第二节 最小传动比的选择
3[1].2传动比的选择
![3[1].2传动比的选择](https://img.taocdn.com/s3/m/8977174833687e21af45a94d.png)
16
第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择
一些常见车型传动比的比值 车型
奥迪3.0 现代XG 马自达6 奥迪TT
ig1/ig2
1.719 1.770 1.788 1.820
ig2/ig3
1.429 1.463 1.505 1.57
ig3/ig4
1.357 1.392 1.286 1.343
7
第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择 第二节 最小传动比的选择
根据每千克车
质量的发动机排量
毫升值，查出允许 的最小 n / ua 值，对 于选择轿车最小传 动比有参考价值。
8
第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择
二、最大传动比的选择
思考 传动系最大传动比 i
max
主要用于什么工况？
满足汽车的最大爬坡度αmax； 满足汽车的最低稳定车速uamin ； 满足汽车加速时间的要求；
满足汽车的附着条件 FX max F 。
9
第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择
一、保证最大爬坡度
当汽车低速爬坡时 FW= 0， Fj = 0
imax
Ft max Ff Fi max
动力性：挡位数多，增加了发动机发挥最大功率
附近高功率的机会，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。
比功率大→ 挡位数少（阻力靠后备功率克服）。 比功率小→ 挡位数多（阻力靠变换挡位克服）。 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，挡数较多。
itmin i0 itmin 的确定→ i0的确定
3.2.1最小传动比与动力性和燃油经济性的关系.
汽车理论
最小传动比与动力性和燃油经济性的关系
最小传动比的选择
新能源汽车技术教学资源库
最小传动比与动力性和燃油经济性的关系
思考
汽车传动系由哪些传动部件组成？传
动系总传动比 it 如何确定？
it i0igic
ic —副变速器传动比。 三轴式变速器 igmin = 1
itmin i0 itmin 的确定→ i0的确定
性好，燃油经济性差。
新能源汽车技术教学资源库
最小传动比的选择
新能源汽车技术教学资源库
不同 uamax / u P 的取值在轿车中所占的比例
uamax / u P
轿车所占比例
0.5～0.7
3％
0.7～0.9 0.9～1.10 1.10～1.39
17.5％ 74％ 5.5％
可见，该比值基本围绕1，且小于1的比例远高于大于 1的比例。即，现代汽车设计更重视燃油经济性。
最小传动比的选择
最高车速
uamax1< uP1 uamax2= uP2 uamax3> uP3 uamax2> uamax3> uamax1
新能源汽车技术教学资源库
汽当车u的ama最x 高u车P 速时最，高。
u P —发动机最大功率对应的车速； uamax —汽车的最高车速。
最小传动比的选择
Hale Waihona Puke 后备功率新能源汽车技术教学资源库
后备功率
最小传动比的选择
后备功率
i01的后备功率最小； i03的后备功率最大； i01的燃油经济性最好； i03的燃油经济性最差。
uamax / u P < 1，动力
性差，燃油经济性好；
5汽车动力装置参数的选定
i
i
1、保证最大爬坡度：汽车爬大坡时车速很低， 、保证最大爬坡度：汽车爬大坡时车速很低， 可忽略空气阻力， 可忽略空气阻力，汽车的最大驱动力为
或
r
t max
= F f + Fi max
Ttq max ig i0ηT
= Gf cosα max + G sin α max
G ( f co s a m ax + sin a m ax ) r 即 i g1 ≥ Ttq m ax i0η T
第一节 发动机功率的选择 第二节 最小传动比的选择 第三节 最大传动比的选择 第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择 利用燃油经济性－ 第五节 利用燃油经济性－加速时间曲线确定动力装置参数
第一节 发动机功率的选择
一、按最高车速确定发动机功率：设计中常 按最高车速确定发动机功率： 先从保证汽车预期的最高车速来初步选择发动机 应有的功率。 应有的功率。最高车速虽然仅是动力性中的一个 指标， 指标，但它实质上也反映了汽车的加速能力与爬 坡能力。 坡能力。 这是因为最高车速越高， 这是因为最高车速越高，要求的发动机功率 越大，汽车后备功率大， 越大，汽车后备功率大，加速与爬坡能力必然较 好。
