动力系统设计与控制

动力系统设计与控制

动力系统是指由发动机、变速器、传动轴以及车轮等组成的机械系统，它是汽车工程学中的一个非常重要的分支。动力系统的设计与控制是汽车研发工作的核心之一，它直接关系到汽车的性能和安全。本文将探讨动力系统设计与控制的相关内容。

一、动力系统设计

1. 发动机设计

发动机是动力系统的核心部件，它对汽车性能和油耗等方面都有着至关重要的影响。发动机的设计应遵循以下原则：

（1）功率和扭矩：发动机的最大功率和最大扭矩要能满足车辆使用的需求，同时还应具有良好的响应性和稳定性。

（2）燃油经济性：发动机应具有较佳的燃油经济性，对环境具有较小的污染。

（3）可靠性和耐久性：发动机应具有较高的可靠性和耐久性，以满足车辆使用的寿命要求。

2. 变速器设计

变速器是动力系统中的重要部件，它主要实现发动机转速和车

轮转速之间的调节，以满足车辆在不同路况下的要求。变速器的

设计应遵循以下原则：

（1）齿轮匹配：变速器齿轮的制造精度和匹配程度应达到一

定的要求，以保证变速器的可靠性和耐久性。

（2）换挡操作性：变速器的换挡应具备良好的操作性，驾驶

人员能够顺利完成。

（3）换挡自动化：汽车的自动变速器正在成为一个趋势，自

动变速器需要具有较高的换挡自动化程度。

3. 传动轴设计

传动轴主要负责发动机和车轮之间的传动，将发动机输出的动力传递到车轮上。传动轴的设计应遵循以下原则：

（1）扭矩传递：传动轴的设计应能够稳定地传递发动机的扭矩到车轮上。

（2）减震强度：传动轴的减震强度要能够满足车辆的使用要求，以减少车辆的震动和噪音。

（3）尺寸和重量：传动轴的尺寸和重量应尽可能小，以减轻车重，提高汽车的燃油经济性。

二、动力系统控制

动力系统控制主要是指发动机控制和变速器控制两个方面。

1. 发动机控制

发动机控制是指通过控制发动机工作过程中吸进的混合气的量

和燃料注入的时机，来控制发动机的运转。发动机控制系统包括

以下组成部分：

（1）空气流量传感器：通过对吸入发动机中的空气流量进行

测量，确定发动机需要燃料的量。

（2）进气歧管绝对压力传感器：测量进气歧管的绝对压力，

以改善发动机的工作状态。

（3）发动机转速传感器：测量发动机的转速，以控制燃料喷

射和调节点火提前角度。

2. 变速器控制

变速器控制是通过控制变速器换挡的过程，来调节发动机的转速，以满足驾驶人员的需求。变速器控制系统包括以下组成部分：

（1）变速器换挡控制器：控制变速器的换挡过程，实现电子

化控制。

（2）排挡选择器：负责选取变速器的不同档位。

（3）换挡执行机构：负责进行换挡操作，通常使用电磁阀或者液压控制器实现。

三、总结

动力系统设计与控制的研究，是汽车工程学中的重要分支。在动力系统设计方面，发动机、变速器和传动轴等组成部分，应具有良好的性能和可靠性。在动力系统控制方面，发动机控制和变速器控制都需要利用先进的控制技术，来满足车辆用户的各种要求和需求。