吉林大学汽车理论第三章汽车动力装置参数匹配

许洪国3200510311/30第三章Chap.3PowerTrainMatching汽车动力装置参数匹配许洪国3200510312/303汽车动力传动系参数匹配3.1发动机功率EnginePower3.2最小传动比trans.Min.GearRatio3.3最大传动比Min.GearRatio3.4变速器档数及其传动比3.5动力传动系匹配许洪国3200510313/30汽车动力传动系统主要包括发动机、传动系的变速器和主减速器。汽车动力传动系统参数主要包括发动机功率、变速器档位数与速比、主减速器的型式与速比。对动力传动系进行优化(折衷)，以满足汽车对动力性和燃油经济性以及汽车驾驶性的要求。PowerTrainTrade-Off汽车动力系统许洪国3200510314/30汽车动力传动系统匹配汽车动力装置参数发动机功率传动系传动比动力性燃油经济性驾驶性许洪国3200510315/303.1发动机功率的确定预期最高车速发动机功率爬坡能力加速能力汽车动力性许洪国3200510316/301根据最大车速uamax选择PeeTDaDaTePfACmuACumgfP，则可求出功率、、、、若给定)761403600(13maxmax21.15×36003.1发动机功率的确定许洪国3200510317/302汽车比功率kW/t—单位汽车质量具有的功率constufguCfumACufgmPaTaDTaTDaTemaxmax3maxmax6.314.766.31000大致差不多，及、、若已知汽车比功率＝MVSpecificPower(PowerPerUnitMass)变化较大。但mA/许洪国3200510318/30中型货车的比功率约10kW/t,其中Ff约占40％。A/m项，m增加，A增加有限。因此，A/m随总质量的增加而减少。(2～3m2)货车比功率随总质量增加而减小。通常，重型货车比功率约7.35kW/t。有的国家对汽车比功率有规定，以保证汽车动力性不低于一定的水平，防止阻碍正常交通流。许洪国3200510319/30最高挡行驶最小传动比0iiiicg总传动比主减速器传动比变速器传动比副变速器或分动器传动比最小传动比变速器传动比为1主减速器的传动比i0直接挡行驶i0许洪国32005103110/30最小传动比与最高车速的关系2maxau3maxau1maxau3pu1pu2pu0iePePau拉宽，且向右移。变化范围大，右移，eaPui0)(1wfTPP01i02i03i030201iii许洪国32005103111/30结论燃油经济性变差。好，后备功率大，动力性变时，2maxa1maxa1p1maxa02010uu,uuiiimaxaa2p2maxa020uuuuii时，性变好。动力性变差，燃油经济率小，不可能达到！但后备功其中时，3p2maxa3maxa3p3maxa02030uuu,uuiii许洪国32005103112/30%%%,.~.,.~.,.~.u/uuu,uuuupmaxapmaxamaxappmaxa10306039110190700101900＝轿车经济性。，以提高燃油稍微小于则现在。稍微小于或过去选择P=PeakPower许洪国32005103113/30在选择最小传动比时，也要考虑最高档(直接档)有足够的动力性，即动力因数。mgu.ACriTD.~.D.~.DatqDTmaxtqmaxmaxmax20000152115010080040中级轿车中型货车许洪国32005103114/30最小传动比的选择，既要考虑汽车的最高车速，也要考虑最高档的动力因数，特别是对货车。主减速器传动比过小，会造成汽车运行时发动机负荷率过大，反而不利于提高燃油经济性。适当地选择最小传动比，既能保证汽车的动力性，也能有合适的燃油经济性。许洪国32005103115/30最大传动比是汽车为I档时传动系的总传动比。因主减速器传动比是固定的，普通汽车没有分动器和轮边减速器，只要确定I档传动比即可。最大爬坡度、I档动力因数、附着力和汽车最小稳定车速是最大传动比的制约因素。讨论最大爬坡度时，车速很低，近似等速，所以，Fj和Fw均可忽略。3.3最大传动比的确定许洪国32005103116/303.3最大传动比的确定最大传动比最大爬坡度附着率最低稳定速度变速器I挡传动比ig1主减速器传动比i0汽车最大驱动力低速ig1×i0许洪国32005103117/30TtqgTgtqiftiTrfmgimgmgfriiTFFF0maxmaxmaxImaxmax0Imaxmaxmax)sincos(sincos6.0~5.0FriiTFT01gmaxtqmaxt＝通常取货车最大爬坡度约30％，约为16.7°。