汽車理論課件第三章汽車動力裝置參數(shù)選定

第三章汽車動力裝置參數(shù)的選定

預(yù)備知識汽車傳動系的功能、組成、構(gòu)造及工作原理。汽車的動力性汽車燃油經(jīng)濟性中心思想介紹發(fā)動機功率、傳動裝置參數(shù)的初步選擇，按燃油經(jīng)濟性－加速時間曲線進一步確定這些參數(shù)的方法。汽車理論講義（第1版）1趙又群編著第三章汽車動力裝置參數(shù)的選定預(yù)備知識中心思想汽車理論講義第三章汽車動力裝置參數(shù)的選定

3-1發(fā)動機功率的選擇3-2最小傳動比的選擇3-3最大傳動比的選擇3-4傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇3-5利用燃油經(jīng)濟性－加速時間曲線確定動力裝置參數(shù)汽車理論講義（第1版）2趙又群編著第三章汽車動力裝置參數(shù)的選定3-1發(fā)動機功率的選擇汽引言

發(fā)動機最大功率和傳動系傳動比的確定，首先應(yīng)考慮滿足新設(shè)計汽車的動力性要求，如最高車速、最大爬坡度、加速能力等，同時還要兼顧汽車燃油經(jīng)濟性的要求和駕駛性的要求。在確定發(fā)動機最大功率和傳動系傳動比之前，先要參照同類型汽車和有關(guān)資料初步確定如下參數(shù)：

(1)汽車的質(zhì)量；(2)迎風面積和空氣阻力系數(shù)；

(3)輪胎的型號和尺寸；(4)傳動系的機械效率。汽車理論講義（第1版）3趙又群編著引言發(fā)動機最大功率和傳動系傳動比的確定，首第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇

問題：1、為什么最高車速實質(zhì)上也能反映汽車的加速能力與爬坡能力？2、汽車設(shè)計工作中如何選擇發(fā)動機功率？3、比功率？汽車理論講義（第1版）4趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇汽車理論講義（第1版）4趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇

一、依據(jù)（原則）：常先從保證汽車預(yù)期的最高車速來初步選擇發(fā)動機應(yīng)有的功率?！矎膭恿π越嵌瘸霭l(fā)〕討論：1.動力性指標：uamax、i、tj2.uamax增——Pe增——Pe－（Pf+Pw）/T增

汽車理論講義（第1版）5趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇一、依據(jù)（原則）：汽車理論講義（第第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇

二、常用的方法1．根據(jù)最高車速計算發(fā)動機最大功率

所選發(fā)動機的最大功率應(yīng)滿足上式的計算結(jié)果，但也不宜過大，否則會因發(fā)動機負荷率偏低影響汽車的燃油經(jīng)濟性。汽車理論講義（第1版）6趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇二、常用的方法汽車理論講義（第1版第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇

2.用比功率確定發(fā)動機最大功率

比功率—單位汽車總質(zhì)量具有的發(fā)動機功率。

比功率＝利用現(xiàn)有汽車統(tǒng)計數(shù)據(jù)估計汽車比功率。做汽車比功率—汽車總質(zhì)量圖，可以得到發(fā)動機功率。汽車理論講義（第1版）7趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇2.用比功率確定發(fā)動機最大功率汽汽車理論講義（第1版）8趙又群編著汽車理論講義（第1版）8趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇

圖3—2a、b、c表明：

1.貨車的比功率是隨其總質(zhì)量的增大而逐步變小；

2.一般貨車的比功率約為10kW/t。

3.小于2－3t的輕型貨車常是轎車或微型旅行車的變型車，動力性能很好，比功率很大。

4.重型貨車、汽車列車的最高速度低，比功率較小。汽車理論講義（第1版）9趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇圖3—2a、b、c表第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇

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。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。我國有關(guān)大客車的標準明確規(guī)定了最高車速與功率的數(shù)值．可以作為初步確定發(fā)動機功率的依據(jù)。汽車理論講義（第1版）10趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇不少國家還對車輛應(yīng)有汽車理論講義（第1版）11趙又群編著汽車理論講義（第1版）11趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇

圖3-2中標出了一批當代轎車的比功率值。利用這些數(shù)值點形成的區(qū)域，可以根據(jù)設(shè)計轎車的總質(zhì)量、預(yù)期的最高車速，大體確定發(fā)動機的功率。汽車理論講義（第1版）12趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇圖3-2中標出了一批當?shù)谝还?jié)發(fā)動機功率的選擇一般轎車的平均車速：汽車理論講義（第1版）13趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇一般轎車的平均車速：汽第一節(jié)結(jié)束！汽車理論講義（第1版）14趙又群編著第一節(jié)結(jié)束！汽車理論講義（第1版）14趙又群編著第二節(jié)最小傳動比的選擇

一、imin的重要性汽車多數(shù)時間是以最高檔行駛，即以最小傳動比行駛。二、傳動系的總傳動比

it=ig.i0.ic

普通汽車沒有分動器或副變速器，若裝有三軸變速器且以直接擋作最高檔時，傳動系最小傳動比就是主傳動比i0；如變速器的最高檔為超速擋，則最小傳動比應(yīng)為變速器最高檔傳動比與i0的乘積。二軸變速器沒有直接擋．最小傳動比為最高檔傳動比與i0的乘積。汽車理論講義（第1版）15趙又群編著第二節(jié)最小傳動比的選擇一、imin的重要性汽車理論講義（第二節(jié)最小傳動比的選擇

三、最小傳動比選擇例題

例題：無ic，igmin＝1，則itmin，即主減速器傳動比（i0）的選擇。1.先分析uamax

由圖知汽車理論講義（第1版）16趙又群編著第二節(jié)最小傳動比的選擇三、最小傳動比選擇例題汽車理論講第二節(jié)最小傳動比的選擇

所以而且

所以，i0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時，最高車速是最大的。

汽車理論講義（第1版）17趙又群編著第二節(jié)最小傳動比的選擇所以汽車理論講義（第1版）17趙第二節(jié)最小傳動比的選擇

2.再分析

i0<4.62，后備功率差，但Qs好

i0>4.62，后備功率好，但Qs差

不強調(diào)Qs

，則i0應(yīng)使uamax＝up或up稍小于uamax；

強調(diào)Qs，則i0應(yīng)使up稍大于uamax，出現(xiàn)減小i0的趨勢。汽車理論講義（第1版）18趙又群編著第二節(jié)最小傳動比的選擇2.再分析汽車理論講義（第1第二節(jié)最小傳動比的選擇

3.最高檔行駛時汽車應(yīng)具有足夠的動力性，即應(yīng)有足夠的最高檔動力因數(shù)D0max，亦即4.受駕駛性能的限制：即包括駕駛平穩(wěn)性在內(nèi)的加速性，如動力裝置的轉(zhuǎn)向響應(yīng)、噪聲與振動。e.g.i0過小加速性能不好，發(fā)動機重負荷下工作出現(xiàn)噪聲與振動；

i0過大燃料經(jīng)濟性差，發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)噪聲大。汽車理論講義（第1版）19趙又群編著第二節(jié)最小傳動比的選擇3.最高檔行駛時汽車應(yīng)具有足夠的第二節(jié)最小傳動比的選擇

根據(jù)每千克(磅)車質(zhì)量的發(fā)動機排量毫升值，查出允許的最小n/ua值。這對選擇轎車最小傳動比是有參考價值的。汽車理論講義（第1版）20趙又群編著第二節(jié)最小傳動比的選擇根據(jù)每千克(磅)車第二節(jié)結(jié)束！汽車理論講義（第1版）21趙又群編著第二節(jié)結(jié)束！汽車理論講義（第1版）21趙又群編著第三節(jié)最大傳動比的選擇

一、原則最大爬坡度＋附著力＋最低穩(wěn)定車速二、例題普通汽車：itmax=ig1.i0

，其中i0已經(jīng)在上一節(jié)選好，即選擇ig1＝？1.最大爬坡度（忽略Fw）或汽車理論講義（第1版）22趙又群編著第三節(jié)最大傳動比的選擇一、原則汽車理論講義（第1版）22第三節(jié)最大傳動比的選擇

即由即最大爬坡度——確定ig1。2.

