第四章汽车动力装置参数选择.ppt
第四章汽车动力装置参数的选择,汽车动力装置参数是指发动机的功率、传动系的传动比。本章主要根据汽车对动力性和燃油经济性的要求，确定汽车动力装置参数。,第四章 汽车动力装置参数的选择,第一节发动机功率的选择,一、由uamax确定发动机功率,当 时，；,此时所需的发动机功率,第一节 发动机功率的选择,二、由比功率确定发动机功率,比功率：单位汽车总质量具有的发动机功率，单位：kW/t。,第一节 发动机功率的选择,1.货车的比功率分析,各类货车的 f、T、CD、uamax 变化不大，用于克服Ff的功率变化不大；,各类货车 A 变化不大，但m 变化较大，A/m随质量增大而减小；,货车的比功率随总质量增大而减小。,第一节 发动机功率的选择,第一节 发动机功率的选择,第一节 发动机功率的选择,第一节 发动机功率的选择,货车可以根据总质量与同类车辆比功率的统计数据，初步选择发动机功率。,第一节 发动机功率的选择,轿车的车速高，最高车速变化范围大。比功率主要与 有关。比功率还与CDA/mT有关。,2.轿车的比功率,第一节 发动机功率的选择,Audi A6 轿车的比功率,第一节 发动机功率的选择,Audi A6 轿车的比功率,第一节 发动机功率的选择,根据设计轿车的总质量、预期的最高车速，利用轿车比功率曲线可大体确定发动机的功率。,第一节 发动机功率的选择,Audi A6与Bora 比功率的比较（两车轴距相差337mm，质量相差170kg）,第四章 汽车动力装置参数的选择,第二节最小传动比的选择,1.最小传动比与动力性和燃油经济性的关系,第二节 最小传动比的选择,三轴式变速器=1,的确定 i0的确定,副变速器传动比。,思考,汽车传动系由哪些传动部件组成？传动系总传动比 it 如何确定？,当 时，汽车的最高车速最高。,1）最高车速,uamax1 uP3uamax2 uamax3 uamax1,第二节 最小传动比的选择,发动机最大功率对应的车速；汽车的最高车速。,2）后备功率,第二节 最小传动比的选择,后备功率,i01的后备功率最小；i03的后备功率最大；i01的燃油经济性最好；i03的燃油经济性最差。,1，动力性好，燃油经济性差。,第二节 最小传动比的选择,2）后备功率,不同 的取值在轿车中所占的比例,第二节 最小传动比的选择,2.最小传动比与驾驶性能,驾驶性能是指加速性、动力装置的转矩响应、噪声和振动。,大排量发动机提供较大、较快、较平稳的转矩响应。,前置前驱动传动系转矩响应较前置后驱动好。,最小传动比过小，汽车在重负荷下工作，加速性不好，出现噪声和振动。,最小传动比过大，燃油经济性差，发动机高速运转的噪声大。,第二节 最小传动比的选择,第二节 最小传动比的选择,根据每千克车质量的发动机排量毫升值，查出允许的最小 值，对于选择轿车最小传动比有参考价值。,第四章 汽车动力装置参数的选择,第三节最大传动比的选择,满足汽车的最大爬坡度max；,第三节 最大传动比的选择,传动系最大传动比 主要用于什么工况？,思考,满足汽车的最低稳定车速uamin；,满足汽车加速时间的要求；,满足汽车的附着条件。,当汽车低速爬坡时FW=0，=0,一、保证最大爬坡度,第三节 最大传动比的选择,已知参数：G 26950N；f 0.02；r 367.15mm；310；i03.70；副变速器传动比 2.64；T0.90,以奔驰ML320越野汽车为例，计算满足最大爬坡度要求前提下的传动系最大传动比。,求得 ig12.619,第三节 最大传动比的选择,三、满足附着条件,或,二、满足最低稳定车速uamin的要求,第三节 最大传动比的选择,第四章 汽车动力装置参数的选择,第四节传动系挡数与各挡传动比的选择,本节将介绍汽车变速器各挡传动比的基本分配原则；按等比级数分配传动比的优点等。,比功率大 挡位数少（阻力靠后备功率克服）。比功率小 挡位数多（阻力靠变换挡位克服）。重型货车和越野汽车使用中，载质量变化大，路面条件复杂，大，挡数较多。,挡位数多，对汽车动力性和燃油经济性都有利。,动力性：挡位数多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力。燃油经济性：挡位数多，增加了发动机在低燃油消耗率转速区工作的可能性，降低了油耗。,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,1.各挡传动比的分配,变速器各挡传动比基本按等比级数分配，即,设5挡变速器的ig5=1,一、各挡传动比的确定,1）发动机工作范围都相同，加速时便于操纵；2）各挡工作所对应的发动机功率都较大，有利于汽车动力性；3）便于和副变速器结合，构成更多挡位的变速器。,以下将重点分析上述优点,2.等比级数分配传动比的优点,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,与n的关系,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,挡n=n2时的车速为,挡n=n1时的车速为,由于,同理，应有,所以,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,发动机工况图变速器工况图,国产奥迪A6 轿车的各项技术参数,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,ig1/ig21.85；ig2/ig31.432；ig3/ig41.346；ig4/ig51.355；且,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,各挡对应的发动机工作转速范围都相同，且都在发动机最大功率附近。,不同传动比分配方式的对比分析,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,不同传动比分配方式的对比分析,高挡对应的发动机转速范围大。,高挡对应的发动机转速范围小。,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,由于高挡的利用率远大于低挡，实际各挡传动比常按下式分布,CA7220 5挡变速器传动比,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,奔驰E200 5挡变速器传动比,一些常见车型传动比的比值,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,可参考此图确定轿车最高挡传动比,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,可参考此图确定变速器中间各挡传动比,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,一具有5挡的主变速器，各挡间的公比为q 2，其传动比序列为1、q 2、q 4、q 6、q 8。若结合一后置两挡副变速器，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1、q、q 2、q 3、q 4、q 5、q 6、q 7、q 8、q 9。这是按等比级数分配传动比的优点之一。,便于主变速器与副变速器的结合,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,本节主要研究不同功率的发动机与不同的变速器、不同的主减速器相匹配时，对汽车动力性和燃油经济性的影响。,第五节利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,第四章 汽车动力装置参数的选择,C曲线：燃油经济性加速时间曲线。,前提：和 已经确定。,一、i0的确定,i0不同，将直接影响到汽车的动力性和燃油经济性。,C曲线上的各点是如何计算得到的？,思考,第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,用不同的变速器和不同的主减速器相匹配，分析对汽车动力性和燃油经济性的影响。,二、和i0的确定,前提：发动机已经选定。,第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,用不同的变速器和不同的主减速器相匹配，分析对汽车动力性和燃油经济性的影响。,前提：发动机已经选定。,第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,二、和i0的确定,用不同的变速器和不同的主减速器相匹配，分析对汽车动力性和燃油经济性的影响。,前提：发动机已经选定。,第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,二、和i0的确定,第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,将不同的发动机、不同的变速器和不同的主减速器匹配在一起，综合分析对汽车动力性和燃油经济性的影响。,三、和i0的确定,第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,13.5s,第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,三、和i0的确定,将不同的发动机、不同的变速器和不同的主减速器匹配在一起，综合分析对汽车动力性和燃油经济性的影响。,第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,三、和i0的确定,将不同的发动机、不同的变速器和不同的主减速器匹配在一起，综合分析对汽车动力性和燃油经济性的影响。,第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,
