1、前面兩章內容的回顧前面兩章內容的回顧根據第一章功率平衡的原根據第一章功率平衡的原理，汽車的后備功率用于理，汽車的后備功率用于汽車的加速和爬坡。汽車的加速和爬坡。給出了一定的動力性指標，給出了一定的動力性指標，必須要有相應發動機功率必須要有相應發動機功率才能夠實現才能夠實現()/fWTPP發動機本身功率足夠只是發動機本身功率足夠只是必要條件，還要能夠發揮必要條件，還要能夠發揮出來才能夠達到目的出來才能夠達到目的前面兩章內容的總結前面兩章內容的總結根據第二章，知道汽根據第二章，知道汽車行駛的負荷率影響車行駛的負荷率影響汽車的燃油經濟性，汽車的燃油經濟性，發動機功率越大，負發動機功率越大，負荷率越低

2、，經濟性越荷率越低，經濟性越差差汽車動力裝置參數的選定汽車動力裝置參數的選定3.1 發動機功率發動機功率3.2 最小傳動比最小傳動比3.3 最大傳動比最大傳動比3.4 變速器檔數及其傳動比變速器檔數及其傳動比3.5 動力傳動系匹配動力傳動系匹配第三章 汽車動力裝置參數的選定 動力裝置功能：提供原動力，使汽車行駛 動力裝置組成：發動機、傳動系（包括車輪） 發動機和變速器經常連接在一起，有時候稱為動力總成 發動機：是動力源，和其它機械的動力源一樣 最主要參數：功率 其它參數：轉矩、外特性等 傳動系：配合發動機發揮其功率兩種車型的參數對比奧迪和紅旗兩種車型的參數對比奧迪和紅旗奧奧迪迪紅紅旗旗兩種車型

3、的參數對比奧迪和紅旗兩種車型的參數對比奧迪和紅旗3.1發動機功率的選定 汽車動力性主要是由于發動機功率決定，并受傳動系和外力（附著力）限制的。 汽車發動機功率一般根據動力性進行選擇，再從經濟性方面進行復核和校正。 動力性的三個評價指標中，最高車速反應了發動機功率的要求，也間接的反應了汽車的加速爬坡能力新一代保時捷新一代保時捷 911 GT3，最大功率，最大功率415馬力，馬力，最高車速達到最高車速達到310km/h，從靜止加速到，從靜止加速到100km/h只需只需4.3 s法拉利法拉利612搭載搭載5.7升升V12引擎，最大馬力為引擎，最大馬力為540hp/7250rpm，扭力，扭力60kgm

4、/5250rpm，0-100km/h的加速可在的加速可在4.2秒內完成，極速則是在秒內完成，極速則是在315km/h以上以上 1 根據最大車速根據最大車速uamax選擇選擇Pe3maxmax1()360076140DeaaTDTeC AmgfPuumCAfP若給定 、 、 、，則可求出功率00jiPP3maxmaxmaxmax10003.676.1410003.6/meeDaaTTTDaaTPPC AfguummmfCufguconstA m汽車比功率若已知 、,并且如果大致差不多第一項：但是，變化較大，第二項隨著 增大而減小。 2 根據根據汽車比功率（單位汽車質量具有汽車比功率（單位汽車質量

5、具有的功率的功率，kW/t） 中型貨車的比功率約為中型貨車的比功率約為10kw/t,其中其中Ff約占約占40。 A/m項，項，m增加，增加，A增加有限，因此增加有限，因此，A/m隨總質量的增加而減少隨總質量的增加而減少。 3、法規標準要求、法規標準要求 有的國家對汽車的比功率有規定，以保證路上行駛的汽車有的國家對汽車的比功率有規定，以保證路上行駛的汽車動力性不低于一定的水平，防止阻礙正常交通流。比如我動力性不低于一定的水平，防止阻礙正常交通流。比如我國的國的GB7258-2004規定：農用運輸車與運輸用拖拉機的比功規定：農用運輸車與運輸用拖拉機的比功率限值為率限值為4kW/t，其它機動車為，其

