汽车功率平衡图
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1. 如何利用汽车行驶方程式求轮式 汽车的极限加速度？
2. 在计算汽车动力性时所使用的发动 机功率与计算汽车燃料经济性时所使 用的发动机功率有何不同？
13/16
Ft Ff Fi Fw Fj
Ft mg Ff Fi Fw Fj mg Fj mg Ff Fi Fw m du mg mgf
dt
du g gf ( f )g
dt
du g
dt
14/16
◇ 在计算汽车动力性时所使用的发动机功 率与计算汽车燃料经济性时所使用的发动 机功率有何不同？ 前者使用是发动机的外特性。即
后者利用阻力功率反推求得发动机输出功率
15/16
16/16
增长过程，它是时间t的函数。
返回
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发动机转速
离合器从动轴扭矩
离合器从动轴转速
t
tt
7/16
★汽车在实际行驶时，货车高档位使用率
90%以上。为了合理利用有限的档位，使汽
车具有良好动力性和燃料经济性，将传动比
换
间隔由低档到高档逐渐减小的偏等比级数分 配各档传动比，使变速器在不同档位工作时
档 发动机的转速范围不同。低档时转速范围宽，
1.5 汽车的功率平衡
☆ 汽车在行驶时驱动力与行驶阻力平衡 ☆ 发动机输出功率也与行驶阻力功率平衡
功率平衡图 用纵坐标表示功率，横坐标表示车速，
将发动机功率与经常遇到的阻力功率对车速 的关系绘制在直角坐标图上，就得到功率平 衡图。
1/Leabharlann Baidu6
功率，kw
Pe
Pf Pw
t
I 后备功率
II III
IV a
规 律
而高档时窄，使高档两档之间的重合区域增 大。当汽车高速行驶变速器在高档之间换档 时，发动机功率下降较小，在发动机工作区
内平均功率较大。
★就燃料经济性，高档之间的传动比间隔减
小，增加了发动机在经济区工作的可能性， 可降低燃料消耗量。
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Ft
换档时刻选择
i j k
ui u j uk uamax ua
4/16
后备功率
★ 汽车后备功率越大，汽车的动力性越好。 ★ 利用后备功率也可确定汽车的爬坡度和加速度。 ★ 功率平衡也可描述汽车行驶时的发动机负荷率， 有利于分析汽车燃油经济性。
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离合器打滑过程分析
在汽车起步离合器接合过程中， 离合器从动盘上的扭矩是随离合器 同步时间和接合时转速的变化而变 化的。离合器的实际接合过程如右 图所示。对离合器的接合过程我们 最感兴趣的是离合器从动轴扭矩的
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动力性换档规律
为了保证汽车的动力性，应使汽车在 较低的档位行驶。
换档点的选择问题，应该在两档车速 驱动力曲线相交时刻换档。
在保证动力性的换档程序中，以驱动 轮上驱动力的大小来判断相邻两个档位 之间是否有交叉点。
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换档时刻选择
Pet
I II III IV
uI uII uIII
ua
b 部分油门开度
C
车速ua，km/ h
图1 31 _ 汽车功率平衡图 2/16
u' a
ua m ax
P Fua , kW
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☆档位不同时车速的范围不同，但是功率 的大小不变，只是各档的功率曲线对应的 车速位置不同。低档时车速低，速度变化 区域窄；高档时车速高，所占速度变化区 域大。 ☆滚动阻力功率在低速时近似为直线，而 在高速时是二次曲线（低速、货车！） ☆空气阻力功率曲线为三次函数 ☆在低速时以滚动阻力功率为主，而在高 速时以空气阻力功率为主。
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经济性换档规律
汽车在一定的道路条件下按一定的工况行驶 时，某时刻所需驱动功率一定，传动效率变化 很小。汽车行驶的燃油消耗量与发动机的比油 耗成正比。在经济性换档程序中，以发动机的 比油耗作为换档判别依据，保证汽车总是以使 发动机比油耗最小的档位行驶。在汽车运行工 况中，速度是时间的连续函数，因此在经济性 换档程序中，考虑了当前档i以及i+1和i-1档的 经济性，从这三个档位中选取比油耗最小的档 位作为该时刻变速器的工作档位。
1. 如何利用汽车行驶方程式求轮式 汽车的极限加速度？
2. 在计算汽车动力性时所使用的发动 机功率与计算汽车燃料经济性时所使 用的发动机功率有何不同？
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Ft mg Ff Fi Fw Fj mg Fj mg Ff Fi Fw m du mg mgf
