影响汽车动力性的主要因素.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2.4,影响汽车动力性的主要因素,一、结构参数的影响,1、发动机的功率和转矩,2、主减速器传动比的影响,3、传动系挡位数的影响,4、变速器传动比的影响,5、空气阻力系数的影响,6、轮胎尺寸与型式的影响,二、使用因素的影响,1、发动机技术状况,2、汽车底盘技术状况,3、驾驶技术,4、汽车行驶条件,1、发动机功率和转矩,发动机的最大功率、最大转矩及外特性曲线的形状对汽车的动力性影响最大。在附着条件允许的前提下，,发动机功率和转矩愈大，汽车的动力性就愈好。,发动机功率过大，也是不合理的。,一方面发动机功率过大，会导致发动机尺寸、质量、制造成本增加和常用工况下发动机负荷率太低，不利于降低汽车的整备质量、整车成本和提高汽车的燃油经济性。,另一方面，从前面分析汽车行驶的驱动,附着条件可知，汽车驱动力的提高受到道路附着条件的制约，不能无限制的增大，所以过分地增大发动机功率和转矩对汽车的动力性是无益的。,一、结构参数的影响,比功率和汽车的类型有关,总质量小于4t的货车 1115kW/t,总质量大于5t的货车 7.3511kW/t,总质量小的接近于上限，总质量大的接近于下限,比功率不得小于4.78kW/t,比功率：,单位汽车总质量具有的发动机功率，单位：,kW/t,。,2,、主减速器传动比的影响,传动系总传动比,是传动系各部件传动比的乘积。,1）i,0,对最高车速的影响,如图是汽车主减速器传动比变化时的功率平衡图。,主减速器传动比不同，3条功率曲线的形状和对应的速度区间也不同。,3条功率曲线的起点、结束点及最大值点的高度对应相等。,当,时，汽车的最高车速最高。,v,amax1,v,P3,v,amax2,v,amax3,v,amax1,发动机最大功率对应的车速；,汽车的最高车速。,i,01,的后备功率最小；,i,03,的后备功率最大；,i,01,的燃油经济性最好；,i,03,的燃油经济性最差。,1,，动力性好，燃油经济性差。,2,）i,0,对后备功率的影响,i,0,的选择应使发动机发出的最大功率时车速v,p,v,a,max,。货车的i,0,稍大，使v,p,v,a,max,，一般v,a,max,/v,p,=1.11.25，最高车速虽稍有下降，但后备功率增加较多，有利于加速和上坡。赛车的i,0,正好使v,p,=v,a,max,；,为了保证汽车在最小传动比挡位上具备的上坡、加速能力，i,0,的选择应使汽车在最高挡上有足够大的最大动力因数，以保证汽车以最高挡行驶于普通路面。,传动系最小传动比i,0,的选择还应考虑对燃油经济性的影响。,3）i,0,的选择,3、传动系挡位数的影响,变速器挡位数增加时，发动机在接近最大功率工况下工作的机会增加，发动机的平均功率利用率增大。,1）功率利用率,在两挡变速器的I挡和直接挡中间增加两个挡位时，汽车的最高车速和最大上坡度均不变，便在相同的速度范围内，可利用的后备功率增大了，有利于汽车加速和上坡，提高了汽车中速行驶时的动力性。,2）后备功率,挡与挡间传动比的比值过大时会造成抵挡困难，一般认为挡与挡间传动比的比值不宜超过1.71.8。因此变速器I挡传动比越大，挡位数也应越多。,3）挡位间的传动比的比值,货车,变速器挡位数随载质量的增加而增加。,总质量在3.5t以下的轻型货车绝大多数采用4挡变速器。,总质量在3.510t的汽车80%用5挡变速器。,总质量在14t以上的汽车85%带有副变速器，采用8、10或12挡。,越野车,总质量在3.5t以下的多采用4挡变速器和两挡分动器；,总质量在3.5t以上的采用5挡或6挡变速器与两挡分动器。,挡位数多于5挡会使变速器结构和操纵非复杂。,变速器的挡位数无限增多，即为无级变速器。,无级变速优点：,发动机有可能总是在最大功率P,e,max,下工作。,设无级变速器的传动效率高到与分级变速器的传动效率,m,相等。