汽車(chē)?yán)碚?第三章汽車(chē)動(dòng)力裝置參數(shù)匹配

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1、1/5第 三 章 2/5 3 汽 車(chē) 動(dòng) 力 傳 動(dòng) 系 參 數(shù) 匹 配3.1 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率3.2 最 小 傳 動(dòng) 比3.3 最 大 傳 動(dòng) 比3.4 變 速 器 檔 數(shù) 及 其 傳 動(dòng) 比3.5 動(dòng) 力 傳 動(dòng) 系 匹 配 3/5 引 言 : 前 2章 討 論 的 性 能 （ 動(dòng) 力 性 、 經(jīng) 濟(jì) 性 ）是 汽 車(chē) 的 主 要 性 能 中 最 主 要 的 兩 性 能 。 我 們 依 據(jù) 汽 車(chē) 的 動(dòng) 力 性 、 經(jīng) 濟(jì) 性 評(píng) 價(jià)指 標(biāo) ， 主 要 討 論 已 有 汽 車(chē) （ 即 結(jié) 構(gòu) 參數(shù) 已 定 ， 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 已 有 ） 在 不 同 使 用 條件 下 的 性 能 如 何 ，

2、 以 評(píng) 價(jià) 其 好 壞 。 4/5 在 進(jìn) 行 汽 車(chē) 造 型 和 制 定 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)時(shí) ， 或 者 進(jìn) 行 改 進(jìn) 設(shè) 計(jì) 或 重 新 組 裝新 車(chē) 都 必 須 研 究 整 車(chē) 和 各 總 成 的 結(jié)構(gòu) 形 式 及 主 要 參 數(shù) 。本 章 是 反 過(guò) 來(lái) ， 根 據(jù) 使 用 條 件 和 要求 （ 主 管 部 門(mén) 和 用 戶(hù) ） 如 何 更 好 地確 定 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 、 底 盤(pán) 、 傳 動(dòng) 系 中 一 些結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) ， 也 就 是 一 個(gè) 造 型 設(shè) 計(jì) ，是 汽 車(chē) 設(shè) 計(jì) 的 開(kāi) 始 部 分 的 工 作 ， 也是 兩 章 理 論 分 析 的 具 體 應(yīng) 用 . 5/5 選

3、擇 的 依 據(jù) ： 根 據(jù) 提 供 的 汽 車(chē) 的 動(dòng) 力 性(Vomax,iamax,Domax,r） 和 （ 經(jīng) 濟(jì) 性（ Qs,L/100km） 指 標(biāo) ； 確 定 的 對(duì) 象 ： 確 定 整 車(chē) 和 各 總 成 的 結(jié) 構(gòu) 型 式 和 主 要 參數(shù) ； 本 章 只 討 論 結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) 中 ： 1、 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率 2、 傳 動(dòng) 系 的 傳 動(dòng) 比 :i 0,ig； 6/5 討 論 方 法 ： 用 功 率 平 衡 法 來(lái) 討 論 ， 也 就 是 從 能 量 觀點(diǎn) 來(lái) 分 析 確 定 ； 原 則 ： 主 要 從 動(dòng) 力 性 出 發(fā) 來(lái) 選 擇 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率 ，確 定 傳 動(dòng)

4、系 參 數(shù) ， 然 后 從 經(jīng) 濟(jì) 性 方 面 進(jìn)行 復(fù) 核 和 修 正 ， 找 出 更 為 合 適 的 結(jié) 論 。 7/5 進(jìn) 行 總 布 置 計(jì) 算 大 致 步 驟 如 下 ： 1、 根 據(jù) 任 務(wù) 書(shū) 提 出 的 載 重 量 G c要 求 ， 擬 定 汽 車(chē) 自重 G o（ 控 制 數(shù) ） ， 求 得 總 重 ： G a=G c+G o初 步 確 定L1， L2， H g； 2、 按 G 1， G 2選 擇 輪 胎 ， 確 定 Rk； 3、 參 考 同 類(lèi) 型 車(chē) 確 定 CDA； 以 上 是 設(shè) 計(jì) 課 的 討 論 內(nèi) 容 4、 選 擇 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 型 式 ， 確 定 主 要 性 能

