發(fā)動(dòng)機(jī)性能及汽車(chē)傳動(dòng)系匹配

1、發(fā)動(dòng)機(jī)性能與汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)性能與汽車(chē)傳動(dòng)系匹配傳動(dòng)系匹配汽車(chē)行駛的動(dòng)力特性汽車(chē)行駛的動(dòng)力特性動(dòng)力因數(shù)動(dòng)力因數(shù)D的概念和應(yīng)用的概念和應(yīng)用汽車(chē)動(dòng)力計(jì)算實(shí)例汽車(chē)動(dòng)力計(jì)算實(shí)例汽車(chē)行駛的燃料經(jīng)濟(jì)特性汽車(chē)行駛的燃料經(jīng)濟(jì)特性汽車(chē)傳動(dòng)比的選擇汽車(chē)傳動(dòng)比的選擇E n d一一 汽車(chē)行駛的動(dòng)力特性汽車(chē)行駛的動(dòng)力特性 1、為了評(píng)定汽車(chē)行駛的動(dòng)力特性，一般采用、為了評(píng)定汽車(chē)行駛的動(dòng)力特性，一般采用三個(gè)指標(biāo)：三個(gè)指標(biāo)： （1）車(chē)行駛中能達(dá)到的最高車(chē)速最高車(chē)速：（系指在水平良好的路面（混凝土或?yàn)r青）上汽車(chē)能達(dá)到的最高行駛速度） （2）汽車(chē)行使中能克服的最大道路坡度最大道路坡度：（汽車(chē)的上坡能力是用滿載時(shí)汽車(chē)在水平良好的路面（混

2、凝土或?yàn)r青）上的最大爬坡度來(lái)表示。坡度常用百分比表示，即每行駛百米距離升高h(yuǎn)來(lái)表示，故坡度i=h/100=tg，） （3）汽車(chē)行使中的加速能力加速能力：（原地起步加速時(shí)間：系指汽車(chē)由第檔起步并以最大的加速度（包括選擇恰當(dāng)?shù)膿Q檔時(shí)機(jī)）逐步換至高檔后到達(dá)某一預(yù)定的距離或車(chē)速所需的時(shí)間來(lái)表示。超速加速時(shí)間：系指用最高檔或次高檔由某一中等車(chē)速全力加速至一定車(chē)速所需的時(shí)間來(lái)表示。時(shí)間越短，則加速性越好。）決定汽車(chē)行駛動(dòng)力特性的因素和條件大致包括下列幾個(gè)方面：決定汽車(chē)行駛動(dòng)力特性的因素和條件大致包括下列幾個(gè)方面：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力特性。（2）汽車(chē)的整車(chē)總重，這是汽車(chē)設(shè)計(jì)中首先必須明確的（3）道路條件，即道

3、路狀況和阻力。（4）汽車(chē)的迎風(fēng)阻力。即相關(guān)阻力系數(shù)及汽車(chē)迎風(fēng)面積。（5）汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)比。如驅(qū)動(dòng)橋主傳動(dòng)比及變速箱各擋速比。（6） 輪胎的滾動(dòng)半徑、結(jié)構(gòu)和特征。（7） 車(chē)輪和傳動(dòng)系的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 （8） 各擋總傳動(dòng)比機(jī)械效率。 （9）發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，如車(chē)上的進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和供油系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)中所產(chǎn)生的進(jìn)氣阻力、排氣阻力和供油阻力等應(yīng)不影響或犧牲發(fā)動(dòng)機(jī)原有的動(dòng)力特性（應(yīng)通過(guò)檢查，不得大于限值）。 （10）車(chē)上是否裝有液壓變速箱和空調(diào)等其他裝置，因這些裝置消耗發(fā)動(dòng)機(jī)原有的動(dòng)力系統(tǒng)（應(yīng)通過(guò)檢查，不得大于限值）。 2、發(fā)動(dòng)機(jī)性能和汽車(chē)行駛動(dòng)力性能之間的關(guān)、發(fā)動(dòng)機(jī)性能和汽車(chē)行駛動(dòng)力性能之間的關(guān)

4、系系:（1） （1） 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車(chē)行駛車(chē)速中輪胎上產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系式。 a、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車(chē)行駛車(chē)速之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系式： r=0.0254 d/2+b (1) 注：輪胎的滾動(dòng)半徑應(yīng)通過(guò)實(shí)測(cè)獲得，但一般也可采用以上經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車(chē)速之間的關(guān)系見(jiàn)圖11。00377. 06010002iinriinrVkka圖11發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車(chē)速關(guān)系b、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩與汽車(chē)驅(qū)動(dòng)輪上的扭矩和驅(qū)動(dòng)力之間關(guān)系： Mk=Me ik io Pk = = 式中：Mk 輪胎驅(qū)動(dòng)力矩（Nm）； Me 發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩（Nm） 傳動(dòng)系統(tǒng)的平均總機(jī)械效率； Pk 汽車(chē)輪胎上驅(qū)動(dòng)力（N） 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩與汽車(chē)驅(qū)動(dòng)輪

5、扭矩之間的傳遞可見(jiàn)圖12，變速箱速比具有多個(gè)不同檔位，一檔速比ik1最大，因之一檔時(shí)車(chē)速最低而車(chē)輪上發(fā)出扭矩最大。最高檔速比最小，因之最高檔時(shí)車(chē)速最高而車(chē)輪上扭矩最低。最高檔有直接檔和超速檔之分，直接檔速比為1，超速檔比小于1。汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力與車(chē)速之間關(guān)系見(jiàn)圖13。rMkriiMoke關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪至驅(qū)動(dòng)輪之間的平均總傳動(dòng)機(jī)械效率關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪至驅(qū)動(dòng)輪之間的平均總傳動(dòng)機(jī)械效率：傳動(dòng)系機(jī)械效率是速比、車(chē)速和負(fù)荷等的函數(shù)，一般根據(jù)測(cè)試統(tǒng)計(jì)，值大致如下：（1）變速箱處直接檔時(shí)傳動(dòng)平均效率 92% ；（2）變速箱處其他檔位 90% ；（3）特別高的減速比驅(qū)動(dòng)（終傳動(dòng)） 7580% ；（4）64驅(qū)動(dòng) 87%

6、 ；（5）66驅(qū)動(dòng) 82% ；傳動(dòng)系統(tǒng)中磨擦功率損失將變成熱能，通過(guò)潤(rùn)滑油及金屬機(jī)件導(dǎo)熱，輻射散發(fā)到外界空氣。汽車(chē)上采用液壓變速箱當(dāng)然有其優(yōu)越性，能大大提高行駛操作方便性，但液壓變速箱傳動(dòng)機(jī)械效率較低，它散發(fā)的熱量較大，機(jī)油必須采用機(jī)油冷卻器進(jìn)行冷卻，比一般機(jī)械變速箱所消耗的摩擦功要大得多，必然消耗掉發(fā)動(dòng)機(jī)一部分扭矩，至于它的機(jī)械傳動(dòng)效率多少，應(yīng)由液壓變速箱制造商向用戶提供。 3、汽車(chē)的行駛阻力、汽車(chē)的行駛阻力汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)阻力來(lái)自四個(gè)方面：汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)阻力來(lái)自四個(gè)方面：（1）道路滾動(dòng)阻力）道路滾動(dòng)阻力 F f（2）空氣阻力）空氣阻力 Fw（3）上坡阻力）上坡阻力 Fi（4）加速阻力）加速阻力 Fa

