第3章 汽車動力裝置參數(shù)的選定

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1、第3章發(fā)動機功率的選擇和傳動系傳動比的確定學習目標通過本章的學習，要求掌握選擇發(fā)動機功率和傳動系檔位數(shù)和傳動比的方法。汽車發(fā)動機的功率和傳動系傳動比對汽車的動力性與燃油經(jīng)濟性有很大影響。在確定這些參數(shù)時，必須充分考慮到滿足這兩個基本性能的要求。此外，還要注意到滿足駕駛性的要求。3.1節(jié)發(fā)動機功率的選擇通常設(shè)計中常先從保證汽車預期的最高車速來初步選擇發(fā)動機的功率。最高車速雖然只是動力性中的一個指標，但它實質(zhì)上也反映了汽車的加速能力和爬坡能力。因為最高車速越高，要求的發(fā)動機功率越大，汽車后備功率大，加速與爬坡能力必然較好。如果給出了期望的最高車速，則選擇的

2、發(fā)動機功率應不小于以最高車速行駛時阻力功率之和，即（3-1）在給定、、、、這些值后，便能求出應有功率的數(shù)值。在實際工作中，還利用現(xiàn)有汽車統(tǒng)計數(shù)據(jù)初步估計汽車比功率來確定發(fā)動機應有功率。汽車比功率是單位汽車總質(zhì)量具有的發(fā)動機功率，比功率的常用單位為kW/t，汽車比功率可由下式求得：汽車比功率=（3-2）各種貨車的、及值大致相等且最高車速也相差不多，但總質(zhì)量變化范圍很大。貨車最高車速為100km/h左右。一輛中型貨車的比功率約為10kW/t，其中用以克服滾動阻力功率的，即式（3-2）中的第一項，約占2/5。對于各類貨車上式第一項的數(shù)值大體相同。式中第二項是

3、克服空氣阻力功率的部分，它隨而變化，貨車總質(zhì)量增大時，迎風面積增加有限，故第二項將隨著總質(zhì)量的增加而逐步減少。因此不同貨車的比功率將隨著其總質(zhì)量的增大而逐步減小。貨車比功率一般在7.35kW/t（10PS/t）以上。小于2～3t的輕型貨車大多是轎車的變型車，動力性能較好，比功率很大。重型自卸車最高車速低，比功率較小。因此，貨車可以根據(jù)同樣總質(zhì)量與同樣類型車輛的比功率統(tǒng)計數(shù)據(jù)，初步選擇發(fā)動機功率。轎車行駛車速高，且不同轎車動力性能相差可以很大，現(xiàn)代轎車的最高車速一般在140～200km/h之間；比功率相差也比較大，一般轎車比功率在15～90kW/t之間。

4、在德國，高速公路不限制車速，因此其轎車最高車速較高，為140～230km/h之間。很多國家甚至對車輛應有的最小比功率作出規(guī)定，以保證路上行駛車輛的動力性不低于一定水平，防止某些性能差的車輛阻礙車流。10.2節(jié)傳動系最小傳動比的選擇汽車大部分時間以最高檔行駛，也就是用最小傳動比的檔位行駛的，因此最小傳動比的選定是很重要的。傳動系的總傳動比是傳動系中各部件傳動比的乘積，即式中——變速器的傳動比；——主減速器的傳動比；——分動器或副變速器的傳動比。普通的汽車沒有分動器或副變速器，而變速器的最小傳動比為直接檔或超速檔。當變速器的最小傳動比為直接檔時，傳動系的最

5、小傳動比就是主減速器的傳動比；當變速器的最小傳動比為超速檔時，則傳動系的最小傳動比應為變速器最高檔傳動比與主減速器的傳動比的乘積。選擇主減速器傳動比應考慮以下幾點：3.2.1最高車速主減速器的傳動比不同，汽車功率平衡圖上發(fā)動機功率曲線的位置不同，與水平路面行駛阻力功率曲線的交點所確定的最高車速不同。當阻力功率曲線正好與發(fā)動機功率曲線交在其最大功率點上，此時所得的最高車速最大，，為發(fā)動機最大功率時的車速。因此，主減速器的傳動比應選擇到汽車的最高車速相當于發(fā)動機最大功率時的車速，這時最高車速最大。3.2.2汽車的后備功率主減速器的傳動比不同，汽車的后備功率

6、也不同。增大，發(fā)動機功率曲線左移，汽車的后備功率增大，動力性加強，但燃油經(jīng)濟性較差。減小，發(fā)動機功率曲線右移，汽車的后備功率較小，但發(fā)動機功率利用率高，燃油經(jīng)濟性較好。3.2.3駕駛性能最小傳動比還受到駕駛性能的影響。駕駛性能是指動力裝置的轉(zhuǎn)矩響應、噪聲和振動。駕駛性能與喘振、加速不暢、怠速不穩(wěn)、回火、爆震及放炮等現(xiàn)象有關(guān)。這些現(xiàn)象出現(xiàn)越少，駕駛性能越好。駕駛性能由駕駛員通過主觀評價來確定。影響駕駛性能的因素有發(fā)動機排量、氣缸數(shù)目、傳動系剛度以及傳動系最小傳動比等。最小傳動比對轉(zhuǎn)矩響應有較大的影響。最小傳動比如果過小，則發(fā)動機要在重負荷下工作，加速性能

7、差，會出現(xiàn)噪聲和振動。如果最小傳動比過大，會使燃油經(jīng)濟性變差，發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時噪聲也比較大。3.2.4燃油經(jīng)濟性選擇最小傳動比時，不但要考慮動力性，也要考慮燃油經(jīng)濟性。選擇最小傳動比時，通常使；為了保證有足夠的后備功率，增大最小傳動比，可稍小于；為了提高燃油經(jīng)濟性，減小最小傳動比，使稍大于。據(jù)統(tǒng)計，約60%的轎車值在0.9～1.1之間，在0.7～0.9之間的約占30%，其余約10%在1.1～1.39之間。最小傳動比也可由最高檔動力因數(shù)來確定。式中——汽車總質(zhì)量的重力[N]；——最高檔時發(fā)動機發(fā)出最大轉(zhuǎn)矩時的汽車車速[/km/h]。一般推薦最高檔動力因數(shù)

8、，中型貨車≈0.04～0.08，中級轎車≈0.1～0.15。10.2節(jié)傳動系最大傳動比的選擇傳