汽車(chē)?yán)碚撈?chē)的動(dòng)力性

1、會(huì)計(jì)學(xué)1汽車(chē)?yán)碚撈?chē)的動(dòng)力性汽車(chē)?yán)碚撈?chē)的動(dòng)力性汽車(chē)的動(dòng)力性主要可由三方面的指標(biāo)來(lái)評(píng)定：1）汽車(chē)的最高車(chē)速u(mài)amax水平良好路面（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)的加速時(shí)間t常用原地起步加速與超車(chē)加速時(shí)間表示汽車(chē)的加速能力。3）汽車(chē)能爬上的最大坡度imax滿(mǎn)載（或某一載質(zhì)量）時(shí)汽車(chē)在良好路面上的最大爬坡度。一、汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動(dòng)系傳至車(chē)輪上。作用于驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩Tt產(chǎn)生一對(duì)地面的圓周作用力:0tq gTttT i iTFrr切記：Ft只是名義驅(qū)動(dòng)力，并不是真正的地面驅(qū)動(dòng)力。（一）發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性將發(fā)動(dòng)機(jī)的功率Pe、轉(zhuǎn)矩Ttq以及燃油消耗率b與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速

2、n之間的函數(shù)關(guān)系用曲線(xiàn)表示，則此曲線(xiàn)稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性曲線(xiàn)，或簡(jiǎn)稱(chēng)發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線(xiàn)。外特性：發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)全開(kāi)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、功率、燃油消耗率隨轉(zhuǎn)速變化的特性。部分負(fù)荷特性：發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度一定，發(fā)動(dòng)機(jī)功率扭矩、燃油消耗率隨轉(zhuǎn)速變化的特性。使用外特性：帶上全部附件設(shè)備時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)特性。外特性使用外特性（二）傳動(dòng)系的機(jī)械效率輸入傳動(dòng)系的功率Pin經(jīng)傳動(dòng)系至驅(qū)動(dòng)輪的過(guò)程中，為克服傳動(dòng)系各部件中的摩擦，消耗了一部分功率。傳動(dòng)系的功率損失由傳動(dòng)系中的部件變速器、傳動(dòng)軸萬(wàn)向節(jié)、主減速器等的功率損失組成。傳動(dòng)系的功率損失分為機(jī)械損失和液力損失兩大類(lèi)。機(jī)械損失指齒輪傳動(dòng)副、軸承、油封等處的摩擦損失。液力損失指消耗

3、于潤(rùn)滑油的攪動(dòng)、潤(rùn)滑油與旋轉(zhuǎn)零件之間的表面摩擦等功率損失。（三）車(chē)輪的半徑車(chē)輪處于無(wú)載時(shí)的半徑作為自由半徑。汽車(chē)靜止時(shí)，車(chē)輪中心至輪胎與道路接觸面間的距離靜力半徑，用rs表示。用車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)與實(shí)際車(chē)輪滾動(dòng)距離之間的關(guān)系求得的車(chē)輪半徑稱(chēng)為滾動(dòng)半徑，用rr表示。對(duì)汽車(chē)作動(dòng)力學(xué)分析時(shí)，應(yīng)該用靜力半徑rs ；而作運(yùn)動(dòng)學(xué)分析時(shí)，應(yīng)該用滾動(dòng)半徑rr 。但一般情況下不計(jì)它們之間的差別，統(tǒng)稱(chēng)車(chē)輪半徑，即2rwSrnsrrrr（四）汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力圖發(fā)動(dòng)機(jī)外特性確定的驅(qū)動(dòng)力與車(chē)速之間的函數(shù)關(guān)系曲線(xiàn)Ftua稱(chēng)為汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力圖。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車(chē)行駛速度之間的關(guān)系為驅(qū)動(dòng)力圖中的驅(qū)動(dòng)力是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)外特性求得的，它是使用各擋