附著力求出ig1后，驗算附著條件3.

最低穩(wěn)定車速滿足汽車理論講義（第1版）23趙又群編著第三節(jié)最大傳動比的選擇即汽車理論講義（第1版）23趙又群第三節(jié)最大傳動比的選擇

最大傳動比確定后，還應(yīng)計算驅(qū)動輪的附著率，檢查附著條件是否滿足上坡或加速的要求。直到上述三項要求均滿足為止。必要時，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。汽車理論講義（第1版）24趙又群編著第三節(jié)最大傳動比的選擇最大傳動比確定后，還第三節(jié)結(jié)束！汽車理論講義（第1版）25趙又群編著第三節(jié)結(jié)束！汽車理論講義（第1版）25趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

一、檔數(shù)選擇（功能——決定——結(jié)構(gòu)）

不同類型的汽車具有不同的傳動系擋位數(shù)。其原因在于它們的使用條件不向，對整車性能要求不同，汽車本身的功率不同。而傳動系的擋位數(shù)與汽車的動力性、燃油經(jīng)濟性有著密切的關(guān)系。就動力性而言，檔位數(shù)多，增加了發(fā)動機發(fā)揮最大功率附近高功率的機會，提高了汽車的加速與爬坡能力。就燃油經(jīng)濟性而言，擋位數(shù)多，增加了發(fā)動機在低燃油消耗率區(qū)工作的可能性，降低了油耗。所以增加擋位數(shù)會改善汽車的動力性和燃油經(jīng)濟性。汽車理論講義（第1版）26趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇一、檔數(shù)選擇（功能—第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

二、汽車性能與傳動系檔數(shù)的關(guān)系

擋數(shù)多少還影響到擋與擋之間的傳動比比值。比值過大會造成換擋困難。一般認為比值不宜大于1.7-1.8。因此，如最大傳動比與最小傳動比之比值越大，擋位數(shù)也應(yīng)越多。轎車的行駛車速高，比功率大，最高檔的后備功率也大，即相對而言最高檔的驅(qū)動力與I檔驅(qū)動力間的范圍小，即小。因此，過去美國裝備手動變速器的轎車，常用操縱方便的3

擋；而注重節(jié)油的國家，如歐洲各國，選用發(fā)動機的排量較小，則用4

擋。近年來，為了進一步節(jié)油，裝用手動變速器的轎車普通采用5擋，也有采用

6

擋的。汽車理論講義（第1版）27趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇二、汽車性能與傳動系檔第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

二、汽車性能與傳動系檔數(shù)的關(guān)系

輕型和中型貨車比功率小，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，有時要求有很大的驅(qū)功力。重型車輛發(fā)動機工作時間長，油耗量大，且本身自重很大，增加擋位數(shù)不會過多地增加汽車的制造成本，所以一般采用6

擋至十幾個擋的變速器，以適應(yīng)復(fù)雜的使用條件，并具有足夠的動力性與良好的燃油經(jīng)濟性。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，所以很大，其傳動系的擋位數(shù)較貨車常多一倍。汽車理論講義（第1版）28趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇二、汽車性能與傳動系檔第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

三、各檔傳動比的選擇

在變速器中，擋位數(shù)超過五個（指前進擋）會使結(jié)構(gòu)大為復(fù)雜，同時操縱機構(gòu)也相應(yīng)復(fù)雜。為此，常在變速器后接上一個2擋或3擋位的副變速器。越野汽車因要求多軸驅(qū)動，故采用分動器。

在選定汽車的最小傳動比itmin、最大傳動比itmax及傳動系的擋位數(shù)后，再確定中間各擋的傳動比。汽車理論講義（第1版）29趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇三、各檔傳動比的選擇汽第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