7、 所以汽車(chē)前進(jìn)中的行駛總阻力為: =Ff+Fw+Fi+Fa 道路滾動(dòng)阻力Ff在任何行駛條件下是永久存在的，空氣阻力Fw在車(chē)速很低時(shí)可忽略不計(jì)。上坡阻力Fi及加速阻力Fa僅在一定條件下存在，如果汽車(chē)在水平路面上以等速行駛，則Fi+Fa=0。（1）道路滾動(dòng)阻力）道路滾動(dòng)阻力Ff 滾動(dòng)阻力與汽車(chē)總重和滾動(dòng)阻力系數(shù)有關(guān)，滾動(dòng)阻力系數(shù)取決于下列因素： 路面狀態(tài) 輪胎滾動(dòng)速度 輪胎結(jié)構(gòu)及材料 輪胎氣壓及接地負(fù)荷 滾動(dòng)阻力Ff=滾動(dòng)阻力系數(shù)f車(chē)輛總重W， 即Ff=f W (N) 所以必須首先確定滾動(dòng)阻力系數(shù)f，滾動(dòng)阻力系數(shù)可能有三種途徑求得： a) 經(jīng)驗(yàn)推薦的概值；b) 公式估算法；c) 汽車(chē)滑行實(shí)驗(yàn)測(cè)定法

8、。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，路面狀態(tài)和輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù)的概值可見(jiàn)表11。 路面狀況系數(shù)f路面狀況系數(shù)f良好平滑瀝青鋪裝路約0.010 整齊良好平坦未鋪裝路 約0.04良好平滑混凝土鋪裝路約0.011修正不良多石子道路約0.08良好粗石混凝土鋪裝路約0.014 新鋪設(shè)碎石道路約0.12良好木塊鋪裝路約0.018 砂質(zhì)或石質(zhì)道路約0.16良好砌石鋪裝路約0.020 松散砂地粘土道路0.20.3路面狀況和輪胎滾動(dòng)系數(shù)的概值 a) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，路面狀態(tài)和輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù)的概值可見(jiàn)表11。表11b) 根據(jù)估算公式，不同資料推薦的估算公式往往存在較大差異，現(xiàn)摘錄如下：f=0.0051+ 2其中：W 輪胎接地負(fù)荷（

9、N）；P 輪胎氣壓（bar） Va 汽車(chē)車(chē)速（Kw/h）但隨著輪胎技術(shù)的快速發(fā)展，這公式可能已缺乏代表性。 f=0.0076+0.000056 Va，用于輪胎氣壓較高，車(chē)速較低的載重汽車(chē)。 f=0.0116+0.000142 Va，用于轎車(chē)；f=0.00825+0.00016 Va， 用于在良好路面上行駛的載重車(chē)。 )100()1000/(006. 00085. 0)1000/(18. 00055. 0aVPWPWc) 由汽車(chē)滑行實(shí)驗(yàn)確定f： 汽車(chē)在水平平坦路面上，以一定的初速穩(wěn)定行駛，然后將變速箱置于空擋，車(chē)輛依靠慣性進(jìn)行滑行，由于輪胎的滾動(dòng)阻力、傳動(dòng)系內(nèi)部的動(dòng)能損耗以及車(chē)身受空氣阻力等影響

10、、滑行開(kāi)始后車(chē)速逐漸降低，行駛一段距離后，最后停止，因此滑行實(shí)驗(yàn)?zāi)茏鳛檠芯啃旭傋枇Φ囊环N手段。假定滑行中減速度為a，可得出作用在滑行汽車(chē)上的行車(chē)減速阻力Fj及阻力系數(shù)f之間的關(guān)系式如下： Fj=(W+W)a/g 其中：W汽車(chē)總重量（N），g為重力加速度（9.8m/s2），W汽車(chē)各轉(zhuǎn)動(dòng)部分（不包括發(fā)動(dòng)機(jī)）的等效重量（N），一般載重車(chē)可取W=0.07We ，小型車(chē)可取W=0.05We（We為汽車(chē)空車(chē)自重）?；袦p速度a可用實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及以下公式求得： 其中：t1及t2為汽車(chē)滑行中通過(guò)前50米及100米的滑行時(shí)間（控制滑行初速，使通過(guò)100米的滑行時(shí)間在202秒以?xún)?nèi)），此外，滑行平均車(chē)速V=360/t

11、2公里/小時(shí)。 具體試驗(yàn)方法及說(shuō)明可見(jiàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“載重汽車(chē)和越野汽車(chē)道路試驗(yàn)方法”（GB133477）中滑行試驗(yàn)方法一章。 當(dāng)車(chē)速較低及無(wú)風(fēng)時(shí)，風(fēng)阻可以忽略不計(jì)，因此采用滑行求得a后，就可按下式計(jì)算f，f=a/9.8。)/()11(10021212smtttta（2）空氣阻力）空氣阻力Fw，可用下列公式：，可用下列公式： 空氣阻力Fw=1/2CDAV2 （N）式中：CD為空氣阻力系數(shù)（一般轎車(chē)的CD=0.350.50；貨車(chē)的 CD=0.500.80，客車(chē)的CD=0.580.80）； 為空氣密度，一般=1.2258NS2m-4 A為迎風(fēng)面積（m2）(常用汽車(chē)的輪距B與汽車(chē)高度Ha之乘積近似表 示，

12、即A=BHa(m2),對(duì)小客車(chē)而言，此近似值常較實(shí)測(cè)值大510%，對(duì)載 重車(chē)則又常小510%，一般A的范圍典型轎車(chē)可取1.42.6m2,貨車(chē)為37m2, 大客車(chē)為47m2)。 V為相對(duì)速度（m/s），在無(wú)風(fēng)時(shí)即為汽車(chē)行駛速度Va，即V用Va （每小時(shí)公里Km/h）替代， 故 )(15.212NVACFaDw（3）上坡阻力）上坡阻力Fi： 上坡阻力Fi= Wsin 見(jiàn)圖1-4 為相對(duì)坡度傾斜角，在計(jì)算中，坡度常用百分比表示，即每行駛百米距離升高h(yuǎn)來(lái)表示，故坡度i=h/100=tg，當(dāng)?shù)缆菲露炔淮髸r(shí)（1015），則Sin=tg 故上坡阻力Fi=Wsin=Wtg=Wi（N） 上坡阻力和滾動(dòng)阻力兩者之

