汽车理论课件第三章汽车动力装置参数选定

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,汽车理论讲义（第1版）,赵又群编著,*,第三章,汽车,动力装置,参数的选定,预备知识,汽车传动系的功能、组成、构造及工作原理。,汽车的动力性,汽车燃油经济性,中心思想,介绍发动机功率、传动装置参数的初步选择，按燃油经济性加速时间曲线进一步确定这些参数的方法。,汽车理论讲义（第1版）,1,赵又群编著,第三章 汽车动力装置参数的选定 预备知识中心思想汽车理论讲义,第三章,汽车动力装置参数的选定,3-1,发动机功率的选择,3-2,最小传动比的选择,3-3,最大传动比的选择,3-4,传动系档数与各档传动比的选择,3-5,利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,汽车理论讲义（第1版）,2,赵又群编著,第三章 汽车动力装置参数的选定 3-1 发动机功率的选择汽,引 言,发动机最大功率和传动系传动比的确定，首先应考虑满足新设计汽车的,动力性要求,，如最高车速、最大爬坡度、加速能力等，同时还要兼顾汽车,燃油经济性的要求,和,驾驶性的要求,。,在确定发动机最大功率和传动系传动比之前，先要参照同类型汽车和有关资料初步确 定如下参数：,(1),汽车的质量；,(2),迎风面积和空气阻力系数；,(3),轮胎的型号和尺寸；,(4),传动系的机械效率。,汽车理论讲义（第1版）,3,赵又群编著,引 言 发动机最大功率和传动系传动比的确定，首,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？,汽车理论讲义（第1版）,4,赵又群编著,第一节 发动机功率的选择 汽车理论讲义（第1版）4赵又群编著,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：,u,amax,、,i,、,t,j,2.,u,amax,增,P,e,增,P,e,（,P,f,+P,w,）,/,T,增,汽车理论讲义（第1版）,5,赵又群编著,第一节 发动机功率的选择 一、依据（原则）：汽车理论讲义（第,第一节 发动机功率的选择,二、常用的方法,1,根据最高车速计算发动机最大功率,所选发动机的最大功率应满足上式的计算结果，但也不宜过大，否则会因发动机负荷率偏低影响汽车的燃油经济性。,汽车理论讲义（第1版）,6,赵又群编著,第一节 发动机功率的选择 二、常用的方法汽车理论讲义（第1版,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,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。,汽车理论讲义（第1版）,7,赵又群编著,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汽,汽车理论讲义（第1版）,8,赵又群编著,汽车理论讲义（第1版）8赵又群编著,第一节 发动机功率的选择,图,32a,、,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。,汽车理论讲义（第1版）,9,赵又群编著,第一节 发动机功率的选择 图32a、b、c表,第一节 发动机功率的选择,不少国家还对车辆应有的最小比功率作出规定，以保证行驶车辆的动力性不低于一定水平，防止某些性能差的车辆阻碍车流。,货车可以根据同样总质量与同样类型车辆的比功率统计数据，初步选择发动机功率。,我国有关大客车的标准明确规定了最高车速与功率的数值可以作为初步确定发动机功率的依据。,汽车理论讲义（第1版）,10,赵又群编著,第一节 发动机功率的选择 不少国家还对车辆应有,汽车理论讲义（第1版）,11,赵又群编著,汽车理论讲义（第1版）11赵又群编著,第一节 发动机功率的选择,图,3-2,中标出了一批当代轿车的比功率值。利用这些数值点形成的区域，可以根据设计轿车的总质量、预期的最高车速，大体确定发动机的功率。,汽车理论讲义（第1版）,12,赵又群编著,第一节 发动机功率的选择 图3-2中标出了一批当,第一节 发动机功率的选择,一般轿车的平均车速：,汽车理论讲义（第1版）,13,赵又群编著,第一节 发动机功率的选择 一般轿车的平均车速：汽,第一节结束！,汽车理论讲义（第1版）,14,赵又群编著,第一节结束！汽车理论讲义（第1版）14赵又群编著,第二节 最小传动比的选择,一、,i,min,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,i,t,=i,g,.i,0,.i,c,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,i,0,；,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,i,0,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,i,0,的乘积。,汽车理论讲义（第1版）,15,赵又群编著,第二节 最小传动比的选择 一、imin的重要性汽车理论讲义（,第二节 最小传动比的选择,三、,最小传动比选择例题,例题：无,i,c,，,i,gmin,1,，则,i,tmin,，即主减速器传动比（,i,0,）的选择。,1.,先分析,u,amax,由图知,汽车理论讲义（第1版）,16,赵又群编著,第二节 最小传动比的选择 三、最小传动比选择例题 汽车理论讲,第二节 最小传动比的选择,所以,而,且,所以，,i,0,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,。