1.原則：汽車傳動系各擋的傳動比大體上是按等比級數(shù)分配的。實際上，。2.中間各檔傳動比的確定

CA7220:汽車理論講義（第1版）30趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇1.原則：汽車理論講第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

3.按等比級數(shù)分配的優(yōu)點：（1）換檔平順，操作方便。I擋升n2II擋回n1離合器無沖擊結(jié)合故汽車理論講義（第1版）31趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇3.按等比級數(shù)分配的優(yōu)第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

若在II

擋時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速升到n2換III

擋，則應(yīng)把發(fā)動機轉(zhuǎn)速降到n1’才能無沖擊地接合離合器，同理應(yīng)有由于各擋傳動比是按等比級數(shù)分配的，即故即汽車理論講義（第1版）32趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇若在II第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

由此可見，若每次發(fā)動機都是提高到轉(zhuǎn)速n2換擋，只要發(fā)動機都降到同一低轉(zhuǎn)速n1

，離合器就能無沖擊地接臺。就是說，換擋過程中，發(fā)動機總在同一轉(zhuǎn)速范圍n1—n2

內(nèi)工作。這樣，駕駛員在起步加速時操作就方便得多了。（2）充分發(fā)揮發(fā)動機提供的功率，提高動力性。

能使發(fā)動機經(jīng)常在接近外特性最大功率處的大功率范圍內(nèi)運轉(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。汽車理論講義（第1版）33趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇由此可見汽車理論講義（第1版）34趙又群編著汽車理論講義（第1版）34趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

（3）便于和副變速器結(jié)合構(gòu)成更多檔位。

一具有5擋位的主變速器，各擋間的公比為q2，其傳動比序列為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，其傳動比序列為l、q、q2

、q3

、q4、q5

、q6、q7

、q8、q9。

作業(yè)：如何構(gòu)成一具有15擋位的變速器，列出其傳動比序列，為何這樣構(gòu)造？汽車理論講義（第1版）35趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇（3）便于和副變速器結(jié)第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

實際上，對于擋位較少（如5擋以下）的變速器，各擋傳動比之間的比值常常并不正好相等，即并不是正好按等比級數(shù)來分配的。這主要是因為各擋利用率差別很大的緣故。汽車主要是用較高檔行駛。例如中型貨車5

擋變速器中的l、2、3三個擋位的總利用率僅為10％－15％，所以較高檔位相鄰兩擋間的傳動比的間隔應(yīng)小些，特別是最高擋與次高擋之間更應(yīng)小些。汽車理論講義（第1版）36趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇實際上，汽車理論講義（第1版）37趙又群編著汽車理論講義（第1版）37趙又群編著第四節(jié)結(jié)束！汽車理論講義（第1版）38趙又群編著第四節(jié)結(jié)束！汽車理論講義（第1版）38趙又群編著第五節(jié)利用燃油經(jīng)濟性。加速時間曲線確定動力裝置參數(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1，近一步具體分析、計算不同參數(shù)匹配下汽車的燃油經(jīng)濟性與動力性2，然后綜合考慮各方因素，最終確定動力裝置的參數(shù)3。通常以循環(huán)工況油耗Q(L/100km)代表燃油經(jīng)濟性，以原地起步加速時間代表功力性，作出不同參數(shù)匹配下的燃油經(jīng)濟性一加速時間曲線，并根據(jù)此曲線確定動力裝置參數(shù)。汽車理論講義（第1版）39趙又群編著第五節(jié)利用燃油經(jīng)濟性。加速時間曲線確定動力裝置參數(shù)第五節(jié)利用燃油經(jīng)濟性。加速時間曲線確定動力裝置參數(shù)一、主減速器傳動比確定

