汽車動(dòng)力裝置參數(shù)的選擇.ppt

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第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的選擇,第三章汽車動(dòng)力裝置參數(shù)的選汽車動(dòng)力裝置參數(shù)：系指發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、傳動(dòng)系的傳動(dòng)比。（對汽車的動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性有很大影響。）確定動(dòng)力裝置參數(shù)時(shí)的要求：必須充分考慮到滿足動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性這兩個(gè)基本性能的要求。此外，還要注意滿足駕駛性的要求。,一、從保證汽車預(yù)期的最高車速來初步選擇發(fā)動(dòng)機(jī)的功率（最高車速雖然僅是動(dòng)力性中的一個(gè)指標(biāo)，但它實(shí)質(zhì)上也反映了汽車的加速能力與爬坡能力。這是因?yàn)樽罡哕囁僭礁?，要求的發(fā)動(dòng)機(jī)功率越大，汽車后備功率大，加速與爬坡能力必然較好）若給出了期望的最高車速，則：在給定之值后，便能求出應(yīng)有功率的數(shù)值。,（3-1）,二、(在實(shí)際工作中)利用現(xiàn)有汽車統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)初步估計(jì)汽車比功率來確定發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)有功率。汽車比功率：是單位汽車總質(zhì)量具有的發(fā)動(dòng)機(jī)功率(kW/t).由式(3-1)求得汽車比功率為:,（3-2）,各種貨車的及值大致相等且最高車速亦相差不多，但總質(zhì)量變化范圍很大。貨車最高車速為l00km/h左右。一輛中型貨車的比功率約為l0kW/t，其中用以克服滾動(dòng)阻力功率的，即式(3-2)第一項(xiàng)，約占2/5。，顯然，對于各類貨車，式(3-2)第一項(xiàng)的數(shù)值大體一樣。式中第二項(xiàng)是克服空氣阻力功率的部分，它隨A/m而變化，貨車總質(zhì)量增大時(shí)，迎風(fēng)面積增加有限，故第二項(xiàng)將隨著總質(zhì)量的增加而逐步減少。因此，不同貨車的比功率將隨其總質(zhì)量的增大而逐步減少，但大于單位質(zhì)量應(yīng)克服的滾動(dòng)阻力功率。,,圖3-1a是東風(fēng)及躍進(jìn)汽車公司生產(chǎn)的貨車的比功率與其總質(zhì)量的關(guān)系，圖中還給出了幾種國產(chǎn)微型貨車與金杯小貨車的比功率與總質(zhì)量的關(guān)系。圖3-1b是根據(jù)《1995-1996日本自動(dòng)車がイドづヶ》中的部分?jǐn)?shù)據(jù)繪制的貨車比功率與總質(zhì)量的關(guān)系圖。其數(shù)值稍高于圖3-1a中的數(shù)值。這是由于兩個(gè)國家的道路、交通條件有差別對車輛的要求不一樣的緣故。圖3-1c是根據(jù)參考文獻(xiàn)[3.9]中10個(gè)國家40多種重型貨車數(shù)據(jù)畫出的比功率與汽車總質(zhì)量的關(guān)系圖。圖3-1a、b、c表明貨車的比功率是隨其總質(zhì)量的增大而逐步變小，一般貨車的比功率約為10kW/t。小于2～3t的輕型貨車常是轎車或微型旅行車的變型車，動(dòng)力性能很好，比功率很大。重型貨車、汽車列車的最高速度低，比功率較小。,圖3-1d是1996年奔馳汽車公司的Actros重型貨車族系比功率與總質(zhì)量的關(guān)系圖。該貨車族系的單車總質(zhì)量有18、20、25、26、32與33t等6種；作為半掛或全掛列車使用時(shí)，最大列車總質(zhì)量均為40t。該族系中有7種不同功率的發(fā)動(dòng)機(jī)，其功率分別為230、260、290、315、350、390與420kW。以單車總質(zhì)量18t的貨車為例，它可以裝備上述之一的發(fā)動(dòng)機(jī)，其軸距自3600～6000mm共有6種，驅(qū)動(dòng)型式有4x2、4x4兩種。18t貨車包含一般貨車、自卸車與半掛牽引車三種。