6、它機動車為5kW/t（標準中規定：比功（標準中規定：比功率為發動機最大凈功率率為發動機最大凈功率(或或0.9倍的發動機額定功率或倍的發動機額定功率或0.9 倍倍的發動機標定功率的發動機標定功率) 與機動車最大允許總質量之比。與機動車最大允許總質量之比。 有些車型要達到相應的等級，也需要具備相應的比功率。有些車型要達到相應的等級，也需要具備相應的比功率。比如根據比如根據JT/T 325-2006營運客車類型劃分及等級評定，高營運客車類型劃分及等級評定，高三級特大型客車的比功率要不小于三級特大型客車的比功率要不小于13kW/t 4、貨車：可以根據同樣、貨車：可以根據同樣總質量總質量與與同樣類型車輛

7、同樣類型車輛的比的比功率統計數據初步選擇發動機功率。功率統計數據初步選擇發動機功率。 5、轎車：情況不一樣，根據、轎車：情況不一樣，根據總質量總質量與與預期車速，參預期車速，參照同類型車確定照同類型車確定 還要考慮發動機帶動附件所需要的功率還要考慮發動機帶動附件所需要的功率對于轎車，情況不一樣，動力性（最高車速）)相差很大，比功率也相差很大3maxmax100010003.676.14eeDaaTTPmPmC Afguum汽車比功率補充：很多情況下轎車的最高車速不具有實用價值，所以也經常根據其0-100km/h加速性能確定發動機功率發動機外特性對汽車行駛穩定性有影響tFwFFau121au2a

8、utFwFFau121au2au1圖圖21au發動機特性（最大轉矩）對其工作穩定性影響au車速發動機特性（最大轉矩處轉速）對其工作穩定性影響au車速發動機特性（對高速性能影響）對其工作穩定性影響au車速式中式中: Temax為最大轉矩（為最大轉矩（Nm）；）； a為轉矩適應系數，一般在為轉矩適應系數，一般在1.11.3之間選取；之間選取； Pemax為發動機最大功率（為發動機最大功率（kW）；）； np為最大功率轉速（為最大功率轉速（r/min）。）。maxmax9549 eepppaPTa TnT最大功率時轉矩 Temax計算計算: 轉矩適應系數：標志著汽車行駛阻力增加時發動機沿外特性自動增

9、加轉矩適應系數：標志著汽車行駛阻力增加時發動機沿外特性自動增加轉矩定能力轉矩定能力對在山區行駛的車，對在山區行駛的車，a大些是很適宜的大些是很適宜的對于高速車，對于高速車， 在最大轉矩相同的情況下，在最大轉矩相同的情況下，a小些使得轉矩平坦一些，小些使得轉矩平坦一些，高速動力性好些高速動力性好些 Temax 影響加速性能、爬坡性和最大動力因數影響加速性能、爬坡性和最大動力因數2最大轉矩Temax及相應的轉速nTnT、 np 之間應該保持適當的關系，之間應該保持適當的關系， 如果如果nT過于接近過于接近 np則使得直接擋最低則使得直接擋最低穩定車速偏高，在通過繁忙的交叉路口時換擋次數增加。有轉速

10、適應系數：穩定車速偏高，在通過繁忙的交叉路口時換擋次數增加。有轉速適應系數：pTnn轉速適應系數=發動機適應系數發動機適應系數轉矩適應系數轉矩適應系數x轉速適應系數轉速適應系數FmaxppeTpTnnTanTn=一般一般np /nT、 1.4 (1.42.0 發動機設計保證發動機設計保證)，F越大則發動機的適應性越好越大則發動機的適應性越好發動機要和變速器相匹配才能夠獲得較好的性能發動機要和變速器相匹配才能夠獲得較好的性能最大轉矩Temax相應的轉速nT液力自動變速器（AT，采用液力變矩器）能夠改善汽車的穩定性P T TTPpnTiKnT高轉矩發動機：高轉矩發動機：在一定范圍內保持在一定范圍內

11、保持大致不變的功率，大致不變的功率，也稱也稱等功率發動機等功率發動機奔馳公司的奔馳公司的OM402LAI/1增壓發動機增壓發動機等功率發動等功率發動機具有比機具有比較理想的特性較理想的特性奔馳公司的奔馳公司的OM402LAI/1增壓發動機增壓發動機1982年奧迪年奧迪100 1.8L轎車發動機外特性轎車發動機外特性 奔馳公司的奔馳公司的OM402LAI/1增壓發動機增壓發動機一汽給出的一汽給出的奧迪奧迪100 1.8L轎車發動機外特性轎車發動機外特性 一汽給出的一汽給出的紅旗紅旗CA7220轎車發動機轎車發動機外特性外特性 奔馳公司的奔馳公司的OM402LAI/1增壓發動機增壓發動機一汽給出的