5、燃油经济性： 、燃油经济性：
• 选择最小传动比时不但要考 虑动力性， 虑动力性，也要考虑燃油经 济性。 济性。 • 通常选择 通常选择2 • 为保证有足够的后备功率， 为保证有足够的后备功率， 可选择较大的最小传动比 • 为了提高燃油经济性，则选 为了提高燃油经济性， 择较小的最小传动比。 择较小的最小传动比。
二、挡数多少的影响因素： 挡数多少的影响因素： 还影响到挡与挡之间的传动比比值。 挡数多少 还影响到挡与挡之间的传动比比值。比值过大会造成 换挡困难。一般认为比值不宜大于1.7~1.8。因此，如最大传动 换挡困难。一般认为比值不宜大于 。因此， 比与最小传动比之比值越大，挡位数也应越多。 比与最小传动比之比值越大，挡位数也应越多。 汽车的类型也影响挡位数： 汽车的类型也影响挡位数： 轿车：车速高，比功率大，高档的后备功率大，常采用3、 轿车：车速高，比功率大，高档的后备功率大，常采用 、4 个挡位； 个挡位； 中小型货车：比功率较小，一般采用4、 个挡位 个挡位； 中小型货车：比功率较小，一般采用 、5个挡位； 重型货车：比功率更小，一般采用6到 几个挡位 几个挡位， 重型货车：比功率更小，一般采用 到10几个挡位，以适应 复杂的使用条件，并使汽车有足够的动力性和良好的经济性； 复杂的使用条件，并使汽车有足够的动力性和良好的经济性； 越野汽车：使用条件最复杂， 越野汽车：使用条件最复杂，挡位数比同吨位的普通货车多 一倍（一般有副变速或分动器）。 一倍（一般有副变速或分动器）。 挡位数受变速器结构限制：挡位数增多，会使变速器结构复杂， 挡位数受变速器结构限制：挡位数增多，会使变速器结构复杂， 挡位数多的汽车常在变速器后接一个副变速器，使挡位数倍增。 挡位数多的汽车常在变速器后接一个副变速器，使挡位数倍增。
(整理)二轴五档变速器设计说明书.
经济型轿车机械式手动变速箱设计计算说明书目录1.设计任务书 (2)2.总体方案论证 (2)3.变速器主要参数及齿轮参数的选择 (5)4.变速器主要零部件的几何尺寸计算及可靠性分析 (15)4.1变速器齿轮 (15)4.2变速器的轴 (19)4.3变速器轴承 (24)5.驱动桥（主减速器齿轮）部分参数的设计与校核 (31)6.普通锥齿轮差速器的设计 (37)7.设计参数汇总（优化后） (45)*参考文献 (48)1设计任务书根据给定汽车车型的性能参数，进行汽车变速箱总体传动方案设计，选择并匹配各总成部件的结构型式，计算确定各总成部件的主要参数；详细计算指定总成的设计参数，绘出指定总成的装配图和部分零件图。
表1-1 轿车传动系统的主要参数2 总体方案论证变速器的基本功用是在不同的使用条件下，改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，使汽车得到不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。
此外，应保证汽车能倒退行驶和在滑行时或停车时使发动机和传动系保持分离。
需要时还应有动力输出的功能。
变速器设计应当满足如下基本要求：☞具有正确的档数和传动比，保证汽车有需要的动力性和经济性指标；☞有空档和倒档，使发动机可以与驱动轮长期分离，使汽车能倒车；☞换档迅速、省力，以便缩短加速时间并提高汽车动力性（自动、半自动和电子操纵机构）；☞工作可靠。
汽车行驶中，变速器不得跳挡、乱挡以及换挡冲击等现象发生；☞应设置动力输出装置，以便必要时进行功率输出；☞效率高、噪声低、体积小、重量轻便于制造、成本低。
变速器是由变速传动机构和操纵机构组成。
根据前进档数的不同，变速箱有三、四、五和多挡几种。
根据轴的不同类型，分为固定轴式和旋转轴式两大类。
而前者又分为两轴式、中间轴式和多中间轴式变速箱。
在已经给出的设计条件中，具体的参数说明如下：2.1 传动机构布置方案分析（1）传动方案的选取根据提供的参数及设计需求，变速器传动方案的选择如下：1—输入轴 2—输入轴一档齿轮 3—输入轴倒档齿轮 4—倒档轴 5—倒档轴倒档齿轮6—输入轴二档齿轮 7—输入轴三档齿轮 8—三、四档同步器 9—输入轴四档齿轮10—支撑 11—输入轴五档齿轮 12—五档同步器 13—输出轴 14—输出轴五档齿轮 15—输出轴四档齿轮 16—输出轴三档齿轮 17—输出轴二档齿轮 18—一、二档同步器19—输出轴倒档齿轮 20—差速器半轴齿轮 21——差速器星行星齿轮图2-1 变速器传动方案该方案的的特点是：变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体，由于发动机横置，故主减速器不需要有改变转矩方向的作用，主减速器齿轮选用斜齿圆柱齿轮。
最小传动比(教案)
1.3.2 传动系最小传动比与最高车速
1.3.