4、位時(shí)在一定車(chē)速下的汽車(chē)能發(fā)出的驅(qū)動(dòng)力的極值。實(shí)際行駛中，發(fā)動(dòng)機(jī)常在節(jié)氣門(mén)部分開(kāi)啟的情況下工作，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力要比它小些。002600.3771000aggrnrnui ii i 00, ,egtgtTn i in i iFr二、汽車(chē)的行駛阻力fwijfwijFFFFFFFFF 滾動(dòng)阻力空氣阻力坡度阻力加速阻力（一）滾動(dòng)阻力由輪胎的遲滯變形和路面變形引起。遲滯損失表現(xiàn)為阻礙車(chē)輪滾動(dòng)的一種阻力偶。由平衡條件得故令 ，且考慮到FZ與W的大小相等，常將Fx1寫(xiě)作式中，f 稱(chēng)為滾動(dòng)阻力系數(shù)。要注意的是：只存在滾動(dòng)阻力偶，滾動(dòng)阻力只是一個(gè)名義上的說(shuō)法。Fx1是地面切向力。1xfF rT1fxzTaFFrra

5、fr11xfFWfFfW或驅(qū)動(dòng)輪在硬路面上滾動(dòng)時(shí)的受力情況由平衡條件得22XtfftXtfF rTTTTFFFrr由此可以看出，真正作用在驅(qū)動(dòng)輪上驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛的力為地面切向反作用力FX2，它的數(shù)值為名義上的驅(qū)動(dòng)力Ft減去驅(qū)動(dòng)輪上的滾動(dòng)阻力。再次強(qiáng)調(diào)，滾動(dòng)阻力僅是一個(gè)說(shuō)法而已，受力圖上是畫(huà)不出來(lái)的。受力分析中僅存在滾動(dòng)阻力偶，而沒(méi)有滾動(dòng)阻力。滾動(dòng)阻力的影響因素：（1）行駛車(chē)速低速時(shí)，滾動(dòng)阻力隨車(chē)速增加逐漸加大，但變化不大；超過(guò)某一車(chē)速時(shí)，滾動(dòng)阻力增長(zhǎng)較快。車(chē)速達(dá)到某一臨界車(chē)速時(shí)，輪胎發(fā)生駐波現(xiàn)象，滾動(dòng)阻力迅速增長(zhǎng)。（2）輪胎的結(jié)構(gòu)、簾線(xiàn)和橡膠的品種。（3）輪胎的充氣壓力。滾動(dòng)阻力的估算公式：貨車(chē)

6、轎車(chē)40140.00760.000056100100aaafuuuffff（二）空氣阻力汽車(chē)直線(xiàn)行駛時(shí)受到的空氣作用力在行駛方向上的分力稱(chēng)為空氣阻力。形狀阻力干擾阻力壓力阻力空氣阻力內(nèi)循環(huán)阻力誘導(dǎo)阻力摩擦阻力作用在汽車(chē)外形表面上的法向壓力的合力在行駛方向的分力稱(chēng)為壓力阻力。由于空氣的粘性在車(chē)身表面產(chǎn)生的切向力的合力在行駛方向的分力稱(chēng)為摩擦阻力。形狀阻力：與車(chē)身主體形狀有關(guān)的阻力；干擾阻力：車(chē)身表面突起物（如后視鏡，門(mén)把手、引水槽、懸架導(dǎo)向桿、驅(qū)動(dòng)軸等）所引起的阻力；內(nèi)循環(huán)阻力：為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻及車(chē)內(nèi)通風(fēng)，有一部分氣流由車(chē)身前部流入，經(jīng)車(chē)體內(nèi)部再排出，在這個(gè)過(guò)程中對(duì)車(chē)輛所造成的阻力；誘導(dǎo)阻力：