12、一汽給出的奧迪奧迪100發動發動機特性機特性奔馳公司的奔馳公司的OM402LAI/1增壓發動機增壓發動機一汽給出的一汽給出的奧迪奧迪100發動發動機特性機特性奧迪奧迪016系列的兩種變速器（摘自紅旗）系列的兩種變速器（摘自紅旗）奧迪奧迪016系列的兩種變速器（摘自紅旗）系列的兩種變速器（摘自紅旗）奧迪奧迪016系列的兩種變速器的性能匹配對比（摘自紅旗）系列的兩種變速器的性能匹配對比（摘自紅旗）奧迪奧迪016系列的兩種變速器的性能匹配對比（摘自紅旗）系列的兩種變速器的性能匹配對比（摘自紅旗）奧迪奧迪016系列的兩種變速器的性能匹配對比（摘自紅旗）系列的兩種變速器的性能匹配對比（摘自紅旗）轎車四檔

13、和五檔(超速檔)變速器中，各檔使用時間的典型百分比如表77。汽車大部分時間以高擋行駛，其選擇很重要路路程程系系數數扭扭矩矩系系數數2maxau1maxau3maxau1pu3pu2pu(1)、最小傳動比與最高車速的關系、最小傳動比與最高車速的關系ePePau0peiuP右移，變化范圍大，拉寬，且向右移。)(1wfTPP01i02i03i（2）、最小傳動比與后備功率）、最小傳動比與后備功率ePePau0eiP拉寬，且向右移后備功率動力性經濟性)(1wfTPP01i02i03i1234513pu010其中i 對應的不可能達到！但后備功率小，動力性變差，燃油經濟性變好。與i 對應后備功率大，動力性變

14、好，燃油經濟性變差。maxmaxmaxmax,0.901.10,74%/0.700.9,17.5%1.101.39,5.5%appaapapuuuuuuuu過去選擇或 稍微小于。現在 則稍微小于 ，以提高燃油經濟性。轎車為了提高燃油經濟性，出現了減小最小傳動比的趨勢， 在選擇最小傳動比時，要考慮最高檔（直接檔）有足夠的動力性，即動力因數。0max0maxmax 020max0.04 0.080.1 0.1521.15( )tqTDatqDDTiC AurDmg 中型貨車中級轎車主減速器傳動比過小，會造成汽車運行時發主減速器傳動比過小，會造成汽車運行時發動機負荷率過大，反而不利于提高燃油經濟性。

15、動機負荷率過大，反而不利于提高燃油經濟性。選擇最小傳動比，使得既能保證汽車的動力選擇最小傳動比，使得既能保證汽車的動力性，也能有合適的燃油經濟性。性，也能有合適的燃油經濟性。（3）、）、最小傳動比還受到最小傳動比還受到駕駛性能駕駛性能的限制。的限制。最小傳動比過小，發動機在重負荷下工作，加最小傳動比過小，發動機在重負荷下工作，加速性不好，出現噪聲與振動；過大時發動機運速性不好，出現噪聲與振動；過大時發動機運轉速度高，噪聲大轉速度高，噪聲大 第二節第二節 最小傳動比的選擇最小傳動比的選擇 根據每千克(磅)車質量的發動機排量毫升值，查出允許的最小n/ua值。這對選擇轎車最小傳動比是有參考價值的比排

16、量（發動機排量mL/汽車質量kg）奧迪1001810/1710=1.058紅旗72202194/1710=1.283物理意義：保證單位質量的驅動力3CtFm第三節第三節 最大傳動比的選擇最大傳動比的選擇 1、最大爬坡度(貨車)加速能力（轎車）2、最低穩定車速（越野車）3、附著力越野車最低穩定車速轎車轎車（手動）（手動）過去美國過去美國3擋，歐洲擋，歐洲4擋擋現在為了省油，一般現在為了省油，一般5擋，也有擋，也有6擋擋輕中型貨車輕中型貨車一般一般5擋擋重型貨車重型貨車一般一般6到十幾個擋到十幾個擋越野車越野車使用條件復雜，使用條件復雜，擋位數較同噸位的普擋位數較同噸位的普遁貨車常多一倍左右遁貨車