13、和統(tǒng)稱(chēng)道路阻力FR. 因?yàn)樯掀聲r(shí)，道路滾動(dòng)阻力=fWcos 上坡阻力=Wsin， 所以道路阻力FR=f Wcos+Wsin 坡度不大時(shí)，cos1，sintgI 因此道路阻力FR=W（f+i），上坡時(shí)的道路阻力系數(shù)為（f+i）。行車(chē)阻力與車(chē)速關(guān)系可見(jiàn)圖1-5。 （4）加速阻力）加速阻力Fa 加速和減速都承受慣性阻力，慣性力可分兩個(gè)組成部分，即平移質(zhì)量慣性力和回轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性力。表達(dá)公式如下：Fa=（W+W）/gdv/dt=（1+W/W）W/gdv/dt 式中，W汽車(chē)總量（N）；dv/dt為加速度；g為重力加速度（9.8 m/s2） W旋轉(zhuǎn)部分的等效重量（N），它是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車(chē)傳動(dòng)系、 車(chē)軸和車(chē)輪

14、在內(nèi)的各旋轉(zhuǎn)部分產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量轉(zhuǎn)換為平移方向的等 效重量。 W的轉(zhuǎn)換需要進(jìn)行實(shí)測(cè)和計(jì)算，過(guò)程繁瑣，在一般情況下，往往 采用統(tǒng)計(jì)的概值，見(jiàn)表1-2、1-3和1-4。 同時(shí)有的資料中還采用如下經(jīng)驗(yàn)公式： （1+W/W）=1.027+0.0003 io2 ik2 4、驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力的平衡、驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力的平衡 汽車(chē)在行駛中的力學(xué)平衡方程式為： 行駛總阻力 汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力 Pk=（Meikio）/r 車(chē)輛在行駛中，Pk= 所以： dtdvgWWiWVACfWFFFFFaDaiwf)(15.212dtdvgWWiWVACfWriiMaDoke)(15.212F5、汽車(chē)最高車(chē)速的求法、汽車(chē)最高車(chē)速的求法

15、從行車(chē)動(dòng)力性能曲線圖（圖1-6及1-7）上可以看出，最高車(chē)速Vmax是最高檔油門(mén)全開(kāi)時(shí)的驅(qū)動(dòng)力曲線與行駛阻力曲線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的車(chē)速，此時(shí)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力達(dá)到平衡。當(dāng)車(chē)速低于最高車(chē)速時(shí)，能發(fā)出的最大驅(qū)動(dòng)力大于行駛阻力，這時(shí)油門(mén)不需要全開(kāi)，說(shuō)明汽車(chē)擁有剩余動(dòng)力或動(dòng)力儲(chǔ)備，從而有能力進(jìn)行加速和爬坡。在油門(mén)并未全開(kāi)的工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)是在部分負(fù)荷下工作的（見(jiàn)圖1-7，圖中虛線為油門(mén)并未全開(kāi)下最高檔的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力曲線），它與行駛阻力曲線交點(diǎn)就是此時(shí)的平衡點(diǎn)，可以求出那時(shí)的車(chē)速，如圖（1-7）中的60Km/h。驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力的平衡驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力的平衡汽車(chē)最高車(chē)速的求法；6、汽車(chē)直接檔最低穩(wěn)定車(chē)速的求法

16、、汽車(chē)直接檔最低穩(wěn)定車(chē)速的求法 在汽車(chē)定型試驗(yàn)規(guī)程中，規(guī)定需用直接檔測(cè)定汽車(chē)的最低穩(wěn)定車(chē)速。影響最低穩(wěn)定車(chē)速的因素是發(fā)動(dòng)機(jī)的最低穩(wěn)定工作轉(zhuǎn)速、汽車(chē)傳動(dòng)系參數(shù)和道路阻力等，其中發(fā)動(dòng)機(jī)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速起關(guān)鍵作用。 測(cè)試時(shí)汽車(chē)以直接檔在平地上緩慢行駛。并將油門(mén)逐漸關(guān)小，直至達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速或汽車(chē)最低穩(wěn)定車(chē)速為止。當(dāng)行駛阻力曲線與發(fā)動(dòng)機(jī)最低穩(wěn)定特性曲線相交，這交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的車(chē)速就是最低穩(wěn)定車(chē)速Vmin，見(jiàn)圖1-9。 圖1-9最低穩(wěn)定車(chē)速示意圖7、汽車(chē)爬坡能力的求法、汽車(chē)爬坡能力的求法 爬坡能力是指汽車(chē)在行駛中克服道路坡度的能力。在等速行駛下，dv/dt=0，故Pk=Ff+Fw+Fi，F(xiàn)i=Pk（Ff+F

17、w） 因?yàn)椋?Ff=WfcosWf（因的值較小，可粗略假定cos1）Fw= ; Fi=Wsin所以： 11riiMPokek15.212aDAVC15.21sin2aDokeAVCfWriiMWWAVCfWriiMaDoke15.21/ )(arcsin2 汽車(chē)最大爬坡度是在變速箱一檔時(shí)，但直接檔的最大爬坡度也應(yīng)引起注意，否則汽車(chē)在直接檔行駛時(shí)，遇到較小的坡度就要經(jīng)常換檔，這樣就影響了行駛的平均速度，各種坡度下的行車(chē)阻力曲線可見(jiàn)圖1-5。各檔的爬坡能力見(jiàn)圖1-6。 8、汽車(chē)加速能力的求法、汽車(chē)加速能力的求法由公式：可知： 12 根據(jù)上述公式12，將發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線上的扭矩值Me，按轉(zhuǎn)速逐點(diǎn)代入

18、，經(jīng)換算后，可得到在平路上行駛時(shí)各檔加速度能力曲線，見(jiàn)圖1-10。dtdvgWWAVCiWfWPaDk)(15.21215.21)(2aDokeAVCiWfWriiMWWgdtdv 有的車(chē)輛由于變速箱結(jié)構(gòu)的差異，一檔的W很大，結(jié)果有時(shí)二檔的加速度將大于一檔。 由于加速度的數(shù)值不容易測(cè)量，故一般常用加速時(shí)間來(lái)表明汽車(chē)的加速能力。如采用直接檔行駛，以最低穩(wěn)定速度加速到80%Vmax所需時(shí)間來(lái)表示?，F(xiàn)將簡(jiǎn)單計(jì)算介紹如下： 由運(yùn)動(dòng)學(xué)可知，加速度a=dv/dt，故dt=1/a dv， ， 即速度從V1至V2加速過(guò)程中的時(shí)間等于1/a與dv的積分。1/a是加速度的倒數(shù)，只要按公式12，按車(chē)速Va求出a=d