2.1 最小传动比的选择
一般汽车传动系传动比0g t i i i =。
通常，大多数汽车的最高档为直接档，也就是说，1g =i 。
这时，汽车的最小传动比就是主减速器传动比0i 。
当其它条件不变时，最小传动比就决定了汽车的最高车速max a u 。
图2－30 以三种不同传动比主减速器的功率平衡图来说明最小传动比与最高车速的关系。
三种传动比030201i i i >>确定了三条功率曲线。
其中02i 确定的功率曲线在最大功率点与常见阻力功率曲线相交，对应的车速为2max a u ,驱动功率最大点对应的车速为2ap u ，2ap 2max a u u =；01i 确定的功率曲线在最大功率点右侧与常见阻力功率曲线相交，对应的车速为1max a u ,驱动功率最大点对应的车速为1ap u ，11max ap a u u >；由03i 确定的功率曲线在最大功率点左侧与常见阻力功率曲线相交，对应的车速为3max a u ,驱动功率最大点对应的车速为1ap u ，11max ap a u u =。
而且2max 3max a a u u <，2max 1max a a u u <，因此，选择02i 可使汽车速度达到最大。
传动系传动比的选择
第1章 传动系传动比的选择1.1 传动系的功用及要求传动比对电动叉车的动力性有很大的影响。
当车辆满载平道行驶时,传动比越小,就能得到越高的车速；而当车辆满载爬坡时,传动比越大,就能得到越大的牵引力,获得越大的爬坡度。
因此,在电动叉车的设计中,应合理的选择、确定传动比,以满足叉车在平道行驶、爬坡等不同工况时的需要[7]。
在电动叉车设计中，传动系传动比是一个十分重要的参数，对它的确定主要应满足: （1）设计任务书所规定的对于行驶速度及爬坡度的要求;（2）车辆行驶所必须的牵引力及良好的加速性能。
1.2 传动系速比的初选与分析1.2.1 传动系统传动比的初选当牵引电机选定以后,就可以计算叉车传动系统的传动比了,根据叉车工作的实际工况,用户对叉车使用的要求,我们选择叉车在爬越最大坡度的工况下,来确定传动比值:()()()()15005009.80.0180.080.23==18.955.350.88k p G Q f i r i M η∑∑+⋅+⋅+⨯⨯+⨯=⋅⨯⨯ (4-1) 式中 p M ——叉车爬越最大坡度时的电机输出扭矩(N m ⋅)； i ——叉车最大爬坡度(%)；k r ——叉车驱动轮滚动半径(m)；i ∑ ——传动系统传动比；η∑ ——叉车的机械效率。
根据串激直流电机的特性,可以知道:5=26.5N m p e M M =⋅ (4-2)由此得到直流电机的最大限制电流为max 250A I =。
根据式(4-1),可以计算出传动系统的传动比=18.95i ∑。
在确定了传动比i ∑后，还要验证选定的牵引电机及传动比i ∑，能否满足叉车在满载平道行驶时的最大车速: '0.233000'0.377=0.377=13.73Km/h 18.95k r n V i ∑⋅⨯=⨯⨯ (4-3) 式中 'n ——叉车满载平道最大车速行驶时的电机转速(r/min )。
在此,必须注意'n 的确定。
3.2 最小传动比的选择
3.2 最小传动比的选择汽车大部分时间以最高挡行驶，也就是用最小传动 比的挡位行驶的，因此最小传动比的选定是很重要的。
传动系的总传动比是传动系中各部件传动比的乘积，即c g t i i i i 0=式中 ——变速器的传动比；g i 0i ——主减速器的传动比；c i ——分动器或副变速器的传动比。
普通的汽车没有分动器或副变速器，而变速器的最小传动比为直接挡或超速挡。
当变速器的最小传动比为直接挡时，传动系的最小传动比就是主减速器的传动比；当变速器的最小传动比为超速挡时，则传动系的最小传动比应为变速器最高挡传动比与主传动比的乘积。