圖3-8中的縱坐標是0-96.6km/h（0-60mile/h）時的加速時間(s)，橫坐標為EPA循環(huán)工況的燃油經(jīng)濟性(km/L或mile/gal)。計算出不同i0值時的加速時間與每升燃油行駛公里數(shù)后，即可作出圖示曲線（C曲線）。汽車理論講義（第1版）40趙又群編著第五節(jié)利用燃油經(jīng)濟性。加速時間曲線確定動力裝置參數(shù)一、主減二、變速器與主減速器傳動比的確定在發(fā)動機一定的條件下．可由C曲線從數(shù)種變速器中確定一種合適的變速器和—個合適的主減速器傳動比。下圖為裝有不同變速器時的C曲線。圖a

是三檔變速器與四檔變速器的曲線，變速器都有直接檔。由于四擋變速器的變速范圍廣，汽車動力性比較高。圖b

是四檔變速器與五檔變速器的曲線，五檔變速器檔位多，有超速檔，汽車的燃油經(jīng)濟性與動力性都比較高。因此，選用五檔變速器比較合適。圖c

是裝用三種不同傳動比的五檔變速器A、B、C時汽車的曲線，可以根據(jù)主要指標來選用其中的一種變速器，并確定主傳動比i0。汽車理論講義（第1版）41趙又群編著二、變速器與主減速器傳動比的確定在發(fā)動機一定的汽車理論講義（第1版）42趙又群編著汽車理論講義（第1版）42趙又群編著汽車理論講義（第1版）43趙又群編著汽車理論講義（第1版）43趙又群編著三、發(fā)動機、變速器與主減速器傳動比的確定下面是一個不同排量發(fā)動機、不同變速器與不同主減速器傳動比的功力裝置參數(shù)確定的實例。若要求的加速時間為13.5s，則只能選用大或中排量發(fā)動機。因為中排量發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性較好，所以應(yīng)當選用中排量發(fā)動機，然后利用中排量發(fā)動機的C曲線確定最佳主減速器傳功比。汽車理論講義（第1版）44趙又群編著三、發(fā)動機、變速器與主減速器傳動比的確定下面是一汽車理論講義（第1版）45趙又群編著汽車理論講義（第1版）45趙又群編著第五節(jié)結(jié)束！汽車理論講義（第1版）46趙又群編著第五節(jié)結(jié)束！汽車理論講義（第1版）46趙又群編著第三章汽車動力裝置參數(shù)的選定

預(yù)備知識汽車傳動系的功能、組成、構(gòu)造及工作原理。汽車的動力性汽車燃油經(jīng)濟性中心思想介紹發(fā)動機功率、傳動裝置參數(shù)的初步選擇，按燃油經(jīng)濟性－加速時間曲線進一步確定這些參數(shù)的方法。汽車理論講義（第1版）47趙又群編著第三章汽車動力裝置參數(shù)的選定預(yù)備知識中心思想汽車理論講義第三章汽車動力裝置參數(shù)的選定

3-1發(fā)動機功率的選擇3-2最小傳動比的選擇3-3最大傳動比的選擇3-4傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇3-5利用燃油經(jīng)濟性－加速時間曲線確定動力裝置參數(shù)汽車理論講義（第1版）48趙又群編著第三章汽車動力裝置參數(shù)的選定3-1發(fā)動機功率的選擇汽引言

發(fā)動機最大功率和傳動系傳動比的確定，首先應(yīng)考慮滿足新設(shè)計汽車的動力性要求，如最高車速、最大爬坡度、加速能力等，同時還要兼顧汽車燃油經(jīng)濟性的要求和駕駛性的要求。在確定發(fā)動機最大功率和傳動系傳動比之前，先要參照同類型汽車和有關(guān)資料初步確定如下參數(shù)：

(1)汽車的質(zhì)量；(2)迎風面積和空氣阻力系數(shù)；

(3)輪胎的型號和尺寸；(4)傳動系的機械效率。汽車理論講義（第1版）49趙又群編著引言發(fā)動機最大功率和傳動系傳動比的確定，首第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇

問題：1、為什么最高車速實質(zhì)上也能反映汽車的加速能力與爬坡能力？2、汽車設(shè)計工作中如何選擇發(fā)動機功率？3、比功率？汽車理論講義（第1版）50趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇汽車理論講義（第1版）4趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇

一、依據(jù)（原則）：常先從保證汽車預(yù)期的最高車速來初步選擇發(fā)動機應(yīng)有的功率。〔從動力性角度出發(fā)〕討論：1.動力性指標：uamax、i、tj2.uamax增——Pe增——Pe－（Pf+Pw）/T增

汽車理論講義（第1版）51趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇一、依據(jù)（原則）：汽車理論講義（第第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇

二、常用的方法1．根據(jù)最高車速計算發(fā)動機最大功率

所選發(fā)動機的最大功率應(yīng)滿足上式的計算結(jié)果，但也不宜過大，否則會因發(fā)動機負荷率偏低影響汽車的燃油經(jīng)濟性。汽車理論講義（第1版）52趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇二、常用的方法汽車理論講義（第1版第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇

2.用比功率確定發(fā)動機最大功率

比功率—單位汽車總質(zhì)量具有的發(fā)動機功率。

比功率＝利用現(xiàn)有汽車統(tǒng)計數(shù)據(jù)估計汽車比功率。做汽車比功率—汽車總質(zhì)量圖，可以得到發(fā)動機功率。汽車理論講義（第1版）53趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇2.用比功率確定發(fā)動機最大功率汽汽車理論講義（第1版）54趙又群編著汽車理論講義（第1版）8趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇

圖3—2a、b、c表明：

1.貨車的比功率是隨其總質(zhì)量的增大而逐步變小；

2.一般貨車的比功率約為10kW/t。

3.小于2－3t的輕型貨車常是轎車或微型旅行車的變型車，動力性能很好，比功率很大。

4.重型貨車、汽車列車的最高速度低，比功率較小。汽車理論講義（第1版）55趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇圖3—2a、b、c表第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇

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。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。我國有關(guān)大客車的標準明確規(guī)定了最高車速與功率的數(shù)值．可以作為初步確定發(fā)動機功率的依據(jù)。汽車理論講義（第1版）56趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇不少國家還對車輛應(yīng)有汽車理論講義（第1版）57趙又群編著汽車理論講義（第1版）11趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇

圖3-2中標出了一批當代轎車的比功率值。利用這些數(shù)值點形成的區(qū)域，可以根據(jù)設(shè)計轎車的總質(zhì)量、預(yù)期的最高車速，大體確定發(fā)動機的功率。汽車理論講義（第1版）58趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇圖3-2中標出了一批當?shù)谝还?jié)發(fā)動機功率的選擇一般轎車的平均車速：汽車理論講義（第1版）59趙又群編著第一節(jié)發(fā)動機功率的選擇一般轎車的平均車速：汽第一節(jié)結(jié)束！汽車理論講義（第1版）60趙又群編著第一節(jié)結(jié)束！汽車理論講義（第1版）14趙又群編著第二節(jié)最小傳動比的選擇

一、imin的重要性汽車多數(shù)時間是以最高檔行駛，即以最小傳動比行駛。二、傳動系的總傳動比

it=ig.i0.ic

普通汽車沒有分動器或副變速器，若裝有三軸變速器且以直接擋作最高檔時，傳動系最小傳動比就是主傳動比i0；如變速器的最高檔為超速擋，則最小傳動比應(yīng)為變速器最高檔傳動比與i0的乘積。二軸變速器沒有直接擋．最小傳動比為最高檔傳動比與i0的乘積。汽車理論講義（第1版）61趙又群編著第二節(jié)最小傳動比的選擇一、imin的重要性汽車理論講義（第二節(jié)最小傳動比的選擇

