第3章 汽车动力装置参数的选定16424.docx

Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.第3章 发动机功率的选择和传动系传动比的确定学习目标通过本章的学习，要求掌握选择发动机功率和传动系档位数和传动比的方法。汽车发动机机的功率率和传动动系传动动比对汽汽车的动动力性与与燃油经经济性有有很大影影响。在在确定这这些参数数时，必必须充分分考虑到到满足这这两个基基本性能能的要求求。此外外，还要要注意到到满足驾驾驶性的的要求。3.1节 发动动机功率率的选择择通常设计中中常先从从保证汽汽车预期期的最高高车速来来初步选选择发动动机的功功率。最最高车速速虽然只只是动力力性中的的一个指指标，但但它实质质上也反反映了汽汽车的加加速能力力和爬坡坡能力。因因为最高高车速越越高，要要求的发发动机功功率越大大，汽车车后备功功率大，加加速与爬爬坡能力力必然较较好。如果给出了了期望的的最高车车速，则则选择的的发动机机功率应应不小于于以最高高车速行行驶时阻阻力功率率之和，即即 （3-1）在给定、这些值值后，便便能求出出应有功功率的数数值。在实际工作作中，还还利用现现有汽车车统计数数据初步步估计汽汽车比功功率来确确定发动动机应有有功率。汽汽车比功功率是单单位汽车车总质量量具有的的发动机机功率，比比功率的的常用单单位为kkW/tt，汽车车比功率率可由下下式求得得：汽车比功率率= （33-2）各种货车的的、及值大致致相等且且最高车车速也相相差不多多，但总总质量变变化范围围很大。货货车最高高车速为为1000km/h左右右。一辆辆中型货货车的比比功率约约为100kW/t，其其中用以以克服滚滚动阻力力功率的的，即式式（3-2）中中的第一一项，约约占2/5。对对于各类类货车上上式第一一项的数数值大体体相同。式式中第二二项是克克服空气气阻力功功率的部部分，它它随而变变化，货货车总质质量增大大时，迎迎风面积积增加有有限，故故第二项项将随着着总质量量的增加加而逐步步减少。因因此不同同货车的的比功率率将随着着其总质质量的增增大而逐逐步减小小。货车车比功率率一般在在7.335 kkW/tt（100PS/t）以以上。小小于23t的的轻型货货车大多多是轿车车的变型型车，动动力性能能较好，比比功率很很大。重重型自卸卸车最高高车速低低，比功功率较小小。因此此，货车车可以根根据同样样总质量量与同样样类型车车辆的比比功率统统计数据据，初步步选择发发动机功功率。轿车行驶车车速高，且且不同轿轿车动力力性能相相差可以以很大，现现代轿车车的最高高车速一一般在11402000km/h之间间；比功功率相差差也比较较大，一一般轿车车比功率率在155900 kWW/t之之间。在在德国，高高速公路路不限制制车速，因因此其轿轿车最高高车速较较高，为为14002330kmm/h之之间。很多国家甚甚至对车车辆应有有的最小小比功率率作出规规定，以以保证路路上行驶驶车辆的的动力性性不低于于一定水水平，防防止某些些性能差差的车辆辆阻碍车车流。10.2节 传动系最小小传动比比的选择择汽车大部分分时间以以最高档档行驶，也也就是用用最小传传动比的的档位行行驶的，因因此最小小传动比比的选定定是很重重要的。传动系的总总传动比比是传动动系中各各部件传传动比的的乘积，即即 式中 变速器器的传动动比；主减速速器的传传动比；分动器器或副变变速器的的传动比比。普通的汽车车没有分分动器或或副变速速器，而而变速器器的最小小传动比比为直接接档或超超速档。当当变速器器的最小小传动比比为直接接档时，传传动系的的最小传传动比就就是主减减速器的的传动比比；当变变速器的的最小传传动比为为超速档档时，则则传动系系的最小小传动比比应为变变速器最最高档传传动比与与主减速速器的传传动比的的乘积。 