19、v/dt后，就可求出其倒數(shù)1/a，然后可以畫(huà)出加速度倒數(shù)1/a隨速度Va的變化曲線（見(jiàn)圖1-11a），即可用圖解法求得加速時(shí)間。（W+W）可見(jiàn)表（1-2）、（1-3）、（1-4）。 在進(jìn)行圖解積分時(shí)，可將速度區(qū)間分成為若干間隔，（常取為5Km/h）并分別測(cè)定出面積1，2，3等，如圖1-11b所示。則：t1=1/3.6ab（s），t2=（1+2）/3.6ab（s）， tn=（1+2+3+n）/3.6ab（s）。 21VVdva1t注：在座標(biāo)圖上用amm表示1Km/h，用bmm表示1s2/m， （1Km/h）（1s2/m）=1s/3.6。 將所得加速時(shí)間按相應(yīng)的速度坐標(biāo)標(biāo)在tVa坐標(biāo)系內(nèi)，便可求得

20、最高檔的加速時(shí)間圖，同樣可以求出自1檔開(kāi)始連續(xù)換檔加速至最高檔的加速時(shí)間圖。（見(jiàn)圖1-12）。 根據(jù)一般統(tǒng)計(jì)，在用一檔時(shí)，應(yīng)能產(chǎn)生1.72.0 m/s2的加速度，用高檔時(shí)應(yīng)能產(chǎn)生0.250.5m/s2的加速度，這一目標(biāo)值對(duì)載重汽車(chē)，也是適用的。9、后備驅(qū)動(dòng)力、后備驅(qū)動(dòng)力 圖1-8中，顯示兩種道路行車(chē)阻力曲線，即平路（=0）及坡路（=1）兩條曲線。此外還有三個(gè)檔位的驅(qū)動(dòng)力曲線。最高車(chē)速是在交點(diǎn)處即Vmax。當(dāng)變速箱用三檔以車(chē)速V1在平路上行駛，油門(mén)不需全開(kāi)，故具有剩余或后備驅(qū)動(dòng)力，即等于圖中表示的（Pk3F1）。如果行駛在坡路（=1）時(shí)，則已不存在后備驅(qū)動(dòng)力，即油門(mén)已全開(kāi)，達(dá)到平衡。（即Pk3=

21、F2）。但當(dāng)用二檔車(chē)速V1行駛時(shí)，在坡路上又有后備力（Pk2F2）。 所以檔位越低，驅(qū)動(dòng)力越大。后備驅(qū)動(dòng)力也越大。但是當(dāng)應(yīng)該由低檔換高檔時(shí)而不換，則汽車(chē)的后備驅(qū)動(dòng)力長(zhǎng)時(shí)間剩余，并使發(fā)動(dòng)機(jī)處于低檔下高速運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)果使油耗大幅度上升，車(chē)速又不能提高，這種現(xiàn)象駕駛員稱(chēng)為“拖檔”，應(yīng)盡量避免。 為了克服行車(chē)阻力，汽車(chē)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力Pk（N）才能前進(jìn)，同時(shí)以一定的速度Va（Kw/h）行駛，這樣所需要的驅(qū)動(dòng)功率Nk（Kw）應(yīng)為：Nk=PkVa/3600（Kw） 這時(shí)由于存在傳動(dòng)系的機(jī)械效率，故需發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率為：Ne=Nk/=PkVa/3600 因?yàn)椋篜k=滾動(dòng)阻力+空氣阻力+上坡阻力+加速阻力 =Wf +

22、+Wi+ （W+W）/g (dv/dt) 滾動(dòng)阻力功率Nf=WfVa/3600 空氣阻力功率Nw=CDAVa3/21.153600 上坡阻力功率Ni=WiVa/3600 加速功率Na= （W+W）/g (dv/dt) Va/3600 所以：發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率Ne=（Nf+Nw+Ni+Na） / =（W f + +W i+（W+W）/g (dv/dt)） Va （1/3600） 這就是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率與汽車(chē)行駛阻力功率之間的平衡式。 15.212aDAVC15.212aDAVC 圖1-13就是以縱座標(biāo)表示發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和汽車(chē)行駛阻力消耗的功率，橫座標(biāo)表示車(chē)速。由于在各不同變速箱檔位上，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車(chē)

23、速的關(guān)系因速比的不同而差異。低檔時(shí)車(chē)速低，所占車(chē)速區(qū)間窄，如n，高檔時(shí)車(chē)速高，所占車(chē)速區(qū)間寬，如n。但各檔位上發(fā)動(dòng)機(jī)的功率大?。▋H機(jī)械效率上的一點(diǎn)差異）和功率曲線的形貌基本上是不變的，因此各檔功率曲線在座標(biāo)圖上呈橫向排列（高檔的移向右邊）。同時(shí)把汽車(chē)行駛的阻力功率曲線與繪在座標(biāo)圖上。平路等速行駛時(shí)，阻力功率一般包括滾動(dòng)阻力功率Nf和風(fēng)阻功率Nw，轉(zhuǎn)換到對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的需求消耗功率為（Nf/Nw）/，它是兩種阻力功率的疊加，低速時(shí)呈車(chē)速的一次函數(shù)，高速時(shí)主要克服風(fēng)阻，功率為車(chē)速的三次函數(shù)，是一條隨著車(chē)速提高而斜率越來(lái)越大的曲線。 從圖可以看出，最高檔時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線與阻力功率曲線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的車(chē)速便是在

24、良好平直路面上汽車(chē)的最高車(chē)速為Vamax。最高檔時(shí)與發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率相對(duì)應(yīng)的車(chē)速為Vp，它一般等于或稍小于最高車(chē)速。 因此發(fā)動(dòng)機(jī)功率的選取，首先應(yīng)根據(jù)汽車(chē)最高車(chē)速的要求。當(dāng)爬坡能力及最大加速能力在汽車(chē)整車(chē)參數(shù)（如：傳動(dòng)比等）尚未明確之前，由于因素太多往往難以確定，故用最高車(chē)速來(lái)選取發(fā)動(dòng)機(jī)功率是合理的，因?yàn)樽罡哕?chē)速也反映了和包含了加速能力和爬坡能力。車(chē)速高，必須要求發(fā)動(dòng)機(jī)有大的功率，功率越大，則在低速時(shí)，汽車(chē)的加速能力和爬坡能力也越強(qiáng)。功率選擇的范圍可見(jiàn)表2-1。 當(dāng)汽車(chē)在良好路面上以Va等速行駛時(shí)，汽車(chē)的阻力功率為bc段（見(jiàn)圖1-13），油門(mén)只部分打開(kāi)，于是在Va的垂直線上，ab段為汽車(chē)的后備功