即汽车的驱动功率可能总是Pt=,P,e,max,m。,采用无级变速器，在速度变化范围内，可利用后备功率最大，汽车的动力性最好。,要使发动机在任何车速下都能发出最大功率，无级变速器的传动比应随车速按公式变化：,4）无级变速,n,p,发动机最大功率对应的转速,要实现维护发动机在P,e,max,下工作及汽车驱动功率为P,e,max,m,，无级变速器必须符合两个条件。,无级变速器的机械效率必须高到与一般齿轮变速器接近。,传动动比变化规律符合,若发动机的最大功率P,e,max,及传动效率,m,之值均为已知，则,故,上式的函数图形为一双曲线，因此，在无级变速的情况下，汽车的驱动图为双曲线的一支。,当汽车的行驶速度下降时，驱动力F,t,max,随之急剧增大，这对汽车的使用极为有利。,汽车上用得最多的无级变速器是液力变矩器。液力变矩器的变化范围较小，一般都同两挡或三挡机械变速器串联使用。,液力变矩器优点：,汽车起步平稳，液力变矩器在车速为零时可以传递很大的扭矩，汽车能连续不断地发出驱动力,。,在低速下，汽车也能发出很大的驱动力并稳定行驶。对于越野车在松软地面或雪地上行驶非常有利。,液力变矩器操作简单轻便，不会由于阻力突然增大时换挡不及时而导致发动机熄火。,对驾驶技术要求不高，并能显著地减轻驾驶员的劳动强度。,5）液力变矩器,4、变速器传动比的影响,变速器,I挡传动比对汽车动力性的影响最大,。对普通汽车来说，变速器I挡传动比i,kI,与主减速器传动比i,0,的乘积，决定了传动系的最大传动比。若I挡传动比增大，则I挡最大动力因数增大，它应能保证汽车的最大爬坡度。,I挡最大动力因数应在附着条件的限制以内，这样汽车的动性才能充分发挥。,I挡传动比还要保证汽车的最低稳定车速。特别是越野车，i,kI,应保证汽车能在极低速下稳定行驶，以免松软地面的土壤受到冲击破坏而使附着力减小。,5、空气阻力系数的影响,根据D=（F,t,-F,w,)/G，或汽车总质量和驱动力相同，则空气阻力F,w,越小，汽车动力因数D越大，即克服道路阻力和加速阻力的能力越强，汽车的动力性越好。,阻力系数CD、迎风面积A及车速Va决定了汽车空气阻力Fw的大小。,空气阻力在汽车低速时，对汽车动力性影响较小；汽车高速行驶时，空气阻力在汽车行驶阻力中占很大比重，对汽车动力性影响较大。,改善汽车流线型，减小F,w,，对高速行驶的汽车十分有益。,5、轮胎尺寸与型式的影响,汽车的驱动力Ft与轮胎半径r成反比，而车速va与轮胎半径r成正比，轮胎半径对与动力性有关的驱动力和车速的作用是矛盾的。,目前在良好水平路面上行驶的汽车，轮胎半径有减小的趋势。,汽车在良好水平路面上行驶时，附着力较大，允许用小直径的轮胎，这样可以得到较大的驱动力。,车速的提高可以用减小主减速器传动比的方法来解决。,轮胎尺寸和主减速器传动比的减小，使汽车质心高度降低，提高了汽车行驶的稳定性，有利于汽车的高速行驶。,在松软路面上行驶的汽车，车速不高，要求轮胎半径大些，主要是为了增大附着系数。,1、发动机技术状况,发动机技术状况不良，则其功率、转矩下降，汽车动力性下降。,二、使用因素的影响,2、汽车底盘技术状况,汽车传动系各传动元件的松紧与润滑，前轮定位的调整、轮胎气压、制动性能的好坏离合器的调整、传动系润滑油的质量等都直接影响汽车的动力性。,3、驾驶技术,熟练地驾驶，适时和迅速地换挡及正确选择挡位等，对发挥和利用汽车动力性有很大影响。,4、汽车行驶条件,长时在高温条件下工作，发动机过热，功率下降，致使汽车动力性下降。,高原地区行驶，由于充气量与压缩压力下降，功率下降，也导致汽车动力性下降。,坏路或土路上行驶，不仅滚动阻力增加，更主要的是附着系数减小，使汽车动力性大大下降。,除空气阻力外，其他行驶阻力都与汽车质量成正比。,动力因数与汽车质量成反比。,汽车质量增加，动力性变差，行驶的平均速度下降。减轻质量，可以减小汽车行驶时的阻力，使汽车动力性得到改善。,5、汽车质量的影响,