第三章 汽车动力装置参数的选定

第三章 汽车动力装置参数的选定

如上图所示，汽车动参数力装置指的是发动机的功率、传动系的传动比。而汽车的动力性，燃油经济性与驾驶性的要求对这两个参数有很大影响，故在确定这些参数时，必须充分满足这三个要求。

1. 发动机功率的选择

（1） 在设计中，我们通常从保证汽车的预期的最高车速来初步选择发动机应有的功率：

3max max 360076140

D e a a C A Gf

P u u =+﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒（1）

在给定m 、D C 、A 、f 、T η之值后，便可以求出应有功率的数值。

（2） 在实际工作中，我们根据汽车比功率确定发动机应有功率：

汽车比功率3

max max 1000 3.676.14e D a a T T

P C A fg u u m m ηη=

=+﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒（2）

下面我们对货车、客车和轿车这三种车型来了解如何选择其发动机功率。 对于货车：

○

1各种货车的f 、T η及D C 值大致相等且最高车速相差不大，但总质量变化范围很大 ○

2货车的最高车速为100km/h ，中型货车的比功率约为10kw/t

○3（2）等式右边的第一项，约占2/5，用以克服滚动阻力功率；式中的第二项是克服空气阻力功率的一部分，它随A/m而变化，货车总质量增大时，迎风面积增加有

限，即第二项随着总质量的增加而逐步减小。

下图为东风及跃进汽车公司生产的货车比功率与其汽车总质量的关系:

由图可知：货车的比功率是随其总质量的增大而逐步变小。

对于客车：

我国有关大客车的标准明确规定了最高车速与功率的数值，可以作为初步确定发动机功率的依据。如交通部行业标准JT/T325-2004中规定，高三级（即最高级）大型客车(车身长度＞9m)的设计车速不小于125km/h、比功率应不小于15kw/t。

对于桥车：

此图为在给定

0.02T

f

η=，

4410D T

C A

m η-=⨯～3210/kg m -时的比功率曲线。 轿车行驶车速高，且不同轿车动力性能相差可以很大，其最高车速在125～300km/h 左右， 现代汽车根据平均max a u 不同分为“一般轿车”、 “多用途车（MPV ）”、“吉普车”和跑车四类，下表为一般轿车的平均max a u 值：

第二节 最小传动比的选择

（1）传动系的总传动比是传动系中各部件传动比的乘积，即：

t

g o c i i i i =

式中g i 为变速器的传动比；o i 为主减速器的传动比；c i 为分动器或副变速器的传动 （2）汽车传动系的最小传动比计算：（普通汽车没有分动器或副变速器）

○1对于三轴变速器且以直接档作为最高档的汽车而言： 传动系的最小传动比： min

t o i i =

○

2对于三轴变速器且以超速档作为最高档的汽车而言： 传动系的最小传动比：min

t o e i i i = （式中e i 为变速器最高档传动比）

○

3对于两轴变速器（没有直接档）的汽车而言： 传动系的最小传动比：min t o e i i i = （式中e i 为变速器最高档传动比）

（3）变速器的最小传动比为1时的汽车最小传动比的选择（即主减速器传动比o i 的选择）

○

1从最高车速max a u 方面来选择o i : 从汽车功率平衡图可以了解以下两点：

1. 当主传动比为02i 时，阻力功率曲线与发动机功率曲线2交在其最大功率点上，由此

可知若相当发动机最大功率时的车速称为p u ，则有max22a p u u =。

2. 当主传动比为01i 或03i 时，发动机功率曲线1或3与阻力功率曲线的交点均不在最大

功率点，即max11a p u u ≠，max33a p u u ≠，且max3a u 、max1a u 均小于max2a u 。 通过以上两点可知：o i 选择到汽车最高车速相当于发动机最大功率点的车速，其最高车速时最大的。

○

2从汽车的后备功率来选择o i ： 从汽车功率平衡图可以了解以下两点：

1.当主传动比为01i 时，发动机功率曲线1在曲线2的右方（1p u ＞max1a u ，当然1p u 不

能实现）。除了max1a u ＜max2a u 外，汽车的后备功率也比较小，即汽车的动力性比主传动比为02i 时要差，但发动机功率利用率高，燃油经济性好。

2.当主传动比为时03i 时，发动机功率曲线3在曲线2的左方（3p u ＞max3a u ），此时虽然max3a u ＜max2a u ，但汽车后备功率却有增加，动力性有所增强，而燃油经济性较差。

通过以上两点可知：o i 选择到汽车最高车速相当于发动机最大功率点的车速，其汽车后

备功率较大，动力性较好，燃油经济性也较好。

（注：过去，为使汽车获得较好的动力和燃油经济性，多数汽车的最小传动比选择得使

max a p u u ，或p u 稍小于max a u 。近年来，由于燃油的供给紧张问题，为了提高燃油经

济性，出现了减少最小传动比的趋势，即使p u 稍大于max a u ）

汽车功率平衡图从动力性和燃油经济性两方面来选择传动系的最小传动比，而由第一节所学内容可知最小传动比还受驾驶性能的限制。

在了解驾驶性能如何限制最小传动比之前，我们先来了解下何为驾驶性能、驾驶性能的评定以及影响驾驶性能的因素。

△

1驾驶性能指的是包括平稳性在内的加速性，系指动力装置的转矩响应、噪声和振动。 △

2驾驶性能只能由驾驶员主观评定。 △

3驾驶性能的影响因素：发动机的排量、气缸的数目、最小传动比或最高档时发动机转速与行驶车速的比值n/a u 以及传动系的刚度等。（大排量、汽缸数较多的发动机可以提供较大、较快、较平稳的转矩效应；前置发动机前驱动汽车的传动系，没有传动轴等部件，刚度较大，转矩效应较后驱动好；最小传动比或n/a u 对转矩效应也有很影响，若最小传动比过小，发动机在重负荷下工作，加速性能不好，出现噪声与振动，若最小传动比过大，燃油经济性差，发动机高速运转噪声大。）