25、率，可用來(lái)加速或爬坡，這時(shí)維持汽車(chē)等速Va行駛所需發(fā)動(dòng)機(jī)功率并不大，發(fā)動(dòng)機(jī)的油門(mén)開(kāi)度較小，當(dāng)爬坡及加速時(shí)，駕駛員才加大油門(mén)，使全部或部分后備功率發(fā)揮作用，汽車(chē)的后備功率越大，則動(dòng)力性能越好。11、汽車(chē)行駛中的發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率、汽車(chē)行駛中的發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率 后備功率可用公式Nb=Ne-(Nf+Nw)/表示，即圖中的ac-bc，（ac為車(chē)速Va時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)能發(fā)出的全部功率，也即是Ne）當(dāng)加速時(shí)不爬坡，所以i=0，結(jié)果不同車(chē)速時(shí)的加速度為： 當(dāng)爬坡時(shí)不加速，則近似地可求出不同車(chē)速時(shí)能爬的坡度為： 以上是用后備功率的概念來(lái)分析汽車(chē)的動(dòng)力性能，例如車(chē)速越高，遇到的阻力越大，阻力與車(chē)速的乘積（阻力所消耗的功率）就

26、更大，因此沒(méi)有足夠的發(fā)動(dòng)機(jī)功率，汽車(chē)高速行駛是不可能的。同樣，汽車(chē)的加速性能和爬坡的速度都需要后備功率，所以汽車(chē)的動(dòng)力性能主要還是取決于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)能輸出的額定功率和一定的超速功率（可見(jiàn)圖1-14及1-15）。 / )()(3600wfeaNNNVWWga/ )(3600wfeaNNNWVi二、動(dòng)力因數(shù)D的概念和應(yīng)用1、動(dòng)力因數(shù)的概念WFPDwk車(chē)輛總重空氣阻力驅(qū)動(dòng)力動(dòng)力因數(shù) 動(dòng)力因數(shù)是代表汽車(chē)動(dòng)力性能的大小，動(dòng)力因數(shù)大，表示該車(chē)動(dòng)力性能好，反之，則動(dòng)力性能差。下表是各種汽車(chē)的動(dòng)力特性參數(shù)表，包括應(yīng)達(dá)到的最高車(chē)速和每噸汽車(chē)總重應(yīng)擁有發(fā)動(dòng)機(jī)功率的范圍。 因此， /W. 現(xiàn)以車(chē)速Va為橫座標(biāo)，以各檔

27、的動(dòng)力因數(shù)D為縱座標(biāo)，可以繪制出“汽車(chē)動(dòng)力特性圖”，可見(jiàn)圖2-1。 15.212aDokeAVCriiMD2、動(dòng)力因數(shù)與汽車(chē)行駛阻力系數(shù)之間的平衡式。、動(dòng)力因數(shù)與汽車(chē)行駛阻力系數(shù)之間的平衡式。當(dāng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力達(dá)到平衡，可以求出最高車(chē)速、最大爬坡角及加速能力，平衡式為： ; 由上式可知，不論汽車(chē)的重量等參數(shù)有什么不同，只要有相等的動(dòng)力因數(shù)，便能克服同樣的道路阻力和坡度阻力，同時(shí)擁有同樣的加速度能力（假如兩車(chē)的相同的條件下）因此把動(dòng)力因數(shù)作為表征汽車(chē)動(dòng)力特性的指標(biāo)是比較合理的。同時(shí)利用動(dòng)力因數(shù)及其特性圖（圖2-2）來(lái)分析汽車(chē)的動(dòng)力性能不僅有其全面性，而且也較簡(jiǎn)便。因此在評(píng)定汽車(chē)動(dòng)力性能時(shí)得

28、到廣泛使用。WdtdvgWWiWfWWFFDwk/)(/ )(dtdvg)W/W1 (ifD3、動(dòng)力因數(shù)的應(yīng)用、動(dòng)力因數(shù)的應(yīng)用 (見(jiàn)圖2-2)（1）確定最高車(chē)速）確定最高車(chē)速 最高車(chē)速是指在良好的水平路面上汽車(chē)能達(dá)到的最大速度，由于沒(méi)有坡度所以i=0，同時(shí)也不可能加速， 故 ， 故動(dòng)力因數(shù) 即動(dòng)力因數(shù)等于汽車(chē)道路滾動(dòng)阻力系數(shù)f。 這樣在圖2-2上作f線，它與直接檔或超速檔D曲線的交點(diǎn)上的車(chē)速，便是汽車(chē)的最高車(chē)速。0dtdvfdtdvWWgifWFPDwk)1 (1（2）確定上坡能力）確定上坡能力 上坡時(shí)無(wú)加速度，即 ，所以： i=Df 因此，動(dòng)力因數(shù)D曲線與f曲線之間的距離就代表汽車(chē)各檔上坡能

29、力，其中以一檔爬坡能力最大，從圖2-2上可以看出，一檔動(dòng)力因數(shù)曲線上的頂點(diǎn)與f曲線的垂直距離大致就是最大爬坡能力（D1maxf）。但是，由于最大坡角較大，因而cosgemin），現(xiàn)改變速比，由i1換入i2，則發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由n1降至n2，它的工況點(diǎn)就進(jìn)入最低油耗區(qū)，雖然它的負(fù)荷率增加了，但是它的百公里油耗量將會(huì)明顯下降，使汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)明顯改善。 因此調(diào)整和增加變速箱擋位，對(duì)汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性是很重要的。最常見(jiàn)的例子，就是變速箱由原來(lái)的5擋增至6擋，增加一個(gè)速比小于的超速擋?，F(xiàn)將節(jié)油原理說(shuō)明如下： a）由公式g100=BikPege可知，如果保持（ikPe）不變，則g100=常數(shù)ge，也就是說(shuō)：汽車(chē)百公里油耗

30、g100的值與發(fā)動(dòng)機(jī)比油耗的值ge互相對(duì)應(yīng)和一致了，如果ge為最低比油耗gemin，則汽車(chē)百公里油耗g100也可以達(dá)到最小值。 現(xiàn)用上述圖4-1a的汽車(chē)萬(wàn)有特性圖為例，把A點(diǎn)從發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速2200r/min移到1800r/min，使它進(jìn)入最低比油耗區(qū)。 b）從車(chē)速 可知，在輪胎半徑r與后橋轉(zhuǎn)動(dòng)比I不變的條件下，Va=Cn/Ik（C為常數(shù)），說(shuō)明在車(chē)速Va相同的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n與速比ik成正比，現(xiàn)把發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由2000移到1800，下降比值為18/22=0.8182，ik5為直接等于1，現(xiàn)采用超速擋，速比為ik6，則ik6=1800/2200ik5=0.8182，即直接擋換入超速擋后，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

31、速降至1800r/min，而車(chē)速可保持不變。因此在變速箱上增加第六擋，即一個(gè)超速擋，汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性將得到改善。 koaiirnV377. 0 c）那么經(jīng)濟(jì)性改善多少呢；因?yàn)椋≒eik）沒(méi)有變化，ik減少了，因而Pe加大了，即采用超速擋后在原有車(chē)速下（Va=68.6Km/h）必須加大油門(mén)，使Pe由原382.4Kpa升至 見(jiàn)圖4-1a，由A點(diǎn)移至點(diǎn)，負(fù)荷率增加了，但比油耗率下降了，點(diǎn)所處的比油耗為221g/Kwh，結(jié)果采用超速擋時(shí)的汽車(chē)百公里的油耗量為： g100=0.0001576750.8182467.4221=13.3Kg/100Km 折合容積為：13.7/0.83=16.0L/100Km，從而