5、參 數(shù) （ Pemax/np，Ttqmax/nt） 及 外 特 性 ； 5、 確 定 傳 動(dòng) 系 最 小 傳 動(dòng) 比 itmin 6、 確 定 傳 動(dòng) 系 最 大 傳 動(dòng) 比 i tmax 7、 確 定 變 速 器 檔 數(shù) 及 各 檔 調(diào) 速 比 分 配 。 后 四 個(gè) 問(wèn) 題 即 為 本 章 所 討 論 的 內(nèi) 容 。 8/5 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 功 率 和 傳 動(dòng) 系 傳 動(dòng) 比 的 確 定 ， 首 先應(yīng) 考 慮 滿 足 新 設(shè) 計(jì) 汽 車(chē) 的 動(dòng) 力 性 要 求 ， 如 最 高 車(chē)速 、 最 大 爬 坡 度 、 加 速 能 力 等 ， 同 時(shí) 還 要 兼 顧 汽車(chē) 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 的

6、 要 求 和 駕 駛 性 的 要 求 。 在 確 定 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 功 率 和 傳 動(dòng) 系 傳 動(dòng) 比 之 前 ，先 要 參 照 同 類(lèi) 型 汽 車(chē) 和 有 關(guān) 資 料 初 步 確 定 如 下 參數(shù) ： (1) 汽 車(chē) 的 質(zhì) 量 ； (2) 迎 風(fēng) 面 積 和 空 氣 阻 力 系數(shù) ； (3) 輪 胎 的 型 號(hào) 和 尺 寸 ； (4) 傳 動(dòng) 系 的 機(jī) 械 效率 。 9/5 一 、 依 據(jù) （ 原 則 ） ： 根 據(jù) 最 大 車(chē) 速 uamax選 擇 Pe eTD aDaTe PfACm uACumgfP ， 則 可 求 出 功 率、若 給 定 )761403600(1 3maxm

7、ax 0 0jiPP設(shè) 計(jì) 常 從 汽 車(chē) 最 高 車(chē) 速 入 手 來(lái) 選 擇 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的功 率 ;Vamax間 接 反 映 了 汽 車(chē) 的 爬 坡 、 加 速能 力 10/5 二 、 常 用 的 方 法1 根 據(jù) 最 高 車(chē) 速 計(jì) 算 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 功 率 所 選 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 最 大 功 率 應(yīng) 滿 足 上 式 的 計(jì) 算 結(jié)果 ， 但 也 不 宜 過(guò) 大 ， 否 則 會(huì) 因 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 負(fù) 荷 率 偏 低影 響 汽 車(chē) 的 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 。 wfte PPP 1 3maxmax 7614036001 aDate uACuGfP 11/5 2 汽 車(chē) 比 功 率 （ 單

8、 位 汽 車(chē) 質(zhì) 量 具 有 的 功 率 ）變 化 較 大 。但 是 ， 大 致 差 不 多 ，及、若 已 知汽 車(chē) 比 功 率 mA constufguCf umACufgmP aTaDT aTDaTe/ 6.3 14.766.31000 maxmax 3maxmax 常 用 單 位 為 kw/t利 用 現(xiàn) 有 汽 車(chē) 統(tǒng) 計(jì) 數(shù) 據(jù) 估 計(jì) 汽 車(chē) 比 功 率 。 做 汽 車(chē) 比功 率 汽 車(chē) 總 質(zhì) 量 圖 ， 可 以 得 到 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率 。 12 第 一 節(jié) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率 的 選 擇 13 第 一 節(jié) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率 的 選 擇 14 第 一 節(jié) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率

9、的 選 擇 15 貨 車(chē) 可 以 根 據(jù)總 質(zhì) 量 與 同 類(lèi) 車(chē)輛 比 功 率 的 統(tǒng) 計(jì)數(shù) 據(jù) ， 初 步 選 擇發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率 。第 一 節(jié) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率 的 選 擇 16/5 中 型 貨 車(chē) 的 比 功 率 約 為 10kw/t,其 中 Ff約 占 40 。A/m項(xiàng) ， m增 加 ， A增 加 有 限 ， 因 此 ， A/m隨 總 質(zhì)量 的 增 加 而 減 少 。由 上 述 兩 項(xiàng) 可 知 ， 貨 車(chē) 的 比 功 率 是 隨 其 總 質(zhì) 量 的增 大 而 逐 步 變 小 。通 常 ， 貨 車(chē) 的 比 功 率 約 為 7.35kW/t。小 于 2-3t的 輕 型 貨 車(chē) 常 是

10、 轎 車(chē) 或 微 型 車(chē) 的 變 型 車(chē) ，動(dòng) 力 性 能 很 好 ， 比 功 率 很 大 。重 型 貨 車(chē) 汽 車(chē) 的 Vamax低 ， 比 功 率 較 小 。總 之 貨 車(chē) 可 以 根 據(jù) 同 樣 總 質(zhì) 量 與 同 樣 類(lèi) 型 車(chē) 輛 的比 功 率 統(tǒng) 計(jì) 數(shù) 據(jù) ， 初 步 選 擇 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率 。 17 轎 車(chē) 的 車(chē) 速 高 ， 最 高 車(chē) 速 變化 范 圍 大 。 比 功 率 主 要 與 有 關(guān) 。 比 功 率 還 與 CDA/ mT有 關(guān) 。 max3aTDmaxaT 14.766.3 umACufg 比 功 率 2.轎 車(chē) 的 比 功 率第 一 節(jié) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率