7、空氣升力在水平方向的投影。在無(wú)風(fēng)條件下，urua，將1.2588Ng2m-4代入上式，經(jīng)過(guò)單位換算，得212wDrFC A u221.15DawC AuF 車(chē)身形狀與風(fēng)阻這是一個(gè)汽車(chē)模型，可隨意改變車(chē)頭，車(chē)尾。結(jié)果：1）完全圓形的車(chē)頭形狀和檔風(fēng)玻璃傾角為45度的形狀相比沒(méi)有明顯的改善。這個(gè)結(jié)論非常重要，因?yàn)橐话愕霓I車(chē)不可能采用前部為圓形的車(chē)身。但擋風(fēng)玻璃太陡時(shí)，空氣阻力系數(shù)顯著增加。 a) b)2）車(chē)尾越細(xì)長(zhǎng)，空阻越小，當(dāng)然要與車(chē)頭的形狀配合好。但車(chē)尾過(guò)長(zhǎng)，車(chē)內(nèi)空間利用差。曾設(shè)想過(guò)兩種縮短車(chē)尾的方法：做成擬流線(xiàn)體（圖a）和在適當(dāng)長(zhǎng)處將流線(xiàn)體截?cái)啵▓Db）。結(jié)果表明：后者有較低的空氣阻力系數(shù)。從降

8、低CD的角度出發(fā)，轎車(chē)總的發(fā)展趨勢(shì)是流線(xiàn)型，實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)可見(jiàn)教材。車(chē)身尺寸與風(fēng)阻除車(chē)身形狀外，人們發(fā)現(xiàn)汽車(chē)基本設(shè)計(jì)尺寸與空氣阻力之間存在著一定的關(guān)系。當(dāng)然，轎車(chē)的基本尺寸是考慮人體尺寸模型及功能兩方面因素而定的，不可能按風(fēng)阻汽車(chē)尺寸來(lái)確定。但了解兩者的關(guān)系可以使設(shè)計(jì)者適當(dāng)兼顧到這兩方面的要求?？諝庾枇Φ臏y(cè)量風(fēng)洞試驗(yàn)研究汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)特性時(shí)，可以通過(guò)汽車(chē)實(shí)際行駛的方法來(lái)進(jìn)行，但這種方法只能在無(wú)風(fēng)的好天氣、平坦無(wú)坡的好路面來(lái)進(jìn)行。并且也只能車(chē)輛設(shè)計(jì)出來(lái)，作成樣品車(chē)后才能進(jìn)行。要想在設(shè)計(jì)之初就大致了解車(chē)輛的空氣動(dòng)力學(xué)性能，只有風(fēng)洞試驗(yàn)才能勝任。風(fēng)洞可提供人工控制的空氣密度均勻的層流，并可以從各個(gè)角度

9、吹向試驗(yàn)對(duì)象，便于觀察與控制。如果車(chē)身的空氣阻力小，氣流貼著車(chē)身流過(guò)，車(chē)表面的紊流很少，用示蹤物可以觀察到氣流的流過(guò)車(chē)身的狀況，如用發(fā)煙法或絲叢法。（三）坡度阻力汽車(chē)上坡行駛時(shí)，汽車(chē)重力沿坡道的分力表現(xiàn)為汽車(chē)的坡度阻力，即道路的坡度以坡高與底長(zhǎng)之比表示，即在坡度較小時(shí)siniFGtanhissintansintaniiFGGGi（四）加速阻力汽車(chē)加速行駛時(shí)需要克服的慣性力稱(chēng)為加速阻力Fj。加速時(shí)，不僅平移質(zhì)量產(chǎn)生慣性力，旋轉(zhuǎn)質(zhì)量也要產(chǎn)生慣性力偶矩。計(jì)算時(shí)，一般把旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力偶矩轉(zhuǎn)化成平移質(zhì)量的慣性力。式中稱(chēng)為汽車(chē)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)。推導(dǎo)過(guò)程如下：jduFmdt002002 202 20221

10、1ggjwiwigTgTffffTgTfwffTgTffFFFFduFmdtTdduFIIrrdtrdti ii iddIFTIrrdtdti ii idIdIrdtrdti ii idIduIurdtrdt飛輪平移車(chē)輪平移車(chē)輪車(chē)輪飛輪飛輪002 202222 20222111ggTgTfwijfTgTfwifi ii idIIdududuFmIudtrdtrdtrdti ii idIIdumIumrmrdtrdthhhh=+驏=+桫02 222111gtwifi iIImrmrhd驏=+桫對(duì)裝有有級(jí)式固定傳動(dòng)比變速器的汽車(chē)，00ffgdII i didtdt=jduFmdtd=三、汽車(chē)行駛方