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du g gf ( f )g
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◇ 在计算汽车动力性时所使用的发动机功 率与计算汽车燃料经济性时所使用的发动 机功率有何不同？ 前者使用是发动机的外特性。即
后者利用阻力功率反推求得发动机输出功率
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增长过程，它是时间t的函数。
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发动机转速
离合器从动轴扭矩
离合器从动轴转速
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★汽车在实际行驶时，货车高档位使用率
90%以上。为了合理利用有限的档位，使汽
车具有良好动力性和燃料经济性，将传动比
换
间隔由低档到高档逐渐减小的偏等比级数分 配各档传动比，使变速器在不同档位工作时
档 发动机的转速范围不同。低档时转速范围宽，
1.5 汽车的功率平衡
☆ 汽车在行驶时驱动力与行驶阻力平衡 ☆ 发动机输出功率也与行驶阻力功率平衡
功率平衡图 用纵坐标表示功率，横坐标表示车速，
将发动机功率与经常遇到的阻力功率对车速 的关系绘制在直角坐标图上，就得到功率平 衡图。
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功率，kw
Pe
Pf Pw
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I 后备功率
II III
IV a
规 律
而高档时窄，使高档两档之间的重合区域增 大。当汽车高速行驶变速器在高档之间换档 时，发动机功率下降较小，在发动机工作区
内平均功率较大。
★就燃料经济性，高档之间的传动比间隔减
小，增加了发动机在经济区工作的可能性， 可降低燃料消耗量。
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Ft
换档时刻选择
i j k
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后备功率
★ 汽车后备功率越大，汽车的动力性越好。 ★ 利用后备功率也可确定汽车的爬坡度和加速度。 ★ 功率平衡也可描述汽车行驶时的发动机负荷率， 有利于分析汽车燃油经济性。
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离合器打滑过程分析
在汽车起步离合器接合过程中， 离合器从动盘上的扭矩是随离合器 同步时间和接合时转速的变化而变 化的。离合器的实际接合过程如右 图所示。对离合器的接合过程我们 最感兴趣的是离合器从动轴扭矩的
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动力性换档规律
为了保证汽车的动力性，应使汽车在 较低的档位行驶。
换档点的选择问题，应该在两档车速 驱动力曲线相交时刻换档。
在保证动力性的换档程序中，以驱动 轮上驱动力的大小来判断相邻两个档位 之间是否有交叉点。
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换档时刻选择
Pet
I II III IV
uI uII uIII
ua
b 部分油门开度
C
车速ua，km/ h
图1 31 _ 汽车功率平衡图 2/16
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ua m ax
P Fua , kW
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☆档位不同时车速的范围不同，但是功率 的大小不变，只是各档的功率曲线对应的 车速位置不同。低档时车速低，速度变化 区域窄；高档时车速高，所占速度变化区 域大。 ☆滚动阻力功率在低速时近似为直线，而 在高速时是二次曲线（低速、货车！） ☆空气阻力功率曲线为三次函数 ☆在低速时以滚动阻力功率为主，而在高 速时以空气阻力功率为主。
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经济性换档规律
汽车在一定的道路条件下按一定的工况行驶 时，某时刻所需驱动功率一定，传动效率变化 很小。汽车行驶的燃油消耗量与发动机的比油 耗成正比。在经济性换档程序中，以发动机的 比油耗作为换档判别依据，保证汽车总是以使 发动机比油耗最小的档位行驶。在汽车运行工 况中，速度是时间的连续函数，因此在经济性 换档程序中，考虑了当前档i以及i+1和i-1档的 经济性，从这三个档位中选取比油耗最小的档 位作为该时刻变速器的工作档位。