32、比直接擋時(shí)的17.5L/100Km下降了1.5L，越占8.6%（1.5/17.5）。KpaiiPPkkee4 .4678182. 014 .38265d）結(jié)論： 1）使用超速擋，可以改善汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性。 2）使用超速擋可以提高車(chē)速，以發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為2600r/min計(jì)算，車(chē)速可達(dá) 3）在超速擋時(shí)，相對(duì)必須加大油門(mén)開(kāi)度，使后備功率的后備驅(qū)動(dòng)力減少，因此在用超速擋時(shí)，不利于加速和爬坡，如果需要加速和爬坡時(shí)，往往就得換入直接擋。說(shuō)明經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性有一定矛盾。 4）對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)功率不富裕的汽車(chē)來(lái)說(shuō)，用超速擋時(shí)的最大車(chē)速反不如直接擋的大，因此超速擋就失去使用價(jià)值，所以汽車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)比的選擇必須結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)的功率進(jìn)行

33、合理計(jì)算（可見(jiàn) “汽車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)比的選擇”）。;/998182. 0166. 626000510377. 0hKmVa6、汽車(chē)在不同地區(qū)和不同使用條件下行駛的燃料經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)一般使用統(tǒng)計(jì)，我過(guò)汽車(chē)行駛在不同地區(qū)的常用車(chē)速大致如下：山 區(qū) 4060Km/h 高速公路 90120Km/h城市公交汽車(chē) 3045Km/h 城郊等級(jí)公路 6070Km/h多坡道、載重汽車(chē) 5060Km/h 因此合理地選擇和調(diào)整汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋的主轉(zhuǎn)動(dòng)比io，使汽車(chē)大多數(shù)時(shí)間變速箱能用高檔或直接擋行駛，而且使常用車(chē)速所對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)工況（包括轉(zhuǎn)速和負(fù)荷率）均處在經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)運(yùn)行，顯然這對(duì)提高汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性是十分必要的。同時(shí)還應(yīng)具有足夠的后備功率

34、去克服坡道阻力和超車(chē)時(shí)的加速阻力。這是保證汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的重要基本條件。 為了達(dá)到這個(gè)目的，二汽EQ1538T載重汽車(chē)在設(shè)計(jì)和引進(jìn)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備和配置了五種速比，即5.571、5.857、6.166、6.5及6.83。以便供不同地區(qū)使用的汽車(chē)進(jìn)行選用。其中對(duì)主要行駛在高速公路上的汽車(chē)，就應(yīng)選用較小的主傳動(dòng)比，如：5.571。對(duì)山區(qū)行駛并帶掛車(chē)的汽車(chē)就應(yīng)采用較大的主傳動(dòng)比，如6.5或6.83。同時(shí)對(duì)城市公交汽車(chē)來(lái)說(shuō)，它的主傳動(dòng)比也應(yīng)該偏大，如6.5。如果在綜合性路面上行駛，則就要求高低速都能兼顧，應(yīng)擴(kuò)大總傳動(dòng)比的范圍?，F(xiàn)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型EQ153汽車(chē)的總傳動(dòng)比已作了改進(jìn)（已不同于第三章動(dòng)力計(jì)

35、算采用的參數(shù)），主傳動(dòng)比io已由6.166改成6.5，同時(shí)采用了六檔變速箱，增加了超速檔ik6=0.814。總傳動(dòng)比范圍由40.3256.166擴(kuò)大至42.515.291，這種改進(jìn)在使用中已取得了明顯效果。 現(xiàn)對(duì)EQ1538T汽車(chē)采用io=6.166、6.5及6.83三種主傳動(dòng)比，并配合變速箱直接檔（ik5=1）和第四檔（ik4=1.442）兩種檔位，對(duì)它們的行駛車(chē)速與所對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及動(dòng)力因數(shù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4-2及表4-3。 主傳動(dòng)比io加大后，經(jīng)濟(jì)車(chē)速下降，可見(jiàn)表4-2。如果均用直接檔時(shí)，當(dāng)io=6.166，經(jīng)濟(jì)車(chē)速為43.762.4 Km/h；當(dāng)io=6.5，經(jīng)濟(jì)車(chē)速為41.5

36、59.3 Km/h；當(dāng)io=6.83，經(jīng)濟(jì)車(chē)速為39.456.3 Km/h，其它各檔的車(chē)速也相對(duì)下降。此外，主傳動(dòng)比io加大后，各檔的動(dòng)力因素也相應(yīng)增大。從表4-2可知，當(dāng)均用直接檔時(shí)，主傳動(dòng)比io由6.166加大至6.5及6.83后，動(dòng)力因素分別增大0.0025及0.005，相對(duì)提高6%及12%，這無(wú)疑在山區(qū)行駛是有利的。 現(xiàn)舉例加以說(shuō)明：如果EQ153車(chē)在山區(qū)行駛，假定其道路坡度大部分為0.030，道路滾動(dòng)阻力系數(shù)為0.01，要求行駛車(chē)速為50 Km/h，則從動(dòng)力因數(shù)來(lái)標(biāo)定，主傳動(dòng)比io=6.166的車(chē)輛，用直接檔已經(jīng)不能行駛而必須采用四檔（ik4=1.442），而對(duì)于主傳動(dòng)比加大后的汽車(chē)

37、，其io=6.5及6.83的仍可用直接檔以50 Km/h車(chē)速行駛，因?yàn)樗鼈兊膭?dòng)力因數(shù)大于0.040。如果坡度進(jìn)一步加大，則io=6.5也要采用四檔了，而io=6.83的驅(qū)動(dòng)橋，根據(jù)動(dòng)力因數(shù)衡量，直接檔動(dòng)力因數(shù)為0.045左右，可克服0.035的坡度。那末它們的經(jīng)濟(jì)性怎樣呢？現(xiàn)作如下計(jì)算，并見(jiàn)圖。 結(jié) 論： 用io=6.166驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，百公里消耗為38.4 Kg/h，比io=6.5及6.83時(shí)大1.9 Kg/h，原因是用四檔行駛發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速偏高，不在經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)運(yùn)行，負(fù)荷率也偏低，故比油耗ge偏大，其次是不在直接檔，傳動(dòng)效率比直接檔略低。不過(guò)由于處在第四檔，后備動(dòng)力較大，它尚能克服較大坡度，而不需換檔

38、。 用io=6.5及6.83兩種主傳動(dòng)比的驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，百公里消耗均為36.54 Kg/h，比io=6.166四檔下降1.9 Kg/h，原因是它們?cè)?0 Km/h車(chē)速下的工況點(diǎn)已進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)最經(jīng)濟(jì)區(qū)，并用直接檔行駛。但是它們的后備動(dòng)力減少，特別是采用io=6.5時(shí)，如果坡度稍有增加，它就必須換入四檔（這樣就增加了換檔次數(shù)，不但對(duì)操作不利，而且對(duì)經(jīng)濟(jì)性也帶來(lái)負(fù)面影響）。 從計(jì)算結(jié)果看，6.5及6.83兩種主傳動(dòng)比的汽車(chē)的百公里消耗是相等的，這是因?yàn)樵?0 Km/h車(chē)速下，它們的工況均已進(jìn)入最低比油耗區(qū)，負(fù)荷率也比較接近，因此這是符合規(guī)律的。不過(guò)，用6.83驅(qū)動(dòng)橋的汽車(chē)，它的動(dòng)力因素比用6.5的要大0.