低速稳定爬坡许洪国32005103118/30最大爬坡度1tF2tF3tF4tFwfFFfFF])([sintan1maxmgFFFiwftua（km/h）许洪国32005103119/30取igI应满足要求，还要考虑道路附着条件。越野汽车还要考虑最低稳定车速：minminmax377.0arturni由于轿车传动比较高，最大传动比是根据加速能力确定。Fφ松软路面土壤易受冲击破坏itmaxuamin许洪国32005103120/30档位数多,增加了发动机发挥最大功率附近功率的机会,提高了汽车加速和爬坡能力,同时也增加了发动机在低燃油消耗率工作的机会,档位数增加对动力性和燃油经济性均有利。3.4挡位数及其传动比的确定挡数动力性燃油经济性高功率区工作机会在低燃油消耗率区工作机会许洪国32005103121/30档位数还影响相邻档间传动比的比值。比值过大会造成换档困难。通常其比值要小于1.7~1.8。最大与最小传动比值越大,档位数应越大。iminimaxigk≦1.7~1.8轿车行驶车速高,比功率大,最高档后备功率也大,最大与最小传动比的比值小。现已由三个档改为五个前进档。许洪国32005103122/30轻型和中型货车比功率小，一般采用五档变速器。重型货车档位数多于六档时，要采用副变速器。汽车各档传动比大体采用等比级数分配。gkgkgggggkgkggggiiiiiiqiiiiii1322113221................实际上＝＝＝＝许洪国32005103123/30gk1gk3g2g2g1gii........iiiignigngggggkgkggggqiiqiiqiiqiiiiii,...,,........322113221＝＝＝＝许洪国32005103124/30,,,,,,,1,5432423414414132234511ggiiiiiiiqqiqiqiqiingggggggggg则且若许洪国32005103125/30由此可倒出n档变速器的各档传动比：。是否小于校验公比，还要确定了各档的传动比后档，则对于第8.1~7.1,,11441331221111qiimiiiiiinmngmnngnngnnggggg许洪国32005103126/30无冲击接合或档）（档）间变化，则在工作范围设发动机转速21121221210212012121(377.0,377.0~ggggaagagaiinnininIIuIuiirnuiirnunnnq=const的优点：换挡过程分析低挡n2换高挡离合器平稳接触n1车速不变许洪国32005103127/30P1n2n档I档II档III档IVau21021201212137703770aagagagauuiirn.uiirn.uinku许洪国32005103128/30若每次均将转速提高到n2换档，只要发动机降低到n1，离合器就能无冲击地接合。这符合人的操作习惯，这样布置档位能够方便驾驶员加速时换档操作。按等比级数分配传动比，可充分利用发动机功率，提高发动机动力性。当汽车需要大功率时，若档位传动比分配得当，就可使发动机经常在接近外特性最大功率范围内运转。从而相对增加汽车后备功率，提高汽车加速和爬坡能力。小结许洪国32005103129/30minnmaxnmaxnmaxn1n1nkq3221iiii3221iiiiPPPnnn'1n''1n'''1n''1n左移eP右移eP2g1gii和固定许洪国32005103130/303.5动力传动系统匹配预期最高车速传动比选择参数初选原地起步加速时间确定动力装置参数汽车动力性燃油经济性循环工况油耗发动机功率变速器、主减速器许洪国32005103131/301.主减速器传动比的确定0i0it1km/L（燃油经济性好），但较小时，动力性好）；，但较大时，km/L(km/L00titi3.5动力传动系统匹配利用燃油经济性和加速时间曲线确定动力装置的参数。和应兼顾因此km/Lt,动力性燃油经济性许洪国32005103132/302.变速器与主减速器传动比的确定tkm/L档）（变速器4I档）变速器3II(动力性PE燃油经济性许洪国32005103133/30tkm/L五档变速器档变速器4动力性燃油经济性许洪国32005103134/30km/LtABC变速器性线最佳燃油经济性－动力动力性燃油经济性许洪国32005103135/303发动机排量、变速器与主减速器传动比Lkm/t档变速器4大排量中排量小排量动力性燃油经济性许洪国32005103136/30Lkm/t（速比不同）档变速器4速比变化范围增加燃油经济性动力性许洪国32005103137/30Lkm/t档变速器4速比变化范围增加发动机排量增加燃油经济性动力性