11、的 選 擇 amaxu 18 Audi A6 轎 車(chē) 的 比 功 率車(chē) 型 功 率/kW 整 備 質(zhì) 量/kg 比 功 率 最 高 車(chē) 速A6 1.8 92 1525 60 198A6 1.8T 110 1525 72 206A6 2.4 121 1560 78 214A6 2.8 140 1560 90 226第 一 節(jié) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率 的 選 擇 /( ) 1kW t /( ) 1km h 19 Audi A6 轎 車(chē) 的 比 功 率第 一 節(jié) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率 的 選 擇 20 車(chē) 型 功 率/kW 整 備 質(zhì) 量/kg 比 功 率 最 高 車(chē) 速Audi A6 1.8 92 15

12、20 60 198Bora 1.8 92 1350 68 202Audi A6 1.8T 110 1520 72 206Bora 1.8T 110 1350 81 221根 據(jù) 設(shè) 計(jì) 轎 車(chē) 的 總 質(zhì) 量 、 預(yù) 期 的 最 高 車(chē) 速 ， 利 用 轎 車(chē) 比 功率 曲 線 可 大 體 確 定 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 功 率 。第 一 節(jié) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率 的 選 擇 Audi A6與 Bora 比 功 率 的 比 較（ 兩 車(chē) 軸 距 相 差 337mm， 質(zhì) 量 相 差 170kg）/( ) 1kW t /( ) 1km h 21/5 有 的 國(guó) 家 對(duì) 汽 車(chē) 的 比 功 率 有 規(guī) 定

13、， 以 保 證路 上 行 駛 的 汽 車(chē) 動(dòng) 力 性 不 低 于 一 定 的 水 平 ，防 止 阻 礙 正 常 交 通 流 。 國(guó) 內(nèi) 大 客 車(chē) 的 標(biāo) 準(zhǔn) 明 確 規(guī) 定 了 最 高 車(chē) 速 與功 率 的 數(shù) 值 ， 可 以 作 為 初 步 確 定 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 質(zhì)的 依 據(jù) 。 圖 3-2也 給 出 了 一 定 條 件 下 ， 某 些 類(lèi) 型 轎車(chē) 的 比 功 率 值 點(diǎn) 。 利 用 這 些 數(shù) 點(diǎn) 形 成 的 區(qū)域 ， 可 以 根 據(jù) 設(shè) 計(jì) 轎 車(chē) 的 總 質(zhì) 量 、 預(yù) 期 的最 高 車(chē) 速 ， 大 體 確 定 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 功 率 。 22 第 三 章 汽 車(chē) 動(dòng) 力 裝 置 參

14、 數(shù) 的 選 擇第 二 節(jié)最 小 傳 動(dòng) 比 的 選 擇 返 回 目 錄 23 1.最 小 傳 動(dòng) 比 與 動(dòng) 力 性 和 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 的 關(guān) 系第 二 節(jié) 最 小 傳 動(dòng) 比 的 選 擇 三 軸 式 變 速 器 = 1 的 確 定 i 0的 確 定 副 變 速 器 傳 動(dòng) 比 。 思 考 汽 車(chē) 傳 動(dòng) 系 由 哪 些 傳 動(dòng) 部 件 組 成 ？ 傳動(dòng) 系 總 傳 動(dòng) 比 it 如 何 確 定 ？t 0 g ci iii gminicitmini tmin 0i i 24當(dāng) 時(shí) ， 汽車(chē) 的 最 高 車(chē) 速 最 高 。 1） 最 高 車(chē) 速u(mài)amax1 uP3uamax2 uamax

15、3 uamax1第 二 節(jié) 最 小 傳 動(dòng) 比 的 選 擇 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 功 率 對(duì) 應(yīng) 的 車(chē) 速 ； 汽 車(chē) 的 最 高 車(chē) 速 。amax Pu u amaxuPu 25 2） 后 備 功 率第 二 節(jié) 最 小 傳 動(dòng) 比 的 選 擇 后 備 功 率 26 i01的 后 備 功 率 最 小 ；i03的 后 備 功 率 最 大 ；i01的 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 最 好 ；i03的 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 最 差 。 1， 動(dòng) 力 性好 ， 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 差 。第 二 節(jié) 最 小 傳 動(dòng) 比 的 選 擇 2） 后 備 功 率amax P/u u amax P/u uamax P/u u