17、常多一倍左右多擋一般采用主副變速器的方案多擋一般采用主副變速器的方案變速器擋數和各擋傳動比 擋數：影響動力性、經濟性、復雜性、傳動比間隔擋數：影響動力性、經濟性、復雜性、傳動比間隔汽車各檔傳動比大體采用等比級數分配。汽車各檔傳動比大體采用等比級數分配。按照等比級數分配傳動比的優點按照等比級數分配傳動比的優點1：可以使發動機在一定范圍可以使發動機在一定范圍n1-n2內內工作，有利于換擋工作，有利于換擋 ：換擋過程分析換擋過程分析au1n2nn1au2au212020322130.3770.377 aggggnnrruiiiiinni211010212120.3770.377 aggggnnrru

18、iiiiinni若每次均將轉速提高到若每次均將轉速提高到n2換檔，只要發換檔，只要發動機降低到動機降低到n1，離合器就能無沖擊地接合。，離合器就能無沖擊地接合。由于符合人的操作習慣，由于符合人的操作習慣，這樣布檔能方便這樣布檔能方便駕駛員加速時換檔操作。駕駛員加速時換檔操作。按等比級數分配傳動比也在于可充分地利按等比級數分配傳動比也在于可充分地利用發動機的功率，提高發動機的動力性。用發動機的功率，提高發動機的動力性。汽車需要大功率時，若檔位傳動比分配得汽車需要大功率時，若檔位傳動比分配得當，就可使發動機經常在接近外特性最大功當，就可使發動機經常在接近外特性最大功率范圍內運轉。從而率范圍內運轉。

19、從而相對相對增加汽車后備功率，增加汽車后備功率，提高汽車加速和爬坡能力。提高汽車加速和爬坡能力。這對于比功率較這對于比功率較小的大貨車尤為重要小的大貨車尤為重要按照等比級數分配傳動比的優點按照等比級數分配傳動比的優點2：汽油機的最高轉速一般不大于最大功率轉速的1012%，柴油機也類似1n2nePaun1gi2gi3gi2gi1n1n22ggii1n1nmaxnePaun1gi2gi3gi2gi1n1nminn22ggiiminnmaxnmaxnmaxn1n1nkq 3221iiii3221iiiiPPPnnn1n 1n 1n 1n左移eP右移eP21ggii和固定補充1：還可以用損失功率最小為

20、目標在各種車速下都能夠發在各種車速下都能夠發揮出最大發動機功率的揮出最大發動機功率的匹配是最理想的。所以匹配是最理想的。所以有人稱等功率發動機特有人稱等功率發動機特性為性為理想發動機特性理想發動機特性實際匹配無法完全滿足實際匹配無法完全滿足理想特性，有一定損失，理想特性，有一定損失，損失越小越好損失越小越好補充2：還可以用損失驅動力最小為目標max3600taeTFuP也就是驅動力最大，爬坡度最大當然也可以用加速度最大，加速時間最短為目標按等比級數分配傳動比的按等比級數分配傳動比的(主主)變速器，還便于變速器，還便于和副變速器結合構成更多擋位的變速器和副變速器結合構成更多擋位的變速器按照等比級

21、數分配傳動比的優點按照等比級數分配傳動比的優點3：主變速器i1副變速器i2總傳動比i i1 i22468234567895121101qqqqqqqqqqqqqq1如果 擋變速器，其傳動比為 、 、接一 擋副變速器，傳動比為 、則可以構成一擋變速器，傳動比為：、 、 、 、 、 、實際傳動比的分配實際傳動比的分配考慮到高擋利用率較高，所以高擋位之間的傳動比差別比低檔位小，實際上常有下面的關系：對貨車可以同時兼顧動力性經濟性轎車更好的兼顧經濟性MPG第5節 利用燃油經濟性-加速時間曲線確定動力裝置參數加速時間小好加速時間大好只確定i0MPG第5節 利用燃油經濟性-加速時間曲線確定動力裝置參數加速時間小好加速時間大好只確定i0汽車動力裝汽車動力裝置包括發動置包括發動機和傳動系機和傳動系汽車動力裝置參汽車動力裝置參數指主要包括發數指主要包