选选择主减减速器传传动比应应考虑以以下几点点：3.2.11 最高高车速主减速器的的传动比比不同，汽汽车功率率平衡图图上发动动机功率率曲线的的位置不不同，与与水平路路面行驶驶阻力功功率曲线线的交点点所确定定的最高高车速不不同。当当阻力功功率曲线线正好与与发动机机功率曲曲线交在在其最大大功率点点上，此此时所得得的最高高车速最最大，为发动动机最大大功率时时的车速速。因此此，主减减速器的的传动比比应选择择到汽车车的最高高车速相相当于发发动机最最大功率率时的车车速，这这时最高高车速最最大。3.2.22 汽车车的后备备功率主减速器的的传动比比不同，汽汽车的后后备功率率也不同同。增大大，发动动机功率率曲线左左移，汽汽车的后后备功率率增大，动动力性加加强，但但燃油经经济性较较差。减减小，发发动机功功率曲线线右移，汽汽车的后后备功率率较小，但但发动机机功率利利用率高高，燃油油经济性性较好。3.2.33 驾驶驶性能最小传动比比还受到到驾驶性性能的影影响。驾驾驶性能能是指动动力装置置的转矩矩响应、噪噪声和振振动。驾驾驶性能能与喘振振、加速速不畅、怠怠速不稳稳、回火火、爆震震及放炮炮等现象象有关。这这些现象象出现越越少，驾驾驶性能能越好。驾驾驶性能能由驾驶驶员通过过主观评评价来确确定。影响驾驶性性能的因因素有发发动机排排量、气气缸数目目、传动动系刚度度以及传传动系最最小传动动比等。最最小传动动比对转转矩响应应有较大大的影响响。最小小传动比比如果过过小，则则发动机机要在重重负荷下下工作，加加速性能能差，会会出现噪噪声和振振动。如如果最小小传动比比过大，会会使燃油油经济性性变差，发发动机高高速运转转时噪声声也比较较大。3.2.44 燃油油经济性性选择最小传传动比时时，不但但要考虑虑动力性性，也要要考虑燃燃油经济济性。选选择最小小传动比比时，通通常使；为了保保证有足足够的后后备功率率，增大大最小传传动比，可稍小于；为了提高燃油经济性，减小最小传动比，使稍大于。据统计，约60%的轿车值在0.91.1之间，在0.70.9之间的约占30%，其余约10%在1.11.39之间。最小传动比比也可由由最高档档动力因因数来确确定。式中 汽车总总质量的的重力N；最高档档时发动动机发出出最大转转矩时的的汽车车车速/km/h。一般推荐最最高档动动力因数数，中型型货车0.00400.088，中级级轿车0.110.15。10.3节 传动系最大大传动比比的选择择传动系最大大传动比比，对普普通汽车车来说，为为变速器器档传动动比与主主减速器器传动比比之乘积积。确定定传动系系最大传传动比就就是确定定变速器器档传动动比与主主减速器器传动比比。确定最大传传动比时时，主要要考虑三三方面的的因素，即即最大爬爬坡度、附附着条件件和汽车车的最低低稳定车车速。3.3.11 最大大爬坡度度汽车爬坡时时车速低低，可不不计空气气阻力，汽汽车的最最大驱动动力应能能克服最最大爬坡坡度，为为即 档传动比比应为一般货车的的最大爬爬坡度约约为300%，即即16.7°。轿车车应具有有爬上330%以以上坡道道的能力力。3.3.22 附着着条件确定最大传传动比后后应验证证是否满满足附着着条件验算时，可可取附着着系数=0.550.6。3.3.33 最低低稳定车车速对于越野汽汽车传动动系，最最大传动动比应保保证汽车车能在极极低车速速下稳定定行驶。这这样可以以避免在在松软地地面上行行驶时土土壤受冲冲击剪切切破坏而而损害地地面附着着力。最最大传动动比应为为式中 最低稳稳定车速速。此外，轿车车的最大大传动比比是根据据加速能能力的要要求来确确定的，可可参考同同等级的的轿车来来选择。10.4节 传动系档位位数与各各挡传动动比的选选择3.4.11 传动动系档位位数的选选择汽车的动力力性、燃燃油经济济性和汽汽车传动动系的档档位数有有着密切切的关系系。档位位数多，使使发动机机发挥最最大功率率的机会会增多，提提高了汽汽车的加加速能力力和爬坡坡能力。同同时，档档位数多多，使发发动机在在低燃油油消耗区区工作的的可能性性增加，降降低了油油耗。