在整车底盘参数和车辆经常行驶工况条件确定时，这属于车辆动力传动系合理匹配问题，可用汽车动力传动系统最优匹配评价指标来处理。
第二种情况是根据整车性能要求和汽车经常行驶工况条件来对发动机性能提出要求，作为发动机选型或设计的依据，而这时发动机性能是未知的。
对于计划研制或未知性能特性指标的发动机性能可看作为发动机设计参数和运行参数的函数，此时，外特性和单位小时燃油消耗率可利用表示发动机的简化模型。
优选汽车发动机参数的方法: （1） 目标函数F （x ）目标函数为汽车行驶的能量效率最高。
（2） 设计变量X],,,,[max h M p e em V n n P T X（3） 约束条件1） 发动机性能指标的要求 发动机转矩适应性要求：3.1/1.1≤≤P em T T转矩适应性系数也可参考同级发动机试验值选取。
汽车发动机与传动系匹配的优化方法发布日期：2009/10/8 9:50:00 来源：作者：点击：110摘要：本文在考虑变速器档位利用率时，以驱动功率损失率作为动力性评价指标，有效效率利用率作为燃油经济性评价指标，以两者的加权值作为目标函数，以确定最佳的主减速器传动比和变速器的各档传动比，试图定量反映汽车动力传动系统匹配程度，使汽车动力性和燃油经济性都能得到充分发挥。
关键词：传动比；匹配；优化方法1．问题的提出在设计和汽车改进时，当汽车的总质量、质量分配、空气阴力及轮胎滚动阻力等已经确定后，如何进行发动机与动力传动系统的合理匹配，对保证汽车的动力性-摘要：本文在考虑变速器档位利用率时，以驱动功率损失率作为动力性评价指标，有效效率利用率作为燃油经济性评价指标，以两者的加权值作为目标函数，以确定最佳的主减速器传动比和变速器的各档传动比，试图定量反映汽车动力传动系统匹配程度，使汽车动力性和燃油经济性都能得到充分发挥。
关键词：传动比；匹配；优化方法1．问题的提出在设计和汽车改进时，当汽车的总质量、质量分配、空气阴力及轮胎滚动阻力等已经确定后，如何进行发动机与动力传动系统的合理匹配，对保证汽车的动力性和燃油经济性是非常重要的。
近年来围绕发动机与传动系的匹配，各国学者进行很多探讨。
一般采用汽车原起步连续换档加速时间作为动力性评价指标，多工况燃油消耗量或实际工作区与经济工作区的接近系数作为燃油经济性评价指标，用汽车原起步连续换档加速时间与多工况燃油消耗量或接近系数的加权值作为目标函数，而这些指标实际上是汽车基本性能指标的综合。
作为汽车动力系统的最优匹配评价指标和目标函数，应该能定量反映汽车动力传动系统匹配程度，能反映汽车动力性与燃油经济性的发挥程度，能够提出动力系统改善的潜力和可能途径，本文以驱动功率损失率作为动力性评价指标，有效效率利用率作为燃油经济性评价指标，以两者的加权值作为目标函数，试图解决上述问题。
2．汽车的动力性评价指标2.1 汽车的驱动力作用于车轮上的转矩是由发动机产生并经传动系传至驱动轮上的。
汽车发动机动⼒的匹配及传动系统参数的选择2.FD1020D6K汽车动⼒性及传动系统主要参数的确定和选择计算条件：1.设计对象主要是运⾏于城市及城乡结合部的⼩型载货汽车2.汽车在满载时、挂直接档在平坦良好路⾯上⽤最⾼车速⾏驶3.满载总质量m=3300kg 前轴：1115 kg（34%）后轴2185 kg（66%）4.根据前后轴荷分配的情况，选定车轮,车轮胎⽤6.00-14LT 8层级普通钢丝⼦午线轮胎5.直接档速⽐=1, 希望直接档的最⾼车速V=68km/h 直接档经济车速V＇=50km/h⼀、汽车发动机动⼒的选择1.1.后桥主减速器⽐初步选择对于总重3吨左右的⼩型载货车⽽⾔，使⽤的柴油发动机多为480或485系列，它们的最⾼转速在3000-3200，经济转速约为2150，由满载直接档经济车速V＇=50km/h估算=1 ——汽车滚动半径，===；根据公式＝＞= 0.377 n / V＇=5.25选择212加强型后桥，主减速器⽐=5.375，额定轴荷2500kg1.2在满⾜上⾯设定的计算条件下，直接档的最⾼车速V=68km/h时所需发动机的功率为PP=（+）P ——发动机功率（kw）；——传动系数，4×2单级主减速器=0.86——重⼒加速度，取=9.8；——滚动阻⼒系数，对货车取0.021；——空⽓阻⼒系数，货车在0.8—1.00之间，取0.9；A——汽车正⾯投影⾯积：=2.28m2；V——最⾼车速 V=68km/h；——汽车总质量=3300kg,P==此时的P为装有全部附件时测得的最⼤有效功率,约⽐发动机外特性的最⼤功率值低12~20%，此处取16%。