25t貨車為3軸，驅(qū)動(dòng)形式為6x2。26t貨車驅(qū)動(dòng)型式為6x4。32t貨車為4軸，驅(qū)動(dòng)形式為8x4，前4輪轉(zhuǎn)向。33t為3軸，驅(qū)動(dòng)形式為6x4。Actros重型貨車族系可以從各個(gè)方面來滿足客戶的不同要求。不少國家還對車輛應(yīng)有的最小比功率作出規(guī)定，以保證路上行駛車輛的動(dòng)力性不低于一定水平，防止某些性能差的車輛阻礙車流?？傊涇嚳梢愿鶕?jù)同樣總質(zhì)量與同樣類型車輛的比功率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，初步選擇發(fā)動(dòng)機(jī)功率。,我國有關(guān)大客車的標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了最高車速與比功率的數(shù)值，可以作為初步確定發(fā)動(dòng)機(jī)功率的依據(jù)。如交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T325-1997中規(guī)定，高三級(即最高級)大型客車(車身長度>9m)的設(shè)計(jì)車速不小于125km/h、比功率應(yīng)不小于14.5kW/t。轎車行駛車速高，且不同轎車動(dòng)力性能相差可以很大，其最高車速在125～300km/h之間。根據(jù)式(3-2)，在圖3-2中繪出了：的比功率曲線。利用英國1997年《Autocar》雜志中的數(shù)據(jù)，圖3-2中標(biāo)出了一批當(dāng)代轎車的比功率值。利用這些數(shù)值點(diǎn)形成的區(qū)域，可以根據(jù)設(shè)計(jì)轎車的總質(zhì)量、預(yù)期的最高車速，大體確定發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。,轎車的最高車速，隨著年代的不同而逐步提高?？梢詮?997年：《Autocar》雜志中的數(shù)據(jù)，了解當(dāng)代轎車最高車速的數(shù)值。共試驗(yàn)了100輛轎車，最高的為322km/h，最低的為138km/h，平均為211km/h。若將，車輛分作“一般轎車”、“多用途車(MPV)”、“吉普車”與“跑車”四類，則一般轎車的平均值如下表所示：三輛多用途車的平均為185km/h，五輛吉普車為103km/h，六種跑車的平均值達(dá)288km/h。,第二節(jié)最小傳動(dòng)比的選擇,汽車大多數(shù)時(shí)間是以最高擋行駛的，即用最小傳動(dòng)比的擋位行駛。因此，最小傳動(dòng)比的選定是很重要的。傳動(dòng)系的總傳動(dòng)比：式中，—分動(dòng)器或副變速器的傳動(dòng)比。普通汽車沒有分動(dòng)器或副變速器。若裝有三軸變速器且以直接擋作為最高擋時(shí)，傳動(dòng)系的最小傳動(dòng)比就是主傳動(dòng)比；如變速器的最高擋為超速擋，則最小傳動(dòng)比應(yīng)為變速器最高擋傳動(dòng)比與主傳動(dòng)比的乘積。二軸變速器沒有直接擋，最小傳動(dòng)比為最高擋傳動(dòng)比與的乘積。,下面討論變速器最小傳動(dòng)比為1時(shí)的汽車最小傳動(dòng)比，即主減速器傳動(dòng)比的選擇。,圖3-3是一汽車的功率平衡圖。圖上有水平路面行駛阻力功率曲線，還畫了不同主減速器傳動(dòng)比且，所確定的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率曲線1、2、3。先討論最高車速?？梢钥闯?，主傳動(dòng)比為時(shí)，阻力功率曲線正好與發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線2交在其最大功率點(diǎn)上。若相當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)的車速—稱為則有。而裝有另外兩種傳動(dòng)比的主減速器，發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線1、3與阻力功率曲線的交點(diǎn)均不在最大功率點(diǎn)，即且均小于。所以，選擇到汽車的最高車速相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率點(diǎn)的車速時(shí)，最高車速是最大的。