16、 27 轎 車(chē) 所 占 比 例0.5 0.7 30.7 0.9 17.50.9 1.10 741.10 1.39 5.5不 同 的 取 值 在 轎 車(chē) 中 所 占 的 比 例第 二 節(jié) 最 小 傳 動(dòng) 比 的 選 擇 amax P/u uamax P/u u 28 2.最 小 傳 動(dòng) 比 與 駕 駛 性 能 駕 駛 性 能 是 指 加 速 性 、 動(dòng) 力 裝 置 的 轉(zhuǎn) 矩 響 應(yīng) 、噪 聲 和 振 動(dòng) 。 大 排 量 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 提 供 較 大 、 較 快 、 較 平 穩(wěn) 的 轉(zhuǎn) 矩 響 應(yīng) 。 前 置 前 驅(qū) 動(dòng) 傳 動(dòng) 系 轉(zhuǎn) 矩 響 應(yīng) 較 前 置 后 驅(qū) 動(dòng) 好 。 最 小 傳 動(dòng)

17、比 過(guò) 小 ， 汽 車(chē) 在 重 負(fù) 荷 下 工 作 ， 加 速 性不 好 ， 出 現(xiàn) 噪 聲 和 振 動(dòng) 。 最 小 傳 動(dòng) 比 過(guò) 大 ， 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 差 ， 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 高 速 運(yùn) 轉(zhuǎn)的 噪 聲 大 。第 二 節(jié) 最 小 傳 動(dòng) 比 的 選 擇 29 第 二 節(jié) 最 小 傳 動(dòng) 比 的 選 擇 根 據(jù) 每 千 克 車(chē)質(zhì) 量 的 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 排 量毫 升 值 ， 查 出 允 許的 最 小 值 ， 對(duì)于 選 擇 轎 車(chē) 最 小 傳動(dòng) 比 有 參 考 價(jià) 值 。 a/n u 30滿 足 汽 車(chē) 的 最 大 爬 坡 度 max； 傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比 主要用于什么工況？思考滿 足 汽 車(chē) 的

18、最 低 穩(wěn) 定 車(chē) 速 uamin ；滿 足 汽 車(chē) 加 速 時(shí) 間 的 要 求 ；滿 足 汽 車(chē) 的 附 著 條 件 。maxXF Fmaxi 31maxifmaxt FFF maxmaxT0g1maxtq sincos GGfr iiT T0maxtq maxmaxg1 sincos iT rfGi 當(dāng) 汽 車(chē) 低 速 爬 坡 時(shí)FW= 0， = 0 一 、 保 證 最 大 爬 坡 度第 三 節(jié) 最 大 傳 動(dòng) 比 的 選 擇 maxijF 32 已 知 參 數(shù) ： G 26950N； f 0.02； ； r 367.15mm； 310 ； i0 3.70；副 變 速 器 傳 動(dòng) 比 2.

19、64； T 0.90 以 奔 馳 ML320越 野 汽 車(chē) 為 例 ， 計(jì) 算 滿 足 最 大 爬坡 度 要 求 前 提 下 的 傳 動(dòng) 系 最 大 傳 動(dòng) 比 。 T0maxtq maxmaxg1 sincos iT rfGi 30求 得 i g1 2.619 第 三 節(jié) 最 大 傳 動(dòng) 比 的 選 擇 N m tqmaxTci 33/4Tgtq zg zTgtqt iiT rFi Fr iiT FF 01max1 01maxmax 二 、 滿 足 附 著 條 件 34/4 取 ig1除 了 應(yīng) 滿 足 要 求 外 ， 還 要 考慮 道 路 的 附 著 條 件 。 對(duì) 于 越 野 汽 車(chē) 還

20、 要 考 慮 最 低 穩(wěn) 定車(chē) 速 ：三 、 滿 足 最 低 穩(wěn) 定 車(chē) 速 uamin的 要 求 35/4 通 過(guò) 上 述 ， 我 們 便 可 確 定 出 itmin itmax， 根 據(jù) 不 同 用 作 汽 車(chē) 變 化 范 圍 ： 車(chē) 型 itmax itmin itmax/itmin 貨 車(chē) 30-50 6-7 6-7 轎 車(chē) 12-15 3-6 3-4 貨 車(chē) 主 要 是 牽 引 力 ， 兼 顧 V， 所 以 itmax大 ，轎 車(chē) 則 以 Vamax為 主 。 36/9 由 于 使 用 條 件 變 化 很 大 ， 車(chē) 速 驅(qū) 動(dòng) 力 等 ， 因 此變 速 器 必 須 有 n種 不 同