则汽车在满载、挂直接档在平坦良好路⾯上⽤V=68km/h 车速⾏使时，所需发动机外特性最⼤功率为: =P/(1-16%=29.51.2 功率为时的转速n根据直接档最⾼车速V的值来推算＝＞ n=V*/0.377最⾼车速V=68km/h——汽车滚动半径，=；——计算常数，⼦午线胎⽤3.05，斜交胎⽤2.99 ；——变速器直接档传动⽐，；——后桥传动⽐，；n=68×1×5.375/（0.377×0.324）=29921.3 根据外特性曲线来选定发动机：1.3.1根据直接档V=68km/h时对发动机转速、功率的要求来选择发动机n=2992=29.5常柴CZ480QA发动机外特性曲线的参数符合上述要求1.3.2 发动机在n=2992时还应提供⾜够的扭矩，才能满⾜直接档V=68km/h的要求由转矩和功率的关系可知：T=T——发动机在时应提供的扭矩（N m）；n=2992；T ==94 N m查CZ480QA发动机外特性曲线，在n=2992所能提供的扭矩T=95N m，所以发动机提供的扭矩可以满⾜使⽤要求。
汽车动力传动系参数匹配汽车动力传动系统是指将发动机的输出动力传输到车轮上的系统。
它是汽车动力系统中至关重要的一部分，对汽车的性能和燃油经济性起着重要作用。
汽车动力传动系统的参数匹配需要考虑多种因素，包括发动机的特性、汽车的重量和驱动方式等。
下面将从发动机、变速器和传动轴等方面进行参数匹配的详细分析。
1.发动机参数匹配发动机是汽车动力传动系统的核心部件，其参数的匹配直接影响到汽车的性能和燃油经济性。
首先要考虑的是汽车的使用需求，例如是用于城市通勤还是长途旅行，以及需要的加速性能等。
一般来说，小型轿车适合搭配小排量、高燃油经济性的发动机，而大型SUV则需要较大排量的发动机以提供足够的动力。
此外，还需要考虑发动机的最大功率和最大扭矩，并与汽车的重量进行匹配，以确保动力输出能够满足日常使用需求。
2.变速器参数匹配变速器是将发动机输出的动力传递到车轮上的关键组件，其参数匹配与发动机的参数密切相关。
对于手动变速器来说，需要考虑的参数主要是变速器的齿比范围。
一般来说，较宽的齿比范围可以提供更好的加速性能和燃油经济性，但同时也增加了制造成本。
对于自动变速器来说，除了齿比范围外，还需要考虑换挡时的平顺性和响应速度等参数。
另外，还要根据发动机的最大扭矩和转速特性来选择适合的变速器档位比，以实现最佳的动力输出。
3.传动轴参数匹配传动轴是将动力从发动机传输到车轮的关键组件，其参数匹配需要考虑车辆的驱动方式和布局。
对于前驱车型来说，传动轴的参数主要是长度和扭矩承载能力。
较长的传动轴可以提供更好的舒适性和操控性，但同时也会增加传动效率的损失。
对于后驱车型来说，还需要考虑传动轴的布局，例如卡式传动轴或者万向传动轴。
还要根据车辆的行驶状况和使用需求，选择合适的传动轴比例以提供最佳的动力输出。
除了上述三个关键部件，还需要考虑其他参数的匹配，例如差速器的参数和轮胎的规格。
差速器参数的匹配需要根据车辆的驱动方式和悬挂系统来选择合适的差速器类型和齿比。
FD1020D6K 汽车动力性及 传动系统主要参数的确定和选择计算条件：1.设计对象主要是运行于城市及城乡结合部的小型载货汽车2.汽车在满载时、挂直接档在平坦良好路面上用最高车速行驶3.满载总质量m=3300kg 前轴：1115 kg （34%） 后轴2185 kg （66%）4.根据前后轴荷分配的情况，选定车轮,车轮胎用6.00-14LT 8层级普通钢丝子午线轮胎5.直接档速比g i =1, 希望直接档的最高车速V=68km/h 直接档经济车速V ＇=50km/h一、汽车发动机动力的选择1.1.后桥主减速器比0i 初步选择对于总重3吨左右的小型载货车而言，使用的柴油发动机多为480或485系列，它们的最高转速在3000-3200min /r ，经济转速约为2150min /r ， 由满载直接档经济车速V ＇=50km/h 估算0i g i =1 r r ——汽车滚动半径，r r =π2Fd =mm X 324268099.2=π=m 324.0； 根据公式0377.0i i nr V g r = ＝＞ 0i = 0.377 n r r / V ＇=5.25 选择212加强型后桥，主减速器比0i =5.375，额定轴荷2500kg1.2在满足上面设定的计算条件下，直接档的最高车速V=68km/h 时所需发动机的功率为PP =T η1（3600gfV m a +761403AVC D ）P ——发动机功率（kw ）；T η——传动系数，4×2单级主减速器T η=0.86g ——重力加速度，取g =9.82s m；f ——滚动阻力系数，对货车取0.021；D C ——空气阻力系数，货车在0.8—1.00之间，取0.9； A ——汽车正面投影面积： A =2.28m 2；V ——最高车速 V=68km/h ；a m ——汽车总质量 a m =3300kg,P =⎪⎪⎭⎫⨯⨯+ ⎝⎛⨯⨯⨯761406828.29.03600680.0219.8330086.013=kw 8.24 此时的P 为装有全部附件时测得的最大有效功率,约比发动机外特性的最大功率值低12~20%，此处取16%。