,再討論汽車的后備功率。當(dāng)主傳動(dòng)比為時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線在曲線2的右方，（當(dāng)然是不可能實(shí)現(xiàn)的）。因此，除了外，汽車的后備功率也比較小，即汽車的動(dòng)力性比主傳動(dòng)比為時(shí)要差。不過，發(fā)動(dòng)機(jī)功率利用率高，燃油經(jīng)濟(jì)性較好。當(dāng)主傳動(dòng)比為時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線3在曲線2的左方。此時(shí)雖然,但汽車的后備功率卻有較大增加，即動(dòng)力性有其加強(qiáng)的一面，但是燃油經(jīng)濟(jì)性較差。最小傳動(dòng)比選擇的趨勢過去，多數(shù)汽車將最小傳動(dòng)比選擇得使，或稍小于。近年來，為了提高燃油經(jīng)濟(jì)性，出現(xiàn)了減小最小傳動(dòng)比的趨勢，即令稍大于。如：有的裝有5擋變速器的轎車，第Ⅴ擋的（汽車）最高車速與第Ⅳ擋的最高車速很接近（如第一章圖1-23中一緊湊型轎車算例所示）；而有的轎車第Ⅴ擋的最高車速甚至稍低于第Ⅳ擋的（汽車）最高車速。,根據(jù)1997年《Autocar》與《Car&Driver》雜志中的數(shù)據(jù)，在最小傳動(dòng)比(變速器為最高擋)時(shí)，轎車的值0.9～1.10的約占74％1.1～1.39的約占5.5％0.7～0.9的約占17.5％的0.5～0.70的約占3％,最小傳動(dòng)比還受到駕駛性能的限制。駕駛性能：（是包括平穩(wěn)性在內(nèi)的加速性）系指動(dòng)力裝置的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)、噪聲和振動(dòng)。它只能由駕駛員通過主觀評價(jià)來確定。影響駕駛性能的因素有：發(fā)動(dòng)機(jī)的排量、氣缸的數(shù)目、最小傳動(dòng)比或最高擋時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與行駛車速的比值以及傳動(dòng)系的剛度等。大排量、氣缸數(shù)多的發(fā)動(dòng)機(jī)可以提供較大、較快、較平穩(wěn)的轉(zhuǎn)矩響。前置發(fā)動(dòng)機(jī)前驅(qū)動(dòng)汽車的傳動(dòng)系，沒有傳動(dòng)軸等部件，剛度較大，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)較后驅(qū)動(dòng)好。最小傳動(dòng)比或比值對轉(zhuǎn)矩響應(yīng)有很大影響，例如，最小傳動(dòng)比過小，發(fā)動(dòng)機(jī)在重負(fù)荷下工作，加速性不好，出現(xiàn)噪聲與振動(dòng)最小傳動(dòng)比過大，燃油經(jīng)濟(jì)性差，發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲大。,,據(jù)ThomasR.Stocktont介紹，美國曾以1979年進(jìn)口轎車與美國產(chǎn)轎車作回歸分析，得到了動(dòng)力裝置的允許值圖(Power-TrainAcceptanceChart)，見圖3-4。利用此圖，可根據(jù)每千克(磅)車質(zhì)量的發(fā)動(dòng)機(jī)排量毫升值，查出允許的最小值。這對選擇轎車最小傳動(dòng)比是有參考價(jià)值的。,第三節(jié)最大傳動(dòng)比的選擇,要考慮三方面的問題：最大爬坡度、附著率及汽車最低穩(wěn)定車速。就普通汽車而言：當(dāng)已知時(shí)，確定傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比也就是確定變速器Ⅰ擋傳動(dòng)比。汽車爬大坡時(shí)車速很低，可忽略空氣阻力，汽車的最大驅(qū)動(dòng)力應(yīng)為一般貨車的最大爬坡度約為30％。,在設(shè)計(jì)越野汽車傳動(dòng)系時(shí)，為了避免在松軟地面上行駛時(shí)土壤受沖擊剪切破壞而損害地面附著力，保證汽車能在極低車速下穩(wěn)定行駛?cè)糇畹头€(wěn)定車速為，則傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比為：轎車也應(yīng)具有爬上30％坡道的能力。