【汽车理论教程】第三章 汽车动力装置参数的选择.ppt

1,第三章 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。,返回目录,2,第三章 汽车动力装置参数的选择,第一节 发动机功率的选择,返回目录,3,一、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,4,二、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,5,1.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,6,第一节 发动机功率的选择,7,第一节 发动机功率的选择,8,第一节 发动机功率的选择,9,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,10,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,11,audi a6 轿车的比功率,第一节 发动机功率的选择,12,audi a6 轿车的比功率,第一节 发动机功率的选择,13,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）,14,下一节,第一节 发动机功率的选择,本节内容结束,15,第三章 汽车动力装置参数的选择,第二节 最小传动比的选择,返回目录,16,1.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？,17,当 时，汽车的最高车速最高。,1）最高车速,uamax1 up3 uamax2 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。,18,2）后备功率,第二节 最小传动比的选择,后备功率,19,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,20,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,21,2.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,22,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。,23,下一节,第二节 最小传动比的选择,本节内容结束,24,第三章 汽车动力装置参数的选择,第三节 最大传动比的选择,返回目录,25,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 。,26,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,27,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,28,三、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,29,下一节,第三节 最大传动比的选择,本节内容结束,30,第三章 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。,返回目录,31,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,32,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,33,1）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,34,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,35,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,36,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,37,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,38,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,39,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,40,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,41,一些常见车型传动比的比值,42,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,43,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,44,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,45,一具有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,46,下一节,本节内容结束,第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择,47,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,第三章 汽车动力装置参数的选择,返回目录,48,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,49,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,50,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,51,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,52,第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,53,第五节 利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,54,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,55,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