汽车动力装置参数的选择

1,第二节最小传动比的选择,第三节最大传动比的选择,第四节传动系挡数与各挡传动比的选择,第五节利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,第一节发动机功率的选择,汽车动力装置参数的选定,2,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。,3,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,4,一、由uamax确定发动机功率,当ua=uamax时，Fi=0，Fj=0；,此时所需的发动机功率,第一节发动机功率的选择,5,二、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,6,1.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,7,第一节发动机功率的选择,GB7258-2004（机动车安全运行技术条件）规定，三轮汽车、低速货车及拖拉机运输机组的比功率不应小于4.0kW/t，除无轨电车外的其它机动车的比功率不允许小于5.0kW/t。,8,第一节发动机功率的选择,9,第一节发动机功率的选择,10,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,11,轿车的车速高，最高车速变化范围大。比功率主要与uamax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,12,AudiA6轿车的比功率,第一节发动机功率的选择,13,AudiA6轿车的比功率,第一节发动机功率的选择,14,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,AudiA6与Bora比功率的比较（两车轴距相差337mm，质量相差170kg）,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,it=i0igic,三轴式变速器igmin=1,itmin=i0,itmin的确定i0的确定,ic副变速器传动比,思考,汽车传动系由哪些传动部件组成？转动系总传动比it如何确定？,17,当uamax=up时，汽车的最高车速最高。,1）最高车速,uamax1up3uamax2uamax3uamax1,第二节最小传动比的选择,up发动机最大功率对应的车速uamax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,uamax/up1，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uamax/up的取值在轿车所占的比例,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n/ua值，对于选择轿车最小传动比有参考价值。,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,24,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imax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,25,当汽车低速爬坡时FW=0，Fj=0,一、保证最大爬坡度imax,第三节最大传动比的选择,26,已知参数：G26950N；f0.02；r367.15mm；Ttqmax310Nm；i03.70；越野传动比ic2.64；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,27,三、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,29,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重变化大，路面条件复杂，itmax/itmin大，挡数较多。,挡位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,30,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,31,（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,32,ua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,33,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,34,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,35,图中2挡以上各挡传动比大体按等比级数分配，ig1/ig21.85；ig2/ig31.432；ig3/ig41.346；ig4/ig51.355；且n2=nmax,第四节传动系挡数与各挡传动比的选择,36,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,37,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,38,由于高挡的利用率要远远大于低挡，实际各挡传动比常按下式分布,CA72205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E2005挡变速器传动比,39,一些常见车型的传动比比值,40,第四节传动系挡数与各挡传动比的选择,41,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,42,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,43,一具有5挡的主变速器，各挡间的公比为q2，其传动比序列为1、q2、q4、q6、q8。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、q2、q3、q4、q5、q6、q7、q8、q9。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,第三章汽车动力装置参数的选择,返回目录,45,君威开发的实例一个公司不可能具备所有部件的开发能力，如何提出标准，带动集成供应商对零部件的同步开发能力，是一个国际潮流。一个公司的产品开发能力，其实包括了供应商的开发能力。参与君威开发的供应商多达30余家。君威的开发过程，严格意义上说就是供应商的资源整合过程（泛亚也是供应商），为了保证开发的成本和时间，上海通用采用了集成供应商的概念，比如内饰就完全委托给美国一家公司去做。君威的零部件分别来自中国、台湾、美国和墨西哥等不同地区的36家集成供应商。,第五节利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,研究意义,46,这和CKD件国产化做法不同，那种做法是引进后，国内拷贝，由于批量小，造成国产零件比进口还贵。而上海通用的大采购概念，是和供应商一起独立设计开发CHINAUNIQE（中国独有）的零部件，既提高了主机厂的项目管理和资源整合能力，也培养了供应商的开发能力。2003年上海通用有20多家国内供应商进入了GM全球采购清单，其中七家签订了出口合同。,研究意义,CKD是英文CompletelyKnockedDown的缩写，意思是“完全拆散”。换句话说，CKD汽车就是进口或引进汽车时，汽车以完全拆散的状态进入，之后再把汽车的全部零、部件组装成整车。我国在引进国外汽车先进技术时，一开始往往采取CKD组装方式，将国外先进车型的所有零部件买进来，在同内汽车厂组装成整车。,第五节利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,47,有人认为君威只是小改款，而且那些内饰上的改进，连经销商都可以做。但从开发意义上说，君威是一个全新车型，发动机是欧宝的，变速器是SAAB的，焕然一新的不仅仅是外形和内饰，底盘系统也是全新的。可以说汽车设计阶段，动力装置参数的匹配直接关系到产品的性能，关系到产品的市场。,第五节利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数,研究意义,Saab(萨博)成立于瑞典Trollhattan，SAAB的名字是瑞典飞机公司SvenskaAeroplanAktiebolaget的缩写，生产汽车之前它一直致力于飞机制造。,48,C曲线：燃油经济性加速时间曲线。,前提：Pe和ig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、ig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、ig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、ig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、Pe、ig和i0的确定,第五节利