實(shí)際上轎車的最大爬坡能力常大于30％，其最大傳動(dòng)比是根據(jù)其加速能力來確定的?？蓞⒖纪坏燃壍霓I車選擇最大傳動(dòng)比。[請勿忘記]最大傳動(dòng)比確定后，還應(yīng)計(jì)算驅(qū)動(dòng)輪的附著率，檢查附著條件是否滿足上坡或加速的要求。必要時(shí)，只能從汽車總體布置和結(jié)構(gòu)著手，改善汽車的附著能力。,第四節(jié)傳動(dòng)系檔數(shù)與各檔傳動(dòng)比的選擇,一、傳動(dòng)系檔位數(shù)的選擇不同類型的汽車具有不同的傳動(dòng)系擋位數(shù)。其原因在于它們的使用條件不同，對整車性能要求不同，汽車本身的功率不同。傳動(dòng)系的擋位數(shù)與汽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系：就動(dòng)力性而言，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，汽車的加速與爬坡能力。就燃油經(jīng)濟(jì)性而言，擋位數(shù)多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)在低燃油消耗率區(qū)工作的可能性，降低了油耗。所以增加擋位數(shù)會(huì)改善汽車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。擋數(shù)多少還影響到擋與擋之間的傳動(dòng)比比值。比值過大會(huì)造成換擋困難。一般認(rèn)為比值不宜大于1.7-1.8因此，比值越大，擋位數(shù)也應(yīng)越多。轎車的行駛車速高，比功率大，最高擋的后備功率也大，即相對而言最高擋的驅(qū)動(dòng)力與Ⅰ擋驅(qū)動(dòng)力間的范圍小，即小。因此，過去美國的轎車，常用3擋變速器；而注重節(jié)約燃油的國家，如歐洲各國，選用發(fā)動(dòng)機(jī)的排量較小，則用4擋變速器。近年來，為了進(jìn)一步節(jié)省燃油，裝用手動(dòng)變速器的轎車普遍采用5擋變速器，也有采用6擋變速器的。,,輕型貨車和中型貨車比功率小，所以一般采用5擋變速器。重型貨車的比功率更小，使用條件也更復(fù)雜，如礦山用重型汽車，行駛道路變化很大。重型牽引車要拖帶掛車，有時(shí)要求有很大的驅(qū)動(dòng)力。重型車輛發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間長，油耗量大，且本身自重很大，增加擋位數(shù)不會(huì)過多地增加汽車的制造成本，所以一般采用6擋至十幾個(gè)擋的變速器，以適應(yīng)復(fù)雜的使用條件，使汽車具有足夠的動(dòng)力性與良好的燃油經(jīng)濟(jì)性。越野汽車遇到的使用條件最復(fù)雜，還要經(jīng)常牽引火炮或掛車，所以的比值很大，其傳動(dòng)系的擋位數(shù)較同噸位的普通貨車常多一倍左右。在變速器中，擋位數(shù)超過五個(gè)(指前進(jìn)擋)會(huì)使結(jié)構(gòu)大為復(fù)雜，同時(shí)操縱機(jī)構(gòu)也相應(yīng)復(fù)雜。為此，常在變速器后接上一個(gè)2擋或3擋位的副變速器。越野汽車因要求多軸驅(qū)動(dòng)，故采用分動(dòng)器。在選定汽車的最小傳動(dòng)比、最大傳動(dòng)比及傳動(dòng)系的擋位數(shù)后，應(yīng)當(dāng)確定中間各擋的傳動(dòng)比。,二、中間各檔傳動(dòng)比的確定實(shí)際上，汽車傳動(dòng)系各擋的傳動(dòng)比大體上是按等比級數(shù)分配的。如CA72205擋變速器傳動(dòng)比與相鄰兩擋的比值為彼此相差不大，但。而有的汽車，如轎車SH760和一些擋位很多的貨車變速器，則完全按等比級數(shù)分配。所以一般汽車各擋傳動(dòng)比大致符合如下關(guān)系式中，q為常數(shù)，也就是各擋之間的公比。因此，各擋的傳動(dòng)比為,若為5擋變速器，且，則各擋傳動(dòng)比與q便有如下關(guān)系：或所以各擋傳動(dòng)比與Ⅰ擋傳動(dòng)比的關(guān)系為：,三、用等比級數(shù)的辦法來分配變速器各擋傳動(dòng)比的目的1.