39、005，顯然它尚有潛力能克服較大一些的坡度，可減少換檔次數(shù)，因此在山區(qū)行駛用6.83主傳動(dòng)比6.5的要優(yōu)越。 山區(qū)道路當(dāng)坡度達(dá)0.05時(shí)，一般載重車(chē)用四檔已很難行駛，而只能用三檔行駛，這時(shí)車(chē)速相應(yīng)下降，而發(fā)動(dòng)機(jī)常用轉(zhuǎn)速提高，百公里油耗急劇上升。從汽車(chē)萬(wàn)有特性圖上可以看出，如果沿等功率曲線發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，百公里油耗上升越快。但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同時(shí)，用較大功率工作，其百公里油耗增加較少。 與平原地區(qū)相比，汽車(chē)在山區(qū)行駛，車(chē)速低、負(fù)荷大，行駛一百公里需要較長(zhǎng)時(shí)間，而且使用低檔和換檔的頻次也高（據(jù)統(tǒng)計(jì)，有的地區(qū)直接檔利用率只占60%左右），一般概念認(rèn)為在山區(qū)行駛的汽車(chē)其百公里油耗要比平路行駛高出50%左

40、右。常用低檔爬坡的百公里油耗往往是平路行駛的25倍。因此不同地區(qū)、不同使用條件、不同車(chē)速和不同負(fù)荷系數(shù)下的每百公里的燃油耗量是相差很大的。關(guān)鍵是要考慮常用車(chē)速，使常用車(chē)速在發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)行。建立一種經(jīng)濟(jì)車(chē)速（單純從節(jié)油考慮）和實(shí)用車(chē)速（從燃油經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)率結(jié)合一起考慮）的概念。 在山區(qū)行駛的汽車(chē)，其變速箱上就沒(méi)有必要采用超速檔。 7、城市公交汽車(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性 城市公交汽車(chē)的使用特點(diǎn)是： 市區(qū)交通擁擠，常用車(chē)速普遍較低，一般為3045 Km/h之間。 行駛中剎車(chē)、停車(chē)、起步、換檔和加速的過(guò)程相當(dāng)頻繁。 公交汽車(chē)的自重大、乘客超員時(shí)、整車(chē)總重明顯增加，與原設(shè) 計(jì)車(chē)型比較，動(dòng)力因數(shù)下降、

41、單位總重所占功率降低。 因此為了汽車(chē)保證動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，合理選擇城市公交汽車(chē)的主傳動(dòng)比io，是值得研究的。首先，它的車(chē)速低，如果主傳動(dòng)比io偏小，則在直接檔時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)常用轉(zhuǎn)速就會(huì)降低至發(fā)動(dòng)機(jī)工作非穩(wěn)定區(qū)，將在最大扭矩轉(zhuǎn)速（6BT發(fā)動(dòng)機(jī)為1400 r/min）以下運(yùn)行，汽車(chē)行駛的穩(wěn)定性差，有的司機(jī)就采用四檔行駛，使汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性變差，所以采用大的主傳動(dòng)比io就可以避免這種現(xiàn)象，并減少換檔。特別是增壓柴油機(jī)低速動(dòng)力性較差，更需要進(jìn)行合理匹配。 加大主傳動(dòng)比io，還可增大汽車(chē)的動(dòng)力因數(shù)，有利于提高汽車(chē)的各檔加速能力，使汽車(chē)在頻繁的剎車(chē)和換檔過(guò)程中，達(dá)到起步快，加速反應(yīng)繁捷，從而縮短起步加速時(shí)間，保持汽車(chē)

42、良好的機(jī)動(dòng)性，保證市區(qū)車(chē)流的暢通。 此外，城市公交車(chē)由于離合器工作過(guò)于頻繁，應(yīng)盡可能降低發(fā)動(dòng)機(jī)起步時(shí)的扭矩，從而可提高離合器磨擦盤(pán)的壽命，采用大的主傳動(dòng)比io后，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)而言，就可以降低起步時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩，給離合器起保護(hù)作用。 總之，城市公交車(chē)用的主傳動(dòng)比io應(yīng)該偏大，對(duì)于采用6BT柴油機(jī)的公交客車(chē)底盤(pán)來(lái)說(shuō)，就不宜選用5.571及5.857的兩種，而應(yīng)采用大于6.166，從6.5或6.83的兩種中選取。同時(shí)城市公交汽車(chē)的變速箱也沒(méi)有必要采用超速檔。但是主傳動(dòng)比io加大后，汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性必然變差，使百公里油耗上升，因此不宜過(guò)大。 結(jié) 論：（1）主傳動(dòng)比io加大后，在相同車(chē)速下百公里油耗上升。（

43、2）如果采用主傳動(dòng)比io=6.166的驅(qū)動(dòng)橋，在30 Km/h直接檔行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為962 r/min，發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)不夠穩(wěn)定，就需要采用四檔。（3）根據(jù)在北京地區(qū)的使用調(diào)查，6BT118柴油機(jī)裝在北京公交汽車(chē)上（采用解放牌汽車(chē)的底盤(pán)），平均百公里油耗為23 L/100 Km左右，與表4-4中數(shù)據(jù)相比，雖有一定差距，但差距不大，說(shuō)明計(jì)算有一定實(shí)用性。 必須指出：汽車(chē)在運(yùn)行中的工況是很復(fù)雜的，由于道路條件、交通狀況、上坡下坡、加速減速、怠速、剎車(chē)、滑行、起步換檔加速等等，油門(mén)開(kāi)度變化頻繁，這都嚴(yán)重影響燃料消耗量。所以上述單純假定汽車(chē)在等速行駛所求得燃油消耗量畢竟不能反映的真實(shí)情況，因此計(jì)算只能