11、程式推導(dǎo)過(guò)程如下1202cossin21.15tfwijffftq gTDFFFFFFFFT i iC AduGfuGmrdt21001111111111222222222222222sin()()XXwjjwXfjwfwfwXfwXtfjwtfwtfftwwXtftFFGFFFdIduF rTTTITdtr dtIduFFrdtdIduF rTTTTTITTdtrdtTTIduIduFFFrrrdtrdtF力平衡, 考慮車(chē)身和飛輪力矩平衡力矩平衡= : 2121022120222sin()sincossin21.15wwffwjwwtfwjDIduIduFFGFFrdtrdtIIduFFGF

12、FrrdtC AudufGGmdt代入第一式一、驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖最高車(chē)速、最大爬坡度最高車(chē)速：由驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖上曲線(xiàn)交點(diǎn)確定，或由變速器最高擋速比和主傳動(dòng)比確定。最大爬坡度：驅(qū)動(dòng)力：一般取一擋最大扭矩點(diǎn)；阻力：相應(yīng)車(chē)速下的滾動(dòng)阻力+坡度阻力0221.15tq gTDaT i iC AGfurmax1 02cossin21.15tqgTDaTi iC Aumgfmgr加速時(shí)間： 滾動(dòng)阻力+加速阻力+空氣阻力 （固定速比）2102021.15111tq gTDatfwtfwtuuT i iC AduGfumrdtduaFFFdtmmdtduduaFFFtdtduAa二、動(dòng)力特性圖動(dòng)力因數(shù)

13、定義：最高車(chē)速：最大爬坡度：加速時(shí)間：cossincossintwFFduDfGgdtDfDfduDfgdtDf gduadtdudtDf g 一、汽車(chē)行駛的附著條件地面對(duì)輪胎切向作用力的極限值稱(chēng)為附著力 。 稱(chēng)為附著系數(shù)。后輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛的驅(qū)動(dòng)附著條件：上式可寫(xiě)成FXmazZFFF22XZFFF22XZFF22XZFF稱(chēng)為后輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)輪的附著率 ，即前輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛的驅(qū)動(dòng)附著條件即：2C2C11XZFFF111XZFCF地面驅(qū)動(dòng)力和附著力的關(guān)系當(dāng)?shù)孛骝?qū)動(dòng)力小于附著力時(shí)，其它條件不變，地面驅(qū)動(dòng)力隨名義驅(qū)動(dòng)力（由發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的傳到車(chē)輪的力）的增大或變速比的增大而增大，當(dāng)?shù)孛骝?qū)動(dòng)力達(dá)到附著力

14、之后，名義驅(qū)動(dòng)力或變速比再增大，地面驅(qū)動(dòng)力也不會(huì)再增大了。2. 考慮地面附著力時(shí)的汽車(chē)動(dòng)力性指標(biāo)由地面附著力所確定的最高車(chē)速：后輪驅(qū)動(dòng)21111222212122221.1521.1521.1521.151xxwXfzXzDzzaDzwaDzwaaFFFFFf FFFC AFf FuC AF LGbF hGbuhC AF LGaF hGauhuG bah注意： Fz1和Fz2是個(gè)變化的值。運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)z1隨車(chē)速的增高而變小，F(xiàn)z2則相反，隨車(chē)速的增大而變大。這與靜止時(shí)不同。靜止時(shí)， Fz1和Fz2是個(gè)常量。在汽車(chē)設(shè)計(jì)中，常用一個(gè)術(shù)語(yǔ)，叫汽車(chē)的軸荷，如某車(chē)前軸的載荷為60，指的是汽車(chē)靜止時(shí)，前軸承