離合器才能平順無沖擊地接合圖3-5中繪有發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性，再根據(jù)公式畫出每個(gè)擋位的車速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線。駕駛員用Ⅰ擋起步，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，汽車的行駛速度也隨之增加。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到時(shí)，駕駛員開始換擋，若設(shè)換擋過程中車速?zèng)]有降低，則換上Ⅱ擋時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)降到，離合器才能平順無沖擊地接合。Ⅰ擋時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升到n2時(shí)所對應(yīng)的車速為換上Ⅱ擋時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降至，相應(yīng)的車速仍應(yīng)等于，即故離合器才能無沖擊地接合。,,若在Ⅱ擋時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升到換Ⅲ擋，則應(yīng)把發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降到才能無沖擊地接合離合器，即同樣有，由于各擋傳動(dòng)比是按等比級數(shù)分配的，即可見，若每次發(fā)動(dòng)機(jī)都是提高到轉(zhuǎn)速換擋，只要發(fā)動(dòng)機(jī)都降到同一低轉(zhuǎn)速離合器就能無沖擊地接合。就是說，換擋過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)總在同一轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作。這樣，駕駛員在起步加速時(shí)操作就方便得多了。,,,2.按等比級數(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，提高汽車的動(dòng)力性。（如當(dāng)汽車需要大功率（如全力加速或上坡）時(shí)，若檔位選擇恰當(dāng)，具有按等比級數(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處的大功率范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而增加了汽車的后備功率，提高了汽車的加速或上坡能力）下面比較三種不同傳動(dòng)比分配的3擋變速器在加速過程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率發(fā)揮的程度，以說明傳動(dòng)比分配規(guī)律對汽車后備功率的影響。第一個(gè)方案是按等比級數(shù)分配傳動(dòng)比的變速器；即；另兩個(gè)方案是及。且假定為了充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率，加速過程中節(jié)氣門全開，各擋均用到發(fā)動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速才換擋,,如圖3-6所示，三種方案在Ⅰ擋時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域相同。但在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。第二個(gè)方案，即的方案，在使用Ⅱ擋時(shí)，利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率的范圍少掉了轉(zhuǎn)速間的區(qū)域（圖中水平陰影線）雖然在Ⅲ擋時(shí)與第一個(gè)方案相比較，汽車多得了間的利用功率區(qū)域（圖中水平陰影線），但得失相比，得到的是較小的功率區(qū)域乙而失去的是較大功率區(qū)域。同理，第三個(gè)方案，即的方案也有同樣情況，不過得到功率區(qū)域與失去功率區(qū)域的擋位不同。