44、起參考作用。 8、值得提出的是：要重視對(duì)汽車(chē)常用工況的研究，因?yàn)椴徽撛谑裁礂l件下，汽車(chē)多數(shù)時(shí)間是按常用工況運(yùn)行的，因此首先要做的工作是工況調(diào)查，通過(guò)大量的工況調(diào)查，對(duì)車(chē)速、檔位、油門(mén)開(kāi)度及其變化過(guò)程進(jìn)行細(xì)致的記錄和整理，然后利用概率統(tǒng)計(jì)的方法，求出常用工況的具體參數(shù)，從而可以求出發(fā)動(dòng)機(jī)的對(duì)應(yīng)常用工作轉(zhuǎn)速n1n2，以及功率范圍N1N2，或氣缸平均有效壓力Pe1Pe2。把這些參數(shù)標(biāo)在汽車(chē)或發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性圖上就可以看出常用工況是否與發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)油耗區(qū)接近，然后就可采取措施，改變傳動(dòng)比，使常用工況與經(jīng)濟(jì)油耗區(qū)接近或重合，這樣就可獲得較好的汽車(chē)行駛的燃料經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)可為燃油消耗量的推算和預(yù)測(cè)提供充分的依

45、據(jù)，這種工作方法肯定是有實(shí)際意義的，見(jiàn)圖4-3，AB。 通過(guò)工況調(diào)查進(jìn)一步可以發(fā)出：常用工況下發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率的大?。ㄘ?fù)荷率=使用功率/該轉(zhuǎn)速下能發(fā)出的最大功率），如果負(fù)荷率太小，則說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)功率過(guò)剩，最高檔時(shí)動(dòng)力因數(shù)過(guò)大，就很難使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)運(yùn)行，這尤如“大馬拉小車(chē)”。如果負(fù)荷率太高，雖然可以使發(fā)動(dòng)機(jī)在經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)運(yùn)行，但沒(méi)有足夠的后備功率，難以滿足車(chē)輛動(dòng)力特性的要求，這尤如“小馬拉大車(chē)”。出現(xiàn)這兩種情況，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)功率與汽車(chē)總重之間沒(méi)有得到合理的匹配，因此汽車(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性?xún)烧邿o(wú)法得到兼顧。 9、關(guān)于汽車(chē)超載 超載是典型的“小馬拉大車(chē)”現(xiàn)象，例如我國(guó)產(chǎn)煤地區(qū)拉煤的載重車(chē)，其超載現(xiàn)象是十分普

46、遍而嚴(yán)重的。通過(guò)多裝并帶拖掛，使超載量達(dá)100%或更多。為了解決這種車(chē)輛的動(dòng)力性，主要措施就是加大驅(qū)動(dòng)橋的主傳動(dòng)比io，從而增大驅(qū)動(dòng)力Pk，使車(chē)速下降。不過(guò)，由于這種地區(qū)的路面較差，原有車(chē)速也不高，因此損失不大。其次是百公里油耗量必然明顯上升，但是從汽車(chē)的載貨量來(lái)衡量，則每噸百公里油耗率可不同程度取得降低。汽車(chē)每噸（載貨量）百公里油耗就是g100t=g100/t（t即載貨量），是汽車(chē)運(yùn)輸部門(mén)考評(píng)運(yùn)輸成本的重要依據(jù)之一，在不考慮汽車(chē)損壞率的情況下，超載無(wú)疑會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。但是對(duì)于行駛在忍受好路面上的載重車(chē)來(lái)說(shuō)，由于交通法規(guī)的要求，車(chē)速不能太低，特別是在高速公路上行駛，必須追求高速化，從而百公里油

47、耗也能相應(yīng)降低。所以對(duì)新開(kāi)發(fā)的汽車(chē)而言，必須保證這具足夠的發(fā)動(dòng)機(jī)功率。 10、關(guān)于功率過(guò)剩 試圖單純通過(guò)調(diào)整傳動(dòng)國(guó)比的途徑來(lái)解決“大馬拉小車(chē)”的矛盾是不可能的。功率過(guò)大說(shuō)明汽車(chē)具有很大的動(dòng)力因數(shù)，在良好路面上能達(dá)到很高的車(chē)速和很強(qiáng)的加速能力。但是中果使用中并不需要這種過(guò) 的動(dòng)和性能，則應(yīng)從調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的性能來(lái)考慮，例如適當(dāng)降低發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率或扭矩，以便提高常用工況下的負(fù)荷率，或者設(shè)法調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性曲線中的低比油耗經(jīng)濟(jì)區(qū)使它向較低負(fù)荷區(qū)靠攏，從而使常用工況的經(jīng)濟(jì)性得到改善。通過(guò)對(duì)燃油泵供油量和性能的調(diào)整，6BT柴油機(jī)可有幾種不同功率或扭矩的品種，就是為了滿足這方面的需要。 五、汽車(chē)傳動(dòng)比的選擇

48、 圖5-1是汽車(chē)行駛中的功率平衡圖，橫座標(biāo)為汽車(chē)行駛速度（Km/h），縱座標(biāo)為發(fā)動(dòng)機(jī)功率和行駛阻力功率。下方為汽車(chē)在平路上的行駛阻力功率曲線，上方是在三種不同最小總傳動(dòng)比下的發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線，由于總傳動(dòng)比的不同，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車(chē)速之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系就存在差異，因此總傳動(dòng)比大的功率曲線3處在左邊，總傳動(dòng)比小的功率曲線1處在右邊，總傳動(dòng)比中間的功率曲線2居中?，F(xiàn)舉例說(shuō)明，見(jiàn)圖5-1。 假定某汽車(chē)當(dāng)最小總傳動(dòng)比itmin=4.62時(shí)，阻力功率曲線正好與發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線2的最大功率點(diǎn)相交，此時(shí)V2max=91Km/h，發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為80Kw（2800 r/min），而裝用另外兩種最小總傳動(dòng)比（itmin分別為

49、5.15及4.0）時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線與阻力功率曲線均不與發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率點(diǎn)相交，而且V1max及V3max均小于V2max，所以可得出如下結(jié)論： 結(jié) 論： 當(dāng)itmin=4.62時(shí)，使V2max時(shí)的阻力功率等于發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率，則汽車(chē)的最高車(chē)速最大。這說(shuō)明：只有當(dāng)某一傳動(dòng)比使發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線與阻力功率曲線相交在發(fā)動(dòng)機(jī)額定（最大）功率點(diǎn)上時(shí)才能使汽車(chē)達(dá)到最高車(chē)速。 當(dāng)itmin=5.15時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線3位于曲線2的左邊，V3max小于V2max，但汽車(chē)的后備功率較大，即動(dòng)力性能有所加強(qiáng)，它尚有潛力克服較大道路阻力而不換低檔，但經(jīng)濟(jì)性往往變差，這是因?yàn)槠浜髠涔β瘦^大，發(fā)動(dòng)機(jī)總的負(fù)荷率必然較低，影響經(jīng)濟(jì)性。合理的選擇是：最高車(chē)速時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比發(fā)動(dòng)