三、最小傳動比選擇例題

例題：無ic，igmin＝1，則itmin，即主減速器傳動比（i0）的選擇。1.先分析uamax

由圖知汽車理論講義（第1版）62趙又群編著第二節(jié)最小傳動比的選擇三、最小傳動比選擇例題汽車理論講第二節(jié)最小傳動比的選擇

所以而且

所以，i0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時，最高車速是最大的。

汽車理論講義（第1版）63趙又群編著第二節(jié)最小傳動比的選擇所以汽車理論講義（第1版）17趙第二節(jié)最小傳動比的選擇

2.再分析

i0<4.62，后備功率差，但Qs好

i0>4.62，后備功率好，但Qs差

不強調(diào)Qs

，則i0應(yīng)使uamax＝up或up稍小于uamax；

強調(diào)Qs，則i0應(yīng)使up稍大于uamax，出現(xiàn)減小i0的趨勢。汽車理論講義（第1版）64趙又群編著第二節(jié)最小傳動比的選擇2.再分析汽車理論講義（第1第二節(jié)最小傳動比的選擇

3.最高檔行駛時汽車應(yīng)具有足夠的動力性，即應(yīng)有足夠的最高檔動力因數(shù)D0max，亦即4.受駕駛性能的限制：即包括駕駛平穩(wěn)性在內(nèi)的加速性，如動力裝置的轉(zhuǎn)向響應(yīng)、噪聲與振動。e.g.i0過小加速性能不好，發(fā)動機重負荷下工作出現(xiàn)噪聲與振動；

i0過大燃料經(jīng)濟性差，發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)噪聲大。汽車理論講義（第1版）65趙又群編著第二節(jié)最小傳動比的選擇3.最高檔行駛時汽車應(yīng)具有足夠的第二節(jié)最小傳動比的選擇

根據(jù)每千克(磅)車質(zhì)量的發(fā)動機排量毫升值，查出允許的最小n/ua值。這對選擇轎車最小傳動比是有參考價值的。汽車理論講義（第1版）66趙又群編著第二節(jié)最小傳動比的選擇根據(jù)每千克(磅)車第二節(jié)結(jié)束！汽車理論講義（第1版）67趙又群編著第二節(jié)結(jié)束！汽車理論講義（第1版）21趙又群編著第三節(jié)最大傳動比的選擇

一、原則最大爬坡度＋附著力＋最低穩(wěn)定車速二、例題普通汽車：itmax=ig1.i0

，其中i0已經(jīng)在上一節(jié)選好，即選擇ig1＝？1.最大爬坡度（忽略Fw）或汽車理論講義（第1版）68趙又群編著第三節(jié)最大傳動比的選擇一、原則汽車理論講義（第1版）22第三節(jié)最大傳動比的選擇

即由即最大爬坡度——確定ig1。2.

附著力求出ig1后，驗算附著條件3.

最低穩(wěn)定車速滿足汽車理論講義（第1版）69趙又群編著第三節(jié)最大傳動比的選擇即汽車理論講義（第1版）23趙又群第三節(jié)最大傳動比的選擇

最大傳動比確定后，還應(yīng)計算驅(qū)動輪的附著率，檢查附著條件是否滿足上坡或加速的要求。直到上述三項要求均滿足為止。必要時，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。汽車理論講義（第1版）70趙又群編著第三節(jié)最大傳動比的選擇最大傳動比確定后，還第三節(jié)結(jié)束！汽車理論講義（第1版）71趙又群編著第三節(jié)結(jié)束！汽車理論講義（第1版）25趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

一、檔數(shù)選擇（功能——決定——結(jié)構(gòu)）

不同類型的汽車具有不同的傳動系擋位數(shù)。其原因在于它們的使用條件不向，對整車性能要求不同，汽車本身的功率不同。而傳動系的擋位數(shù)與汽車的動力性、燃油經(jīng)濟性有著密切的關(guān)系。就動力性而言，檔位數(shù)多，增加了發(fā)動機發(fā)揮最大功率附近高功率的機會，提高了汽車的加速與爬坡能力。就燃油經(jīng)濟性而言，擋位數(shù)多，增加了發(fā)動機在低燃油消耗率區(qū)工作的可能性，降低了油耗。所以增加擋位數(shù)會改善汽車的動力性和燃油經(jīng)濟性。汽車理論講義（第1版）72趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇一、檔數(shù)選擇（功能—第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