21、 的 速 比 ， 才 能 較 好 滿 足使 用 條 件 。一 般 講 ， itmax/itmin， 間 隔 大 ， 檔 數(shù) 應(yīng) 多 ， 而 象輕 型 車(chē) ， Domax大 ， 而 1max小 些 ， 所 以 間 隔 小 ，則 擋 數(shù) 設(shè) 置 少 些 。 檔 數(shù) 多 少 ， 視 工 作 條 件 變 化 幅 度 大 小 ， 主 要由 下 述 幾 方 面 所 決 定 ： 路 面 狀 況 變 化 坡 度 大 小 變 化 車(chē) 速 變 化 載 荷 變 化 37 比 功 率 大 擋 位 數(shù) 少 （ 阻 力 靠 后 備 功 率 克 服 ） 。 比 功 率 小 擋 位 數(shù) 多 （ 阻 力 靠 變 換 擋 位 克

22、 服 ） 。 重 型 貨 車(chē) 和 越 野 汽 車(chē) 使 用 中 ， 載 質(zhì) 量 變 化 大 ， 路面 條 件 復(fù) 雜 ， 大 ， 擋 數(shù) 較 多 。 擋 位 數(shù) 多 ， 對(duì) 汽 車(chē) 動(dòng) 力 性 和 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 都 有 利 。 動(dòng) 力 性 ： 擋 位 數(shù) 多 ， 增 加 了 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 發(fā) 揮 最 大 功 率附 近 高 功 率 的 機(jī) 會(huì) ， 提 高 了 汽 車(chē) 的 加 速 和 爬 坡 能 力 。 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 ： 擋 位 數(shù) 多 ， 增 加 了 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 在 低 燃 油消 耗 率 轉(zhuǎn) 速 區(qū) 工 作 的 可 能 性 ， 降 低 了 油 耗 。第 四 節(jié) 傳 動(dòng) 系 擋 數(shù) 與 各

23、 擋 傳 動(dòng) 比 的 選 擇 tmax tmin/i i 38/9 乘 用 車(chē) ： 過(guò) 去 常 為 3 4檔 ， 近 年 來(lái) 增 加 到 5-6檔 輕 中 型 載 重 車(chē) /客 車(chē) ： 4 5檔 ， 近 年 來(lái) 有 6檔 3.5T以 上 6檔 3.5T以 下 有 5檔 重 型 車(chē) /大 客 車(chē) ： 有 副 變 速 器 ， 8 10 12檔 ， 越 野 車(chē) ： 變 速 器 和 兩 端 分 動(dòng) 器 3.5T以 下 四 檔 3.5T以 上 5 6檔 39/9 檔 位 數(shù) 多 ， 增 加 了 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 發(fā) 揮 最 大 功 率 附近 功 率 的 機(jī) 會(huì) ， 提 高 了 汽 車(chē) 的 加 速 和 爬 坡能

24、 力同 時(shí) 也 增 加 了 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 在 低 燃 油 消 耗 率 工 作的 機(jī) 會(huì) ， 檔 位 數(shù) 增 加 對(duì) 動(dòng) 力 性 和 燃 油 經(jīng) 濟(jì)性 均 有 利 。近 年 來(lái) ， 隨 著 對(duì) 車(chē) 型 的 經(jīng) 濟(jì) 性 要 求 的 提 高 ， 檔數(shù) 整 體 呈 增 加 的 趨 勢(shì) 。 檔 位 數(shù) 還 影 響 鄰 檔 間 傳 動(dòng) 比 的 比 值 。 比 值過(guò) 大 會(huì) 造 成 換 檔 困 難 。 通 常 其 比 值 要 小 于1.71.8。 最 大 與 最 小 傳 動(dòng) 比 值 越 大 ， 檔 位數(shù) 應(yīng) 越 大 。 40/9 但 檔 數(shù) 越 多 ， 變 速 器 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ， 成 本 高 ，操 作 頻

25、 繁 ， T下 降 。 也 不 易 太 多 。 41g1 g2g2 g3i i qi i 第 四 節(jié) 傳 動(dòng) 系 擋 數(shù) 與 各 擋 傳 動(dòng) 比 的 選 擇1.各 擋 傳 動(dòng) 比 的 分 配變 速 器 各 擋 傳 動(dòng) 比 基 本 按 等 比 級(jí) 數(shù) 分 配 ， 即 g2g1 qii g3g2 qii g4g3 qii qi g4 2g3 qi 3g2 qi 4g1 qi 設(shè) 5擋 變 速 器 的 ig5=1 4 g1iq4 g1g4 ii 4 2g1g3 ii 4 3g1g2 ii 一 、 各 擋 傳 動(dòng) 比 的 確 定 42 1） 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 工 作 范 圍 都 相 同 ， 加 速 時(shí) 便