15、受了60的載質(zhì)量。但汽車(chē)動(dòng)起來(lái)后，汽車(chē)前軸的載質(zhì)量未必是60。因此當(dāng)其前驅(qū)時(shí)，只要它在運(yùn)動(dòng)，附著力160%FW同樣的道理，當(dāng)它爬坡或加速時(shí)，附著力也不能用這個(gè)表達(dá)式來(lái)表示。最大爬坡度完整的分析方法：12 2011222 202 201cossincossincoscossinZf gfjwwggfjwf gwggwfggf gwwZF LGbI i iduduTTFhGhmhTTrdtdtI i iIduGbhm hFhTrrdthm hI i ibIduFhrGfFGLLLLrLrdtL 12222222212 20sinsin21.15coscossinXXwiwfwDwfaggf gww

16、LduFFFFmdtIduFGmFrdtC AIduFuGmrdtChm hI i ibIduFhrGfGLLLLrLrdtLL如果忽略滾動(dòng)阻力、空氣阻力和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性力偶矩(前提：車(chē)速很低，加速度很大或坡度很大）則有：1sincossin11cos()11cos11()cosgggdumgmdtChGdubGmLdtLduig dtGhbduiLg dtLqduqihbg dtqLL分子分母同除以cos式中當(dāng)?shù)孛骝?qū)動(dòng)力達(dá)到附著力時(shí)，有：在一定值路面上，能通過(guò)的等效坡度為：1CgqhbqLL1gbLqhL同樣的道理，對(duì)于后輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)，忽略滾動(dòng)阻力、空氣阻力和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性力偶矩后可得（在后面推導(dǎo)

17、）：2sincossin11cos11cosgggdumgmdtChGduaGmLdtLduiqg dthhaaduqiLLLg dtL22 2011222 202 202cossincossincoscossinZf gfjwwggfjwf gwggwfggf gwwZF LGaI i iduduTTFhGhmhTTrdtdtI i iIduGbhm hFhTrrdthm hI i ibIduFhrGfFGLLLLrLrdtL 21112211222 20sinsin21.15coscossinXXwiwfwDwfaggf gwwLduFFFFmdtIduFGmFrdtC AIduFuGmr

18、dtChm hI i iaIduFhrGfGLLLLrLrdtLL當(dāng)?shù)孛骝?qū)動(dòng)力達(dá)到附著力時(shí)，有：在一定值路面上，能通過(guò)的等效坡度為：2CgqhaqLL1gaLqhL簡(jiǎn)潔、有效的分析方法求最大爬坡度時(shí)，其加速度為零，由于速度低，風(fēng)阻可忽略不計(jì)，另滾阻比坡阻小1個(gè)數(shù)量級(jí)。因此僅考慮地面切向力與坡道阻力：212211sinsinsin0sinsinsintantanxxxzxzFFGFFGaconGhLfFfFGb conGhLGaconGhGLaGconGLhaLhbLh同 理 ， 前 驅(qū) 時(shí)最大加速度：最大加速度時(shí)，爬坡度為0，車(chē)速很低，風(fēng)阻可忽略不計(jì)，與慣性力相比，滾阻很小，可忽略。因此此時(shí)，

19、可以?xún)H考慮地面切向力與慣性力的平衡。21221101xxxzxzduFFmdtduFFGamLdtfduFfFGbmhLdtduduGamhmLdtdtdumhGadtLLduagdtLhdubgdtLh同理，前驅(qū)時(shí)：對(duì)于四輪驅(qū)動(dòng)的車(chē)但實(shí)際上能否做到，還與汽車(chē)前、后名義驅(qū)動(dòng)力的分配有關(guān)。至少當(dāng)前、后名義驅(qū)動(dòng)力的分配之比等于前后輪法向反力之比時(shí)，才可能最經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)上式。為了衡量地面附著力利用的合理性，引入一個(gè)概念，叫附著利用率，它被定義為：汽車(chē)附著力與四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)附著力之比。對(duì)前輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)：對(duì)后輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)：1212cosZZFFFFFG1FF2FF本節(jié)內(nèi)容較多，基本概念總結(jié)如下：1）驅(qū)動(dòng)附著條件2

