12吉林大学网络教育汽车理论课件

一些常见车型传动比的比值
车型 ig1/ig2 ig2/ig3 ig3/ig4 ig4/ig5 ig6/ig5
奥迪3.0 现代XG
马自达6 奥迪TT
1.719 1.770
1.788 1.820
1.429 1.463
1.505 1.57
1.357 1.392
1.286 1.343
1.368 1.159
ig1/ig2＝1.85；ig2/ig3＝1.432；ig3/ig4＝1.346； ig4/ig5＝1.355；且 n2 nmax
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
传动比按等比级数分配方式更大的好处在于提高发动机功 率利用率 不同传动比分配方式发动机工况的对比分析
各挡对应的发动机工作转速范围都
重型货车和越野汽车：使用中，载质量变化大，路面条件复杂，
it max / it min大→挡数非常多。常采用一个主变速器加一个副变速器的组
合形式来实现多挡位。
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
二、各挡传动比的确定
1.各挡传动比的分配
变速器各挡传动比基本按等比级数分配，即
ig1 ig2 ig2 ig3 q
A’
B’
ua=150km/h
B
A
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因此，从理论上说，传动系挡位数目越多越好。
另外，根据功用、使用条件、整车布置以及成本控 制等要求的不同，不同车型对于传动比数目有各自 的侧重点。
轿车等中小型车辆：结构紧凑，比功率大→ 挡位数少（阻力靠后备 功率克服）。一般只有中高级轿车才采用六挡变速器。 货车和大客车：比功率小→ 挡位数多（阻力靠变换挡位克服）。
的机会，在需要时能发挥出更大的后备功率，提高了汽车的加速
和爬坡能力。 燃油经济性：挡位数多，增加了发动机在低燃油消耗率转速 区工作的可能性，降低了油耗。
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回顾：
在给定发动机的前提下，一般 来说，后备功率越大，动力性 就越好；而负荷率越高，燃油 消耗率越低。这一点从万有特 性图上可以看出来。 图中可见，相同的输出功率下： B点的负荷率比A点高，燃油消 耗率比A点低；而A点由于后备 功率较大，其动力性优于B点。 因此，我们希望变速器有足 够多的挡位，能够在需要动 力性时将发动机工作点控制 在A点，在强调经济性时将 工作点控制在B点。
Ⅱ挡n=n1时的车速为 n1r ua2 0.377 ua1 ig2i0
n1 ig2 n2 ig1
n2 n1

ig1 ig2
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
II挡换III挡时，n n2 时摘II挡，设n n
' 1
才能无冲击地接合 离合器挂入III挡
同理，应有 由于
n2 n1
ig1 ig2


ig2 ig3
ig2 ig3
所以
n2 n1

n2 n1
n1 n1
即：换挡过程中发动机转速总是从n2变 化到n1。这显然便于驾驶员操作。
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
国产奥迪A6 轿车的各项技术参数
•发动机工况图 •变速器工况图
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
1）发动机工作范围都相同，加速时便于操纵；
2）各挡工作所对应的发动机功率都较大，有利于汽
车动力性； 3）便于和副变速器结合，构成更多挡位的变速器。
以下将重点分析上述优点
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择 关于起步操作
ua与n的关系
ua 0.377 nr ig i0
Ⅰ挡n=n2时的车速为
ua1 0.377 n2 r ig1i0
ig3 ig4