26、于 操 縱 ； 2） 各 擋 工 作 所 對(duì) 應(yīng) 的 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率 都 較 大 ， 有 利 于 汽車(chē) 動(dòng) 力 性 ； 3） 便 于 和 副 變 速 器 結(jié) 合 ， 構(gòu) 成 更 多 擋 位 的 變 速 器 。以 下 將 重 點(diǎn) 分 析 上 述 優(yōu) 點(diǎn)2.等 比 級(jí) 數(shù) 分 配 傳 動(dòng) 比 的 優(yōu) 點(diǎn)第 四 節(jié) 傳 動(dòng) 系 擋 數(shù) 與 各 擋 傳 動(dòng) 比 的 選 擇 43 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 工 況 圖變 速 器 工 況 圖 國(guó) 產(chǎn) 奧 迪 A6 轎 車(chē) 的 各 項(xiàng) 技 術(shù) 參 數(shù)第 四 節(jié) 傳 動(dòng) 系 擋 數(shù) 與 各 擋 傳 動(dòng) 比 的 選 擇 44ig1/ig2 1.85； ig2/ig3 1.

27、432； ig3/ig4 1.346； ig4/ig5 1.355； 且 第 四 節(jié) 傳 動(dòng) 系 擋 數(shù) 與 各 擋 傳 動(dòng) 比 的 選 擇 2 maxn n 45/91n 2n eP 檔I檔II檔III檔IV au 21 aa uu 12 2 012 20.377a ga g nru i inu ki 21 1a gnu ki 0121 377.0 ii rnu ga n 3au2au 1au4au 46/9無(wú) 沖 擊 接 合或 檔 ）（檔 ） 間 變 化 ， 則在 工 作 范 圍設(shè) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 2g1g121g22g1 2a1a 02g 12a01g21a 21 iinninin

28、IIuI(u ii rn377.0u,ii rn377.0u nn n 47/91n 2n eP 檔I檔II檔III檔IV au 3 4a au u 14 3 014 30.377a ga g nru i inu ki 23 2a gnu ki 23 2 00.377a gnru i i n 3au2au 1au4au 48/92 13 42 0 3 03 4 22 1 22 3 1 30.377 , 0.377(a ag ga a gg g gnr nru ui i i iu II u IIIin n ni i n i 同 理 ： 檔 ） （ 檔 ）或 無(wú) 沖 擊 接 合 49/91n 2n

29、 eP 檔I檔II檔III檔IV au n 3au2au 1au4au II 檔1n 2n 22 2 00.377a gnru i i 21 1 00.377a gnru i i 23 2 00.377a gnru i i 14 3 00.377a gnru i i 1 22 21 2: : n nn nn n 擋 擋 擋 50/91n 2n eP 檔I檔II檔III檔IV au n 3au2au 1au4au II 檔1n 2n 1 21 22 2: : n nn nn n 擋 擋 擋 51/9 52/9 由 此 可 見(jiàn) ， 若 每 次 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 都 是 提 高到 轉(zhuǎn) 速 n2換 擋 ，

30、只 要 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 都 降 到 同一 低 轉(zhuǎn) 速 n1， 離 合 器 就 能 無(wú) 沖 擊 地 接合 。 就 是 說(shuō) ， 換 擋 過(guò) 程 中 ， 發(fā) 動(dòng) 機(jī)總 在 同 一 轉(zhuǎn) 速 范 圍 n1n2內(nèi) 工 作 。 這樣 ， 駕 駛 員 在 起 步 加 速 時(shí) 操 作 就 方便 得 多 了 。 53/9 54/9 由 此 可 倒 出 n檔 變 速 器 的 各 檔 傳 動(dòng) 比 ： 55/9 上 述 分 析 表 明 ： 換 擋 過(guò) 程 中 ， 發(fā) 動(dòng)機(jī) 總 在 同 一 轉(zhuǎn) 速 范 圍 n1n2內(nèi) 工 作 。這 樣 ， 駕 駛 員 在 起 步 加 速 時(shí) 操 作 就方 便 得 多 了 。 不 過(guò) ， 按