则汽车在满载、挂直接档在平坦良好路面上用V=68km/h 车速行使时，所需发动机外特性最大功率为: max Pe =P/(1-16%)=29.5kw 1.2 功率为max Pe 时的转速n根据直接档最高车速V 的值来推算377.0i i nr V g r = ＝＞ n=V*0i i g /0.377r r 最高车速V=68km/hr r ——汽车滚动半径，r r =m 324.0；F ——计算常数，子午线胎用3.05，斜交胎用2.99 ；g i ——变速器直接档传动比，1=g i ； 0i ——后桥传动比，375.50=i ；n=68×1×5.375/（0.377×0.324）=2992min /r 1.3 根据外特性曲线来选定发动机：1.3.1根据直接档V=68km/h 时对发动机转速、功率的要求来选择发动机n=2992min /r m a x Pe =29.5kw常柴CZ480QA 发动机外特性曲线的参数符合上述要求1.3.2 发动机在n=2992min /r 时还应提供足够的扭矩，才能满足直接档V=68km/h 的要求由转矩和功率的关系可知：T =np e max 9549T ——发动机在max Pe 时应提供的扭矩（N ∙m ）； n=2992min /r ； T =29925.299549=94 N ∙m 查CZ480QA 发动机外特性曲线，在n=2992min /r 所能提供的扭矩T=95N ∙m ，所以发动机提供的扭矩可以满足使用要求。
CZ480QA 参数压缩比： 18：1 排量（L ）： 1.808额定功率：KW （PS ）： 31/（3200r/min ） 最大扭矩N •m(kgf •m)： 104/（2200r/min ） 净质量： 185kg 外特性最低燃油消耗率 255g/kw.h 二、变速箱的选择 2.1 力矩要求CZ480QA 发动机的最大扭矩N=104N •m ，一般认为，变速箱第一轴所能承受的输入扭矩值应该比发动机的最大扭矩高30%即可，则：N 变=104×1.3=135 N •m可从5-15变速箱系列中选取。
2.2 最高档车速要求选择最高档速比P =T η1（3600gfV m a +761403AVC D ）=max Pe ×0.84=31×0.84=26.04kw,由P 和V 的关系，可以推算出在此功率下所能达到的最高车速max V 最高车速max V =82km/h 则由：0377.0i i nr V g r = 可以推算最高档速比5g i 5g i =0377.0Vi nr r =0.377×0.324×3200/（82×5.375）=0.8872.3 由最大爬坡度的要求选择Ⅰ档速比选择最低档传动比时，应根据汽车最大爬坡度、驱动轮与路面的附着力、汽车的最低稳定车速以及主减速比和驱动车轮的滚动半径等来综合考虑、确定。
汽车爬坡时车车速不高，空气阻力可以忽略不计，则最大的驱动力用来克服轮胎与路面间的滚动阻力和爬坡阻力。
故有： F t =rTg e r i i T η0max I ≥mg(fcos αmax+sin αmax)=mg ψmax则由最大爬坡度要求的变速器的最大传动比（即Ⅰ档传动比）应有： Te rg i T r mg i η0max max ψ≥I式中 m-汽车总质量g-重力加速度Ψmax -道路最大阻力系数，Ψ=f+i,其中f 为滚动阻力系数；i 为坡度，卡车的最大爬坡度为28%r r --驱动车轮的滚动半径 T emax —发动机最大转距 0i --主减速比 T η--汽车传动系的效率代入已知数据可得56.686.0375.5104324.0)28.0021.0(8.93300=⨯⨯⨯+⨯⨯≥I g i根据驱动车轮与路面的附着条件有 ：94.786.0375.5104324.055.08.921850max 21=⨯⨯⨯⨯⨯=≤T e r g i T r G i ηϕ式中2G --汽车满载静止于水平路面时驱动桥给场面的载荷ϕ--道路附着系数，一般0.5~0.6,此处取0.55由以上两式得94.756.61≤≤g i在上式中计算最小传动比时,最大爬坡度是按28%计算的,实际上按照我国的公路设计规范,高速公路平原微丘区最大纵坡为3%,山岭重丘区为5%;一级汽车专用公路平原微丘区最大纵坡为4%,山岭重丘区为6%;一般四级公路平原微丘区最大纵坡为5%,山岭重丘区为9%,所以道路很少有28%的坡度。