因此，按第一個(gè)方案，即按等比級數(shù)分配傳動(dòng)比的方案,可以在汽車需要大功率時(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增加汽車的后備功率，提高汽車的加速或上坡能力。,,3.按等比級數(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)成更多擋位的變速器。例如一具有5擋位的主變速器，各擋間的公比為，其傳動(dòng)比序列為。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)比序列為實(shí)際上，對于擋位較少(如5擋以下)的變速器，并不是正好按等比級數(shù)來分配傳動(dòng)比的。這主要是考慮到各擋利用率差別很大的緣故。汽車主要是用較高擋位行駛的，例如中型貨車5擋變速器中的1、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。因此，實(shí)際上各擋傳動(dòng)比常按下面的關(guān)系分布:,M．米奇克在其所著的《汽車動(dòng)力學(xué)》一書中給出了轎車(1975年—1979年生產(chǎn))5擋手動(dòng)變速器最高擋傳動(dòng)比以及各擋傳動(dòng)比的比值隨轎車最高車速的變化情況，參看圖3-7。根據(jù)1997年《Autoear》雜志中的數(shù)據(jù)，圖上還標(biāo)出一些轎車相應(yīng)的數(shù)值，可以參考此圖確定轎車變速器中間各擋的傳動(dòng)比。,第五節(jié)利用燃油經(jīng)濟(jì)性-加速時(shí)間曲線確定動(dòng)力裝置參數(shù),初步選擇參數(shù)之后，可擬定供選用參數(shù)數(shù)值的范圍，進(jìn)一步具體分析、計(jì)算不同參數(shù)匹配下汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性與動(dòng)力性，然后綜合考慮各方面因素，最終確定動(dòng)力裝置的參數(shù)。通常以循環(huán)工況油耗Q(L/100KM)代表燃油經(jīng)濟(jì)性，以原地起步加速時(shí)間代表動(dòng)力性，作出不同參數(shù)匹配下的燃油經(jīng)濟(jì)性-加速時(shí)間曲線（C曲線），并根據(jù)此曲線確定動(dòng)力裝置參數(shù)。下面舉數(shù)例加以說明。,一、主減速器傳動(dòng)比的確定如圖3-8所示的，不同時(shí)的燃油經(jīng)濟(jì)性-加速時(shí)間曲線。曲線表明，值較大時(shí)，加速時(shí)間較短但燃油經(jīng)濟(jì)性下降；值較小時(shí)，加速時(shí)間延長但燃油經(jīng)濟(jì)性改善。若選定2.6作為主減器傳動(dòng)比，則能兼顧汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性與動(dòng)力性。若以動(dòng)力性為主要目標(biāo)，則可選用較大的值；若以燃油經(jīng)濟(jì)性為主要目標(biāo)，可選較小的值。,二.變速器與主減速器傳動(dòng)比的確定在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)的條件下，可利用C曲線選一合適的變速器和一合適的主減速器傳動(dòng)比。圖3-9a是3擋變速器與4擋變速器的C曲線。圖3-9b是4擋變速器與5擋變速器的C曲線。圖3-9c是裝用三種不同傳動(dòng)比的5擋變速器A、B、C時(shí)汽車的C曲線?？梢愿鶕?jù)設(shè)計(jì)汽車的主要目標(biāo)選用其中的一個(gè)，并根據(jù)其C曲線確定主傳動(dòng)比。圖3-9c上還畫出了三條C曲線的包絡(luò)線，稱為“最佳燃油經(jīng)濟(jì)性—?jiǎng)恿π郧€”。它表示三種5擋變速器與不同傳動(dòng)比主減速器匹配時(shí)，在一定加速時(shí)間的要求下燃油經(jīng)濟(jì)性的極限值。,圖3-10a是TJ-645客車裝用兩種不同傳動(dòng)比的5擋變速器與不同傳動(dòng)比主減速器時(shí)的C曲線。可以看出，以變速器Ⅱ和主減速器傳動(dòng)比為8.6時(shí)的匹配關(guān)系得到的燃油經(jīng)濟(jì)性與動(dòng)力性最佳。圖3-10b是CAl41貨車裝用三種不同變速器時(shí)的燃油經(jīng)濟(jì)性—1km加速末速度曲線。它是以0—1000m連續(xù)換擋加速的末速度作為動(dòng)力性評價(jià)指標(biāo)的?？