二、汽車性能與傳動系檔數(shù)的關(guān)系

擋數(shù)多少還影響到擋與擋之間的傳動比比值。比值過大會造成換擋困難。一般認為比值不宜大于1.7-1.8。因此，如最大傳動比與最小傳動比之比值越大，擋位數(shù)也應(yīng)越多。轎車的行駛車速高，比功率大，最高檔的后備功率也大，即相對而言最高檔的驅(qū)動力與I檔驅(qū)動力間的范圍小，即小。因此，過去美國裝備手動變速器的轎車，常用操縱方便的3

擋；而注重節(jié)油的國家，如歐洲各國，選用發(fā)動機的排量較小，則用4

擋。近年來，為了進一步節(jié)油，裝用手動變速器的轎車普通采用5擋，也有采用

6

擋的。汽車理論講義（第1版）73趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇二、汽車性能與傳動系檔第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

二、汽車性能與傳動系檔數(shù)的關(guān)系

輕型和中型貨車比功率小，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，有時要求有很大的驅(qū)功力。重型車輛發(fā)動機工作時間長，油耗量大，且本身自重很大，增加擋位數(shù)不會過多地增加汽車的制造成本，所以一般采用6

擋至十幾個擋的變速器，以適應(yīng)復(fù)雜的使用條件，并具有足夠的動力性與良好的燃油經(jīng)濟性。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，所以很大，其傳動系的擋位數(shù)較貨車常多一倍。汽車理論講義（第1版）74趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇二、汽車性能與傳動系檔第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

三、各檔傳動比的選擇

在變速器中，擋位數(shù)超過五個（指前進擋）會使結(jié)構(gòu)大為復(fù)雜，同時操縱機構(gòu)也相應(yīng)復(fù)雜。為此，常在變速器后接上一個2擋或3擋位的副變速器。越野汽車因要求多軸驅(qū)動，故采用分動器。

在選定汽車的最小傳動比itmin、最大傳動比itmax及傳動系的擋位數(shù)后，再確定中間各擋的傳動比。汽車理論講義（第1版）75趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇三、各檔傳動比的選擇汽第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

1.原則：汽車傳動系各擋的傳動比大體上是按等比級數(shù)分配的。實際上，。2.中間各檔傳動比的確定

CA7220:汽車理論講義（第1版）76趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇1.原則：汽車理論講第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

3.按等比級數(shù)分配的優(yōu)點：（1）換檔平順，操作方便。I擋升n2II擋回n1離合器無沖擊結(jié)合故汽車理論講義（第1版）77趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇3.按等比級數(shù)分配的優(yōu)第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

若在II

擋時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速升到n2換III

擋，則應(yīng)把發(fā)動機轉(zhuǎn)速降到n1’才能無沖擊地接合離合器，同理應(yīng)有由于各擋傳動比是按等比級數(shù)分配的，即故即汽車理論講義（第1版）78趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇若在II第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

由此可見，若每次發(fā)動機都是提高到轉(zhuǎn)速n2換擋，只要發(fā)動機都降到同一低轉(zhuǎn)速n1

，離合器就能無沖擊地接臺。就是說，換擋過程中，發(fā)動機總在同一轉(zhuǎn)速范圍n1—n2

內(nèi)工作。這樣，駕駛員在起步加速時操作就方便得多了。（2）充分發(fā)揮發(fā)動機提供的功率，提高動力性。

能使發(fā)動機經(jīng)常在接近外特性最大功率處的大功率范圍內(nèi)運轉(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。汽車理論講義（第1版）79趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇由此可見汽車理論講義（第1版）80趙又群編著汽車理論講義（第1版）34趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇

（3）便于和副變速器結(jié)合構(gòu)成更多檔位。

一具有5擋位的主變速器，各擋間的公比為q2，其傳動比序列為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，其傳動比序列為l、q、q2

、q3

、q4、q5

、q6、q7

、q8、q9。

作業(yè)：如何構(gòu)成一具有15擋位的變速器，列出其傳動比序列，為何這樣構(gòu)造？汽車理論講義（第1版）81趙又群編著第四節(jié)傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇（3）