31、等 比 級(jí) 數(shù) 分 配 傳 動(dòng) 比 的 主要 目 的 還 在 于 ：充 分 利 用 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 提 供 的 功 率 ， 提 高 汽 車(chē)的 動(dòng) 力 性 。 56/9 當(dāng) 汽 車(chē) 需 要 大 功 率 (如 全 力 加 速 或 上 坡 )時(shí) ，若 排 擋 選 擇 恰 當(dāng) ， 具 有 按 等 比 級(jí) 數(shù) 分 配傳 動(dòng) 比 的 變 速 器 ， 能 使 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 經(jīng) 常 在 接近 外 特 性 最 大 功 率 Pemax處 的 大 功 率 范圍 內(nèi) 運(yùn) 轉(zhuǎn) ， 從 而 增 加 了 汽 車(chē) 的 后 備 功 率 ，提 高 了 汽 車(chē) 加 速 或 上 坡 能 力 。 下 面 比 較 三 種 不 同 傳 動(dòng) 比

32、分 配 的 3擋 變 速器 在 加 速 過(guò) 程 中 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率 發(fā) 揮 的 程 度 ，以 說(shuō) 明 傳 動(dòng) 比 分 配 規(guī) 律 對(duì) 汽 車(chē) 后 備 功 率的 影 響 。 57/9 1 22 3 1 2 1 22 3 2 3 i ii ii i i ii i i i 第 一 方 案 是 ：另 外 兩 種 方 案 分 別 是 ：和 58/9minn maxn maxn maxn1n 1n kq 3221 iiii 3221 iiii P PP nnn1n 1n1n 1n左 移eP 右 移eP 21 gg ii 和固 定 59/9 三 種 方 案 在 I擋 時(shí) ， 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 工 作區(qū) 域 相

33、 同 。 在 II擋 和 III擋 時(shí) ， 由 于 發(fā) 動(dòng) 機(jī)在 換 擋 時(shí) 的 起 始 轉(zhuǎn) 速 不 同 ， 其 功率 曲 線 覆 蓋 的 面 積 也 不 同 。 60/9 按 第 一 個(gè) 方 案 ， 即 按 等 比 級(jí) 數(shù) 分配 傳 動(dòng) 比 的 方 案 ， 可 以 在 汽 車(chē) 需要 大 功 率 時(shí) ， 較 好 地 利 用 發(fā) 動(dòng) 機(jī)特 性 曲 線 功 率 比 較 大 的 一 段 來(lái) 增加 汽 車(chē) 的 后 備 功 率 ， 提 高 汽 車(chē) 的加 速 或 上 坡 能 力 。 61/9 若 按 第 二 個(gè) 方 案 ， 在 使 用 II擋 時(shí) ，與 第 一 個(gè) 方 案 相 比 較 ， 利 用 發(fā) 動(dòng)

34、機(jī)功 率 的 范 圍 少 掉 一 段 較 大 功 率 區(qū) 域 ；在 III擋 時(shí) 與 第 一 個(gè) 方 案 相 比 較 ，汽 車(chē) 多 利 用 了 較 小 的 功 率 區(qū) 域 。 總的 來(lái) 看 ， 失 去 的 是 較 大 功 率 區(qū) 域 。 62/9 同 理 ， 第 三 個(gè) 方 案 ， 也 有 同 樣 情況 ， 不 過(guò) 得 到 功 率 區(qū) 域 與 失 去 功率 區(qū) 域 的 擋 位 不 同 。 63/9 若 每 次 均 將 轉(zhuǎn) 速 提 高 到 n2換 檔 ， 只 要 發(fā)動(dòng) 機(jī) 降 低 到 n1， 離 合 器 就 能 無(wú) 沖 擊 地 接 合 。由 于 符 合 人 的 操 作 習(xí) 慣 ， 這 樣 布 檔

35、 能 方 便 駕駛 員 加 速 時(shí) 換 檔 操 作 。按 等 比 級(jí) 數(shù) 分 配 傳 動(dòng) 比 也 在 于 可 充 分 地利 用 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 功 率 ， 提 高 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 動(dòng) 力 性 。汽 車(chē) 需 要 大 功 率 時(shí) ， 若 檔 位 傳 動(dòng) 比 分 配得 當(dāng) ， 就 可 使 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 經(jīng) 常 在 接 近 外 特 性 最 大功 率 范 圍 內(nèi) 運(yùn) 轉(zhuǎn) 。 從 而 相 對(duì) 增 加 汽 車(chē) 后 備 功率 ， 提 高 汽 車(chē) 加 速 和 爬 坡 能 力 。 64/9 按 等 比 級(jí) 數(shù) 分 配 傳 動(dòng) 比 的 主 變 速 器 ， 還便 于 和 副 變 速 器 結(jié) 合 構(gòu) 成 更 多 擋 位