,汽车理论讲义（第1版）,17,赵又群编著,第二节 最小传动比的选择 所以 汽车理论讲义（第1版）17赵,第二节 最小传动比的选择,2.,再,分析,i,0,4.62,，后备功率好，但,Q,s,差,不强调,Q,s,，,则,i,0,应使,u,amax,u,p,或,u,p,稍小于,u,amax,；,强调,Q,s,，,则,i,0,应使,u,p,稍大于,u,amax,，,出现减小,i,0,的趋势。,汽车理论讲义（第1版）,18,赵又群编著,第二节 最小传动比的选择 2.再分析 汽车理论讲义（第1,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,D,0max,，亦即,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.,i,0,过小加速性能不好，发动机重负荷下工作出现噪声与振动；,i,0,过大燃料经济性差，发动机高速运转噪声大。,汽车理论讲义（第1版）,19,赵又群编著,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,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/u,a,值。这对选择轿车最小传动比是有参考价值的。,汽车理论讲义（第1版）,20,赵又群编著,第二节 最小传动比的选择 根据每千克(磅)车,第二节结束！,汽车理论讲义（第1版）,21,赵又群编著,第二节结束！汽车理论讲义（第1版）21赵又群编著,第三节 最大传动比的选择,一、原则,最大爬坡度附着力最低稳定车速,二、,例题,普通汽车：,i,tmax,=i,g1,.i,0,，其中,i,0,已经在上一节选好，即选择,i,g1,？,1.,最大爬坡度（忽略,F,w,）,或,汽车理论讲义（第1版）,22,赵又群编著,第三节 最大传动比的选择 一、原则汽车理论讲义（第1版）22,第三节 最大传动比的选择,即,由 即最大爬坡度,确定,i,g1,。,2.,附着力,求出,i,g1,后，验算附着条件,3.,最低稳定车速,满足,汽车理论讲义（第1版）,23,赵又群编著,第三节 最大传动比的选择 即汽车理论讲义（第1版）23赵又群,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。,汽车理论讲义（第1版）,24,赵又群编著,第三节 最大传动比的选择 最大传动比确定后，还,第三节结束！,汽车理论讲义（第1版）,25,赵又群编著,第三节结束！汽车理论讲义（第1版）25赵又群编著,第四节 传动系档数与各档传动比的选择,一、档数选择,（,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,它们的使用条件不向，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，档位数多，,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。,汽车理论讲义（第1版）,26,赵又群编著,第四节 传动系档数与各档传动比的选择 一、档数选择（功能,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,挡数多少还影响到挡与挡之间的传动比比值。比值过大会造成换挡困难。一般认为比值不宜大于,1.7-1.8,。因此，如最大传动比与最小传动比之比值越大，挡位数也应越多。,轿车的行驶车速高，比功率大，最高档的后备功率也大，即相对而言最高档的驱动力与,I,档驱动力间的范围小，即 小。因此，过去美国装备手动变速器的轿车，常用操纵方便的,3,挡；而注重节油的国家，如欧洲各国，选用发动机的排量较小，则用,4,挡。近年来，为了进一步节油，装用手动变速器的轿车普通采用,5,挡，也有采用,6,挡的。,汽车理论讲义（第1版）,27,赵又群编著,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,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 很大，其传动系的挡位数,较货车常多一倍,。,汽车理论讲义（第1版）,28,赵又群编著,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,第四节 传动系档数与各档传动比的选择,三、各档传动比的选择,在变速器中，挡位数超过五个（指前进挡）会使结构大为复杂，同时操纵机构也相应复杂。为此，常在变速器后接上一个,2,挡或,3,挡位的副变速器。越野汽车因要求多轴驱动，故采用分动器。,在选定汽车的最小传动比,i,tmin,、最大传动比,i,tmax,及传动系的挡位数后，再确定中间各挡的传动比。,汽车理论讲义（第1版）,29,赵又群编著,第四节 传动系档数与各档传动比的选择 三、各档传动比的选择汽,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等比级数分配的。实际上，。,2.,中间各档传动比的确定,CA7220:,汽车理论讲义（第1版）,30,赵又群编著,第四节 传动系档数与各档传动比的选择 1.原则：汽车理论讲,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,n,2,II,挡回,n,1,离合器无,冲击结合,故,汽车理论讲义（第1版）,31,赵又群编著,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,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