梢钥闯觯b用帶超速擋的或最高擋為直接擋的6擋變速器，燃油經(jīng)濟(jì)性都比用5擋變速器時(shí)有所改善。如果驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)比采用5.897，則裝用最高擋為直接擋的6擋變速器時(shí)，不但燃油消耗量可減小1.08L/100km（3.6％），而且0-1000m連續(xù)換擋加速的末速度也可以增加0.58km/h（0.7％）。,三、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器與主減速器傳動(dòng)比的確定圖3-11a是一輛轎車在同一變速器條件下，選用三種不同排量發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的燃油經(jīng)濟(jì)性-加速時(shí)間曲線。若要求的加速時(shí)間為13.5s，則只能選用大或中排量發(fā)動(dòng)機(jī)。因?yàn)橹信帕堪l(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性較好，所以應(yīng)當(dāng)選用中排量發(fā)動(dòng)機(jī)，然后利用中排量發(fā)動(dòng)機(jī)的C曲線確定最佳主減速器傳動(dòng)比。,為了便于進(jìn)行不同變速器的選定，圖3-lla上還畫出一條三種不同排量發(fā)動(dòng)機(jī)C曲線的包絡(luò)線，也稱作“最佳燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性曲線”。它表明該轎車裝用一種變速器、裝用不同排量發(fā)動(dòng)機(jī)與匹配不同主減速器傳動(dòng)比時(shí)，一定加速時(shí)間的動(dòng)力性要求下所能達(dá)到的燃油經(jīng)濟(jì)性的極限值。圖3-llb上畫出了該轎車裝用三種具有不同傳動(dòng)比的4擋變速器時(shí)的“最佳燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性曲線”。可以看出，在加速時(shí)間要求為13.5s的條件下，C型變速器的燃油經(jīng)濟(jì)性最好，比A型提高4.4％。圖3-llc是3擋自動(dòng)液力變速器與在第三擋能鎖止的3擋自動(dòng)液力變速器的“最佳燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性曲線。”分析表明，在加速時(shí)間要求為13.5s的條件下，具有第三擋能鎖止的自動(dòng)液力變速器的燃油經(jīng)濟(jì)性可提高6.7％。上述用燃油經(jīng)濟(jì)性—加速時(shí)間曲線來確定動(dòng)力裝置參數(shù)的方法，是一種經(jīng)常采用的方法。,ThomasR．Stockton曾給出了一輛質(zhì)量為795.5kg、裝有5擋變速器的轎車，利用燃油經(jīng)濟(jì)性-加速時(shí)間曲線來確定發(fā)動(dòng)機(jī)排量(相當(dāng)于功率)與主減速器傳動(dòng)比的例子，參看圖3-12。圖上繪出了裝用不同排量發(fā)動(dòng)機(jī)(0.8～1.6L)與匹配不同主減速器傳動(dòng)比[值由18.6～36.7即由30～59]時(shí)的EPA城市、公路綜合燃油經(jīng)濟(jì)性(km/L或mile/gal)與0-96.6km/h(0-60mile/h)加速時(shí)間曲線。圖3-12上還有：1)1擋能克服30％坡度所要求的最小值曲線。2)第4擋在88.5km/h與96.6km/h車速行駛時(shí)，能克服3％坡度的最小值曲線。3)駕駛性能要求的最小值曲線。,分析了圖中的曲線后可知，當(dāng)加速時(shí)間定為13s以內(nèi)時(shí)，以1.2L排量發(fā)動(dòng)機(jī)匹配與=20.5相應(yīng)的主減速器傳動(dòng)比為好。此時(shí)，每升燃油可行駛26km。不過，這種匹配不能滿足駕駛性能的要求。對于1.2L發(fā)動(dòng)機(jī)，允許的值為26.7，相應(yīng)的加速時(shí)間為12.3s，但每升燃油只能行駛23.48km。綜合衡量得失，不如選取1.5L排量的發(fā)動(dòng)機(jī)，值為21.5，此時(shí)加速時(shí)間縮短到9.7s，每升燃油能行駛23.73km。,,