现在按最大坡度为18%（GB7258要求的驻车制动坡度）来计算得最小传动比为38.486.0375.5104324.0)18.0021.0(8.93300=⨯⨯⨯+⨯⨯≥I g i那么由 5g i =0.887 I g i =4.38来选择变速箱2.4 根据目前所掌握的变速箱资料，只有长春CATS5-16C3和临沂罗塔特5-15，参数如下：长春CATS5-16C3临沂罗塔特5-15选临沂罗塔特5-15（一档的速比高一些，爬坡能力好一些）三、动力性能的计算2.1 直接档最大动力因数max 4D 和Ⅰ档最大动力因数max ⅠD直接档最大动力因数max 4D 主要影响汽车的加速性和燃油最高性； Ⅰ档最大动力因数max ⅠD 标志着汽车最大爬坡能力和越过困难路段的能力，还标志着起步连续换档的加速能力。
（对2-4吨的轻型车而言，max 4D 在0.06-0.10之间为宜，max ⅠD 在0.3-0.4之间为宜） 最大动力因数max D 的计算公式：gm F F D a wt -=max t F ——驱动力 w F ——空气阻力 rg tq t r i i T F 0=tq T ——发动机最大扭矩 15.212AV C F D w = 0a V —最大扭矩时所要计算档的最大车速2.1.1 直接档最大动力因数max 4DN X X X r i i T F rTg tq t 1484324.086.0.375.511040000===ηh km X X X i i n r V g r a /50375.512200324.0377.0377.0000===N X X AV C F a D w 24315.215028.29.015.212200===0384.08.93300243148400max 4=-=-=X g m F F D a w t若max 0D =0.02即可， 那说明该车的加速性和燃油最高性较好 2.1.2 Ⅰ档最大动力因数max ⅠD 的计算gm F F D a w Ⅰt ⅠⅠ-=maxN X X X r i T F rTg Ⅰtq Ⅰt Ⅰ7089324.086.0375.5778.4104===ηh km X X X i i n r V g Ⅰr a Ⅰ/5.10778.4.375.52200324.0377.0377.00===N X X AV C F a ⅠD w Ⅰ7.1015.215.1028.29.015.2122===22.08.933007.107089max =-=-=X g m F F D a w Ⅰt ⅠⅠmax ⅠD 在0.3-0.4为宜，说明该车最大爬坡能力和越过困难路段的能力不好。
2.2 最大爬坡度i 及直接档爬坡度4i 的计算 2.2.1最大爬坡度即用Ⅰ档时，汽车所能爬的坡度。
222max max 11f fD f D i ⅠⅠ++--=%100021.01021.022.01021.022.0222X i ++--=%20=该车最大爬坡能力20%＜30%，不能满足设计要求。
2.2.2直接档爬坡度4i222max 4max 4411ff D f D i ++--=%100021.01021.00384.01021.00384.02224X i ++--=%7.1= 由于一般公路的坡度为5%-7%(3-4º)，所以此项不能满足要求，但爬坡时很少用直接档。
2.2.4百公里油耗)100/(km L QsrV pbQs a 02.1=p ——全负荷时阻力功率，即发动机最大功率31kw ；r ——燃油重度，柴油在7.94-8.13N/L ，汽油在6.96-7.15N/L ，取柴油重度为8.05N/L ；a V ——超速档车速，82km/h ；b ——燃油消耗率，查CZ480QA 发动机万有特性图得b=255g/kw ·h∴ )100/(7.1105.88202.12553102.1km L X X X r V pb Qs a ===徐工：您好!看完后请指教以下问题：1、要计算汽车的动力性，我这样设定计算的条件可不可以？2、在计算条件的第5条，我在设定直接档的最高车速V=68km/h 直接档经济车速V ＇=50km/h 时 ，是没有依据的，我不知道直接档的这2个车速应该怎么去选择。