因因此，传传动系档档位数的的增加会会改善汽汽车的动动力性和和燃油经经济性。档位数还取取决于最最大传动动比与最最小传动动比之间间的比值值，因为为档与档档之间的的传动比比比值不不能过大大，比值值过大会会造成换换档困难难。一般般比值不不大于11.71.88。因此此，最大大传动比比与最小小传动比比的比值值增大，档档位数也也应增多多。汽车类型不不同，档档位数也也不同。轿轿车车速速高、比比功率大大，高档档的后备备功率大大，原常常采用三三、四个个档位，近近年来，为为进一步步节省燃燃油，装装用手动动变速器器的轿车车多已采采用5档档变速器器。中小小型货车车比功率率小，一一般采用用四、五五个档位位。重型型货车的的比功率率更小，使使用条件件也很复复杂，所所以一般般采用六六到十几几个档位位，以适适应复杂杂的使用用条件，使使汽车有有足够的的动力性性和良好好的燃油油经济性性。越野野汽车的的使用条条件最复复杂，其其传动系系的档位位数比同同吨位的的普通货货车要多多一倍。档位数增多多，会使使变速器器结构复复杂。有有的档位位数多的的汽车，常常在变速速器后面面接上一一个副变变速器，使使档位数数倍增。越越野汽车车在变速速器后面面采用分分动器，达达到多轴轴驱动的的要求，同同时使档档位数倍倍增。在确定汽车车的最小小传动比比、最大大传动比比和传动动系的档档位数后后，还要要确定中中间各档档的传动动比。汽车变速器器各档的的传动比比应该按按等比级级数分配配。式中 常数，各各档之间间的公比比。各档的传动动比为 ，对于一个四四档变速速器，=1，各各档传动动比和有有如下关关系 ，则 所以，。由此可以推推出，个个档位的的变速器器，各档档传动比比应该是是，在确定了各各档传动动比后，还还要校验验相邻档档位传动动比的比比值，应小于于1.771.8，如如值过大大，则应应增加传传动系的的档位数数。按等等比级数数分配传传动比的的主要目目的在于于充分利利用发动动机提供供了功率率，提高高汽车的的加速和和爬坡能能力，提提高汽车车的动力力性。同同时，换换档时也也能无冲冲击地平平稳结合合离合器器，驾驶驶员在起起步和加加速时操操作方便便。实际上，各各档传动动比之间间的比值值不会正正好相等等，这主主要考虑虑到各档档的利用用率不同同，汽车车主要用用高档行行驶，因因此高档档位相邻邻两档之之间的传传动比的的间隔应应小一些些，特别别是最高高档与此此高档之之间更应应小一些些。所以以，实际际上各档档传动比比分布关关系应为为小结1. 发动机功率率的初步步选择：2. 汽车比功率率：单位位汽车总总质量具具有的发发动机功功率，kW/t汽车比功率率=3. 主减速器传传动比的的选择应应考虑：最高车车速、汽汽车的后后备功率率、驾驶驶性能、燃燃油经济济性。4. 确定最大传传动比时时应主要要考虑最最大爬坡坡度、附附着条件件和汽车车的最低低稳定车车速。考虑最大爬爬坡度时时，档传动动比应为为；并验证是否否满足附附着条件件，同时应保证证汽车能能在极低低车速下下稳定行行驶。这这时最大大传动比比应为5. 传动动系档位位数的选选择：汽汽车的动动力性、燃燃油经济济性和汽汽车传动动系的档档位数有有着密切切的关系系。传动动系档位位数的增增加会改改善汽车车的动力力性和燃燃油经济济性。但但档位数数增多，会会使变速速器结构构复杂。6. 理论论上汽车车变速器器各档的的传动比比应该按按等比级级数分配配。实际际上各档档传动比比分布关关系应为为复习思考题题1、 什么叫汽车车比功率率？如何何利用比比功率来来确定发发动机功功率？2、 选择主减速速器传动动比时，应应考虑哪哪些问题题？3、 如何选取汽汽车变速速器最大大传动比比？4、 汽车变速器器档位数数取决于于哪些因因素？5、 汽车变速器器各档传传动比是是如何分分配的？6、 已知某汽车车总质量量为12200kkg，滚滚动阻力力系数=0.0013，传传动系机机械效率率为=00.855，=00.700，现要要求最高高车速=1400km/h。试试求应有有功率数数值。