汽车理论课件 第三章 汽车动力装置参数的选定

武汉科技大学车辆工程教研室,第三章 汽车动力装置参数的选定,汽车动力装置参数,：,指发动机的功率、传动系的传动比。它们对汽车的动力性与燃油经济性有很大影响。,基本内容,：,发动机功率的选择,最小传动比的选择,最大传动比的选择,变速器挡数与各挡传动比的选择,难点,：,利用燃油经济,性,加速时间曲线确定动力装置参数,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。,第一节,发动机功率的选择,一、根据同类汽车的功率类推,利用比功率：,或比质量：,功率平衡方程：,比功率：,1.,货车,各种货车的,f,、,T,、,C,D,大致相等，且总质量相同的货车最高车速相差不大，比功率大致相同。可直接根据比功率与其总质量的关系来确定发动机功率的大小。比功率与其总质量的关系可由统计学规律得出。,2.,客车,根据国家有关大客车标准（,JT/T325-2004,），,规定了不同级别大客车的最高车速和比功率的限值。,3.,轿车,轿车行驶车速高,且不同轿车动力性能相差很大,其最高车速在,125km/h-300km/h,之间。先利用比功率与最高车速的关系，确定比功率；再由轿车的总质量大体确定应有的发动机功率。,提示,:,教材中此图有误！,二、,根据对汽车行驶性能的要求,1.,根据最高车速,设计中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。最高车速虽然仅是动力性中的一个指标，但它实质上也反映了汽车的加速能力与爬坡能力。,选择的发动机功率应大体等于但不小于以最高车速行驶时行驶阻力功率之和，即：,2.,根据汽车爬坡能力的要求,要求汽车以车速,u,a,通过一定的坡度,i,。,第二节,最小传动比的选择,传动系的总传动比是传动系中各部件传动比的乘积，,i,t,=i,g,i,0,i,c,。,一般为,i,t,=i,g,i,0,，,当汽车以直接挡行驶时，,i,t,=i,0,，,实质上是选择,i,0,讨论三种不同的,i,0,i,01,=4.0,、,i,02,=4.62,i,03,=5.14,第二节,最小传动比的选择,i,01,=4.0：,i,02,=4.62：,i,03,=5.14：,比较：,i,01,=4.0：,后备功率小，动力性差；,但发动机负荷率高，经济性好。,第二节,最小传动比的选择,比较：,i,01,=4.0：,后备功率小，动力性差；,但发动机负荷率高，经济性好。,后备功率大，动力性好；,但发动机负荷率低，经济性差。,i,03,=5.14：,结论：,从经济性考虑，,i,0,取小些，使,兼顾动力性。,稍大于,应有足够的最高档动力因数,D,0max,最小传动比,i,tmin,即一般汽车的,i,0,与,D,0max,有如下关系,D,0max,0.05,比较合适,最小传动比还受到驾驶性能的限制,驾驶性能是包括平稳性在内的加速性，指动力装置的转矩响应、噪声和振动。由驾驶员通过主观评价来确定。,在选定最小传动比时，要考虑到以下因素,第三节,最大传动比的选择,就普通汽车而言，传动系最大传动比,i,tmax,是变速器头档传动比,i,g1,与主减速器传动比,i,0,的乘积。当,i,0,已知时确定传动系最大传动比也就是确定变速器,I,档传动比。,确定最大传动比时，要考虑三方面的问题：,最大爬坡度或,I,档最大动力因数,D,1max,，,附着力以及汽车最低稳定车速。,第三节,最大传动比的选择,1.,最大爬坡度,一般货车的最大爬坡度约为,30%,，即,16.7,i,g1,第三节,最大传动比的选择,2.,附着条件,3.,汽车最低稳定车速,需要校验在最大坡度及加速时是否满足附着条件。,附着率 取,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,传动系的挡数,汽车的动力性,燃油经济性,在高功率附近,工作的机会,在低燃油消耗率,区间工作的机会,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,传动系,挡数的多少,挡与挡之间,传动比的比值,=1.7 1.8,挡位数超过五个，结构复杂。,加副变速器,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,最小传动比,i,tmin,最大传动比,i,tmax,传动系的挡数,中间各挡的传动比,=1.7 1.8,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,各挡,的传,动比,近似等比数列,完全等比数列,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,换挡过程分析,I,挡,车速不变,2,挡,3,挡,车速不变,2,挡,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,传动比按照,等比级数,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,不同的传动比分配,特点,n,u,a,n,1,n,2,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,不同的传动比分配,特点,n,u,a,n,1,n,2,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,不同的传动比分配,特点,n,u,a,n,1,n,2,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,传动比按照,等比级数,=1.7 1.8,传动系挡数,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,实际情况,主要是使用,较高挡位,I,II,III,总的使用率,10,15,第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,初步的,参数选择,燃油经济性,原地起步加速时间,确定动力,装置参数,循环工况油耗,动力性,第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,主减速器传动比的确定,C,曲线,Qs(L/100km),t(s),经济性,动力性,1.9,2.1,2.3,2.5,2.7,2.9,3.1,分别选取不同的,i,0,值：,1.9,，,2.1,，,2.3,，,2.5,，,2.7,，,2.9,，,3.1,计算出：,原地起步加速时间,循环工况油耗,作出：,C,曲线，优选出主减速器传动比,同样可以优选变速器挡位数、发动机功率等,