20、）附著力，附著率3）附著利用率4）由地面附著力所確定的汽車(chē)最高車(chē)速、最大爬坡度、最大加速度。關(guān)鍵：受力分析方法。掌握了這一點(diǎn)，就可以分析教材中的任何問(wèn)題，而不需要背大量的計(jì)算公式。功率平衡圖，負(fù)荷率汽車(chē)所消耗的功率功率平衡圖中的阻力功率為滾動(dòng)阻力功率和空氣阻力功率之和。31cossin36007614036003600eaaDaaaTPF uGfuC AuGumududt31cos360076140aDaTGfuC Au阻力功率：bc 后備功率：ab 負(fù)荷率：利用功率平衡定性地分析設(shè)計(jì)、使用中的有關(guān)動(dòng)力性問(wèn)題比較方便。功率平衡的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能看出行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率，所以燃油經(jīng)濟(jì)性分析中也常用

21、它。bcac等功率發(fā)動(dòng)機(jī)tqeTPn現(xiàn)有汽車(chē)如何滿(mǎn)足動(dòng)力性的要求當(dāng)現(xiàn)有汽車(chē)變速箱為無(wú)級(jí)變速時(shí)，才有可能逼進(jìn)等功率曲線(xiàn)。液力變矩器液力變矩器由渦輪、泵輪和導(dǎo)輪組成。 三元件單級(jí)兩相液力變矩器簡(jiǎn)圖和特性變矩器工作原理開(kāi)始時(shí)，渦輪轉(zhuǎn)速nW為零，工作液在泵輪葉片帶動(dòng)下，以一定速度沿圖中箭頭1的方向沖向渦輪葉片。因渦輪靜止不動(dòng)，液流將沿著葉片流出渦輪并沿箭頭2方向沖向?qū)л啞Ｈ缓笠毫髟購(gòu)墓潭ú粍?dòng)的導(dǎo)輪葉片沿箭頭3方向流入泵輪中。當(dāng)液體流過(guò)葉片時(shí)，受到葉片的作用力，其方向發(fā)生變化。根據(jù)液流受力平衡條件，有MW = MbMd。由于液流對(duì)渦輪的作用轉(zhuǎn)矩MW（即變矩器輸出轉(zhuǎn)矩）與MW方向相反，大小相等，因而在數(shù)值

22、上渦輪轉(zhuǎn)矩MW等于泵輪轉(zhuǎn)矩Mb與導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩Md之和。此時(shí)渦輪轉(zhuǎn)矩MW大于泵輪轉(zhuǎn)矩Mb，即液力變矩器起了增大轉(zhuǎn)矩的作用。當(dāng)變矩器輸出的轉(zhuǎn)矩，經(jīng)傳動(dòng)系傳到驅(qū)動(dòng)輪上所產(chǎn)生的牽引力足以克服汽車(chē)起步阻力時(shí)，汽車(chē)即起步并開(kāi)始加速，與之相連系的渦輪轉(zhuǎn)速nW也從零逐漸增加。這時(shí)液流在渦輪出口處不僅具有沿葉片方向的相對(duì)速度w，而且具有沿圓周方向的牽連速度u，因此沖向?qū)л喨~片的液流的絕對(duì)速度v是二者的合成速度。因?yàn)樵瓉?lái)設(shè)泵轉(zhuǎn)速不變，起變化的只是渦輪轉(zhuǎn)速，因此渦輪出口處相對(duì)速度w不變，只是牽連速度u起變化。從圖中可以看出，沖向?qū)л喨~片的液流的絕對(duì)速度u將隨著牽連速度u的增加而逐漸向左傾斜，使導(dǎo)輪上所受的轉(zhuǎn)矩值逐漸減小

