汽车发动机与变速器的匹配探讨.docx

汽车发动机与变速器的匹配探讨1概述现代汽车技术的发展

使得汽车在动力性以及燃油经济性都得到了飞跃式的提高。动力的传递对于整车的燃油经济性至关重要，合理选择发动机、动力传递系统的参数，同时合理匹配是其中的关键。发动机与传动系统的匹配深刻影响汽车的动力性发挥，发动机最高车速、比功率、最大功率要满足动力性要求[1]。汽车在城区拥堵的前提下，基本上以低挡位行驶，此时最小传动比选择较大时，后备功率大，动力性较好，但发动机负荷率较低，燃油经济性较差。当最小传动比选择较小时，后备功率较小，发动机负荷率较高，燃油经济性较好，但动力性差。同时，最大传动比的选择越小，汽车通过性会降低；若选择过大，则变速器传动比变化范围较大，档数多，结构复杂[2]。挡位数越多，提高了发动机发挥高功率的机会，从而增加加速与爬坡能力；此外档位数越多，增加了发动机工作在最小燃油消耗转速区域的机会，改善燃油经济性。合理选择发动机、传动系统的布置形式如汽车的驱动形式等，合理设计传动系统参数如档位的布置以及传动比的设计，变速箱的结构设计等可以优化传动系统的匹配。

2发动机与变速器的匹配原则

2.1以变速器的种类匹配发动机变速器

一般情况下可分为疏齿比和密齿比，发动机分为小功率和大功率。对于大功率发动机而言，它的速度特性曲线中扭矩不只有一个峰值，最高扭矩出现在后端，我们以两个峰值为例，第一峰值出现较早大约

20XX转，第二峰值出现在末端大约6000转。对于小功率发动机来说，往往只有一个峰值且维持转速区间较大。根据变速器的工作特性，传动比越小工作转速区间越窄，对于疏齿比变速器而言，各个档位工作转速区间较大，换挡后需要较长时间加速来发挥发动机的扭矩，因此更适合小功率发动机。对于密齿比变速器而言，各个挡位的工作转速区间较窄，不需要太长加速时间就进行换挡，需要换挡之后存在一个较大的扭矩。因此，密齿类变速器更适合匹配高功率发动机。例如跑车、越野车。对于疏齿比的变速器而言，更适合小功率发动机，各挡位加速时间与发动机扭矩峰值出现时间恰好匹配。例如宝来、吉利帝豪等小型车。综上所述，密齿类变速器匹配高功率发动机，疏齿比变速器匹配小功率发动机。

2.2以发动机扭矩曲线匹配变速器

汽车性能能否充分发挥，根本上是看发动机与变速器的匹配合理与否。发动机定型生产以后，生产厂家通常以扭矩曲线来匹配变速器[3]。汽车的动力性主要看加速能力和最高车速，即发动机扭矩和最高功率的大小。从发动机扭矩曲线来看，发动机可以分为单峰值、多峰值。对于这两种不同的发动机速度特性曲线，结合实际情况匹配合适变速器来发挥整车性能。对于多峰值的发动机速度特性曲线而言，匹配密齿型变速器[4]。密齿型———在总的传动比差一定的情况下，使挡位数更多，让公差更小。可以充分利用速度特性曲线中的扭矩上升段，将加速性能发挥到最高。对于单峰值发动机速度特性曲线而言，扭矩相对呈一条直线，即在一定范围内不变，动力区间稳定且范围大，

匹配疏齿型变速器将更合适。疏齿型变速器各挡位转速区间大，不必频繁换挡。对于密齿型变速器而言，增加挡位数，可以保障加速能力和最高车速；而对于疏齿型变速器，即使一台3速或4速变速器同扭矩要足够的大发动机匹配，同样能获得不错的性能。变速器的工作特点是保证车辆在不同工况下都有足够的地面驱动力，只有这样车辆才能正常起步、爬坡、加速，不同挡位数的变速器，其传动比疏密度是不一样的。汽车起步、爬坡或低速行驶时，需要更大的地面驱动力来克服行驶阻力，此时变速器传动比越大动力性越好。在高速行驶时，车辆主要的行驶阻力来源于空气阻力、滚动阻力，此时地面驱动力则不要很大，需要更高的车速来发挥发动机的功率。此时需要更小的传动比，发挥发动机功率使汽车速度更快。换挡就是为了实现上述目标，当需要地面驱动力较大时选择大传动比，当需要提高车速时就用小传动比。

3总结

通过以上系统的理论研究，汽车车发动机与变速器的匹配主要是从客观实际的使用条件出发，同时综合考虑汽车的动力性和经济性要求。兼顾以下两方面：高转速发动机应匹配密齿类变速器也就是挡位数较多的，低转速大扭矩发动机应匹配挡位数较少的；要按照发动机的动力输出曲线，确切说是扭矩曲线来匹配变速箱。