36、的 變速 器 。 例 如 一 具 有 5擋 位 的 主 變 速 器 ， 各 擋 問(wèn) 的公 比 為 q2， 其 傳 動(dòng) 比 序 列 為 l、 q2、 q4、 q6、q8。 若 結(jié) 合 一 后 置 兩 擋 副 (減 速 )變 速 器 ，其 傳 動(dòng) 比 為 1、 q 便 可 構(gòu) 成 一 具 有 10擋位 的 變 速 器 ， 各 擋 間 的 公 比 為 q， 其 傳 動(dòng)比 序 列 為 ： 1、 q2、 q3.q9。 65/9 實(shí) 際 上 ， 對(duì) 于 擋 位 較 少 (如 5擋 以 下 )的 變速 器 ， 各 擋 傳 動(dòng) 比 之 間 的 比 值 常 常 并 不正 好 相 等 ， 即 并 不 是 正 好

37、按 等 比 級(jí) 數(shù) 來(lái)分 配 傳 動(dòng) 比 的 。 主 要 是 考 慮 到 各 擋 利 用 率 差 別 很 大 的 緣故 。 汽 車(chē) 主 要 是 用 較 高 檔 行 駛 的 ， 例 如 中 型貨 車(chē) 5擋 變 速 器 中 的 l、 2、 3三 個(gè) 擋 位 的 總利 用 率 僅 為 10 -15 ， 所 以 較 高 擋 位 相鄰 兩 擋 間 的 傳 動(dòng) 比 的 間 隔 應(yīng) 小 些 ， 特 別是 最 高 擋 與 次 高 擋 之 間 更 應(yīng) 小 些 。 66gn 1-gng3g2g2g1 iiiiii 由 于 高 擋 的 利 用 率 遠(yuǎn) 大 于 低 擋 ， 實(shí) 際 各 擋 傳 動(dòng) 比 常 按下 式 分

38、 布CA7220 5擋 變 速 器 傳 動(dòng) 比69.1125.2 6.3 g2g1 ii 46.11.4582.125g3g2 ii36.11.0701.458g4g3 ii 1.250.8571.070g5g4 ii 第 四 節(jié) 傳 動(dòng) 系 擋 數(shù) 與 各 擋 傳 動(dòng) 比 的 選 擇 奔 馳 E200 5擋 變 速 器 傳 動(dòng) 比63.12.423.95 g2g1 ii 62.11.492.42g3g2 ii49.11.001.49g4g3 ii 1.200.831.00g5g4 ii 67 g4g3g3g2g2g1 iiiiii 圖 中第 四 節(jié) 傳 動(dòng) 系 擋 數(shù) 與 各 擋 傳 動(dòng) 比

39、 的 選 擇 68 各 擋 對(duì) 應(yīng) 的 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 工 作轉(zhuǎn) 速 范 圍 都 相 同 ， 且 都 在發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 功 率 附 近 。 不 同 傳 動(dòng) 比 分 配 方 式 的 對(duì) 比 分 析第 四 節(jié) 傳 動(dòng) 系 擋 數(shù) 與 各 擋 傳 動(dòng) 比 的 選 擇 69 不 同 傳 動(dòng) 比 分 配 方 式 的 對(duì) 比 分 析 高 擋 對(duì) 應(yīng) 的 發(fā) 動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn) 速 范 圍 大 。 高 擋 對(duì) 應(yīng) 的 發(fā) 動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn) 速 范 圍 小 。第 四 節(jié) 傳 動(dòng) 系 擋 數(shù) 與 各 擋 傳 動(dòng) 比 的 選 擇 70 車(chē) 型 ig1/ig2 ig2/ig3 ig3/ig4 ig4/ig5 ig6/ig5奧 迪 3.0 1.719 1.429 1.357 1.368 1.395現(xiàn) 代 XG 1.770 1.463 1.392 1.159馬 自 達(dá) 6 1.788 1.505 1.286 1.278奧 迪 TT 1.820 1.57 1.343 1.276一 些 常 見(jiàn) 車(chē) 型 傳 動(dòng) 比 的 比 值 71 可 參 考 此圖 確 定 轎 車(chē) 最高 擋 傳 動(dòng) 比 第 四 節(jié) 傳 動(dòng) 系 擋 數(shù) 與 各 擋 傳 動(dòng) 比 的 選 擇 72 可 參 考 此 圖確 定 變 速 器 中 間各 擋 傳 動(dòng) 比 第 四 節(jié) 傳 動(dòng) 系 擋 數(shù) 與 各 擋 傳 動(dòng) 比 的 選 擇