23、。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速增大到某一數(shù)值，由渦輪流出的液流正好沿導(dǎo)輪出口方向沖向?qū)л啎r(shí)，由于液體流經(jīng)導(dǎo)輪時(shí)方向不改變，所以導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩Md為零，于是渦輪轉(zhuǎn)矩與泵輪轉(zhuǎn)矩相等，即MW = Mb。若渦輪轉(zhuǎn)速nW繼續(xù)增大，液流絕對(duì)速度v方向繼續(xù)向左傾，導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩方向與泵輪轉(zhuǎn)矩方向相反，則渦輪轉(zhuǎn)矩為泵輪轉(zhuǎn)矩和導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩之差（ MW = MbMd ），即變矩器輸出轉(zhuǎn)矩反而比輸入轉(zhuǎn)矩小。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速nW增大到與泵輪轉(zhuǎn)速nb相等時(shí)，工作液在循環(huán)圓中的循環(huán)流動(dòng)停止，將不能傳遞動(dòng)力。液力變扭器無(wú)因次參數(shù)變矩比：渦輪輸出扭矩與泵輪輸入扭矩之比變矩器速比：渦輪轉(zhuǎn)速與泵輪轉(zhuǎn)速之比效率：輸出功率與輸入功率之比TPTKTTPninTTPPT nK

24、iT n紅旗牌轎車(chē)綜合式液力變矩器的無(wú)因次特性式中：泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)工作油的密度；D變矩器直徑；nP泵輪轉(zhuǎn)速。圖中隨速比的減小而增大，這意味著當(dāng)外界阻力增大車(chē)輪轉(zhuǎn)速降低時(shí)，變矩器渦輪的轉(zhuǎn)速同樣會(huì)降低，但輸出的扭矩隨會(huì)增大，而且泵輪的轉(zhuǎn)速也會(huì)降低。5 2ppPTg Dn 泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)隨速比而變的特性稱(chēng)“透過(guò)性”，意即渦輪的轉(zhuǎn)速變化影響了泵輪的轉(zhuǎn)速變化。具有透過(guò)性和不具有透過(guò)性的變矩器與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配時(shí)，其特性有所不同。透過(guò)性變矩器與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配時(shí)，變矩器輸出的是一簇扭矩曲線(xiàn)。隨車(chē)輪阻力矩的增大，變矩系數(shù)增大，渦輪扭矩曲線(xiàn)更陡一些，泵輪轉(zhuǎn)速更低一些；隨車(chē)輪轉(zhuǎn)速的增高，渦輪扭矩曲線(xiàn)更緩一些，泵輪轉(zhuǎn)速也會(huì)高一些

25、，這充分發(fā)揮了發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩特性曲線(xiàn)的特性，因而在車(chē)用變矩器中，多采用透過(guò)性變矩器。液力機(jī)械變速器1：1、2均不起作用，離合器分離，空檔。2：制動(dòng)帶1起作用，離合器不起作用，低速檔。3：離合器接合，制動(dòng)帶1、2均松開(kāi)，直接檔。4：離合器分離，制動(dòng)帶2制動(dòng)，倒檔。作用在中心輪1上的力矩： M1 = F1r1作用在齒圈2上的力矩： M2 = F2r2作用有行星架3上的力矩： M3 = F3r3 由F = 0 得（取行星輪）： F2 = F1 F3 = -2F2根據(jù)能量守恒定律，輸入輸出功率之和為零：設(shè)： 代入（1）式112233111222333314421211231213112300(1)2221210MnMnMnFrnFrnFrnrrrrrrrrrrrrrrrrnnn ; （1）可以看出當(dāng)，三個(gè)輪中的只要有一個(gè)輪受到約束，其它兩個(gè)輪就可以以一定的傳動(dòng)比傳遞動(dòng)力。但受約束的輪不同，傳動(dòng)比就不同，傳動(dòng)方向也會(huì)發(fā)生變化。利用這一點(diǎn)可以得不同檔位和倒檔。（2）如果三個(gè)輪都不受約束，則各元件可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）如兩個(gè)輪固定成一體旋轉(zhuǎn)，第三個(gè)輪的的轉(zhuǎn)速與前二者相同。速比為1，成直接檔傳動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī) 機(jī)械變速器 主減速器發(fā)動(dòng)機(jī) 液力變矩器+機(jī)械變速器 主減速器1、發(fā)動(dòng)機(jī)與液力變矩器共同工作的輸入特性1）先收集液力變