1.458 1.070
1.36
ig4 ig5

1.070 0.857
1.25
ig3 ig4

1.49 1.00
1.49
ig4 ig5

1.00 0.83
1.20
（另外，“公比略微递减”只适用于传动比数目不太多的场合。对于重型车辆或 15 者工程机械等，由于传动比数目非常多，其公比基本上严格按等比级数分配。）
ig1 qig2
ig2 q
ig2 qig3
ig3 qig4
设5挡变速器的ig5=1
ig4 q ig3 q 2
ig4 4 ig1
3
ig1 q
4
4
q 4 ig1
ig2
4
ig3
ig1
2
ig1
3
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
2.等比级数分配传动比的优点
本节将介绍汽车变速器各挡传动比的基本分 配原则；按等比级数分配传动比的优点等。
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第四节
传动系挡数与各挡传动比的选择
一、传动比数目的选取
对于一般汽车来说，传动比数目指的就是变速器的前进挡数目。
基本依据：挡位数多，对汽车动力性和燃油经济 性都有利。
动力性：挡位数多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率
ig1 ig2

ig2 ig3

ign -1 ign
CA7220 5挡变速器传动比
ig1 ig2 3.6 2.125 1.69
ig2 ig3 2.125 1.458 1.46
奔驰E200 5挡变速器传动比
ig1 ig2 3.95 2.42 1.63
ig2 ig3 2.42 1.49 1.62
相同，且都在发动机最大功率附近。
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
不同传动比分配方式的对比分析
高挡对应的发动 机功率下降严重。
低挡对应的发动 机功率下降严重。
得 不 偿 失
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择 由内燃机工作特性可知，等比级数分配传动比可以保证发动机平均功率最大。 而考虑到高挡的利用率远大于低挡，实际各挡传动比常略为递减分布：
传动比分配：略为递减的等比级数。好处在于：方便加速操作、 提高发动机功率利用率以及便于和副变速器结合。 21
汽车理论研究的主要内容
汽车理论主要研究汽车的各项性能。
动力性 汽 车 的 性 能 主 要 包 括 燃油经济性 制动性 操纵稳定性 平顺性 通过性 即，前三章介绍的都属于 “驱动动力学”问题。对性 能的影响因素，除了道路条 件和驾驶工况外，主要是汽 车整体参数和动力装置参数。
比为q，其传动比序列为1、q、q 2、 q 3、 q 4、 q 5、 q 6、 q 7、 q
8、
q 9，仍呈等比级数分配。
如果主变速器传动比不是按等比级数分配，比如，按1、q、
q 4…，那么结合副变速器后，可能有几个“挡位”的传动比数值 是一样的，即：真正独立的挡位数没有10个。 1×q=q×1
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本章内容回顾—动力装置参数选定的原则汇总：
发动机功率：首先保证预期的最高车速、另外可以对照参比车型 的比功率数据。 最小传动比：主要保证动力性、燃油经济性（以及驾驶性能）， 近年来为提高燃油经济性，趋势是降低最小传动比。 最大传动比：兼顾最大爬坡度、最低稳定车速和附着能力三方 面的要求。
传动比数目：理论上越多越好，实际工作中结合具体车型选取。
汽车动力装置 参数的确定
第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
本节内容结束
下一节
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可参考此图 确定变速器中间 各挡传动比
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第四节
传动系挡数与各挡传动比的选择 “等比级数”分配的另一个好处： 便于主变速器与副变速器的结合
一具有5挡的主变速器，各挡间的公比为q 2，其传动比序列 为1、q 2、 q 4、 q 6、 q 8。若结合一后置两挡副变速器，其传动
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比分别为1和q，便可构成一具有10挡位的变速器，各挡间的公
汽车理论
第十五讲
主讲教师：杨志华
学时：48
第三章 汽车动力装置参数的选择
第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
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至此，我们已经确定了发动机功率、传动系最小传动 比和最大传动比。
发动机功率，根据预期的最高车速和比功率选取。
传动系最小传动比，主要依据对动力性和经济性的要求，以 及驾驶性能。
传动系最大传动比，根据最大爬坡度、最低稳定车速和附着 三方面的限制来确定。
1.278 1.276
1.395
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ16
第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
图中
ig1 ig2

ig2 ig3

ig3 ig4
很明显，随着挡位的升高，转速范围变化越来越小，即各挡传动比的公 比在递减。
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
可参考此 图确定轿车最 高挡传动比
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择