0i 3.2.1 主减速器传动比的选择0i 下面讨论变速器最小传动比为1时的汽车最小传动比，即主减速器传动比的选择。
0i 图3-1是一汽车的功率平衡图。
图上有水平路面行驶阻力功率曲线，还画了不同主减速器传动比、、，且01i 02i 03i 030201i i i <<所确定的发动机的功率曲线1、2、3。
先讨论最高车速。
可以看出，主传动比为时，阻力功率曲线正好与发动机功率曲线2交在其最大功率点上。
若相当发动机最大功率时的车速称为则有。
而装有另外两种传动比的主减速器，发动机功率曲线1、3与阻力功率曲线的交点均不在最大功率点，即u u 且u 、均小于。
所以选择到汽车的最高车速相当于发动机最大功率点的车速时，最高车速是最大的。
max a u 02i p u 22max p a u u =11max p a u ≠，≠，33max p a u 1max a 3max a u 2max a u 0i 再讨论汽车的后备功率。
当主传动比为时，发动机功率曲线在曲线2的右方（当然是不可能实现的)。
因此，除了01i 1max 1a p u u >1p u 2max 1max a a u 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时要差。
不过，发动机功率利用率高，燃油经02i济性较好。
汽车理论第四章
ig1
mg(
f
cosmax sin max Ttqmax i0T
)r
货车的最大爬坡度约为30％，约为16.7°。
二、根据驱动轮与路面的附着力确定一挡传动比
Ft max
Ttqmax ig1i0T
r
F
通常取＝0.5 ~ 0.6
三、根据最低稳定车速确定一挡传动比
取ig1除了应满足要求外，还要考虑
有的国家对汽车的比功率有规定，以保证 路上行驶的汽车动力性不低于一定的水平， 防止阻碍正常交通流。
发动机选型
• 考虑因素
1．动力性指标 2．耐久性指标 3．经济性指标 4．重量指标 5．先进性指标
第二节 最小传动比的选择
一、最小传动比的选择
汽车大部分时间以 最高挡行驶，也就是用 最小传动比的挡位行驶 的，因此最小传动比的 选定是很重要的。
i0
Pe
i03
i02
i01
Pe ua max2
ua m ax3
ua m ax1
u p3 u p2 u p1
ua
不同时的汽车功率平衡图
选择不同的 i0 对汽车最高车速、汽车
的后备功率、汽车燃油经济性、汽车驾驶 性能有很大的影响。
（一）最高车速
（二）汽车的后x 选定最小传动比
2 .汽车比功率（单位汽车质量具有的功率）
汽车比功率
1000 Pe m
fg
3.6T
ua max
CD A
76 .14 mT
u3 a max
占中4型0货％车。的比功率约为10kW/t,其中Ff约
A/m项，m增加，A增加有限，因此， A/m随总质量的增加而减少(2～3m2)。
汽车理论最新版课后答案第2章
第二章 汽车的燃油经济性2.1“车开得慢，油门踩得小，就一定省油”，或者“只要发动机省油，汽车就一定省油”这两种说法对不对？ 答：不对。
由汽车百公里等速耗油量图，汽车一般在接近低速的中等车速时燃油消耗量最低，并不是在车速越低越省油。
由汽车等速百公里油耗算式（2-1）知，汽车油耗量不仅与发动机燃油消耗率有关，而且还与发动机功率以及车速有关，发动机省油时汽车不一定就省油。
2.2试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。
答：为了最大限度提高汽车的动力性，要求无级变速器的传动比似的发动机在任何车速下都能发出最大功率。
为了提高汽车的燃油经济性，应该根据“最小燃油消耗特性”曲线确定无级变速器的调节特性。
二者的要求是不一致的，一般地，无级变速器的工作模式应该在加速阶段具有良好的动力性，在正常行驶状态具有较好的经济性。
2.3用发动机的“最小燃油消耗特性”和克服行驶阻力应提供的功率曲线，确定保证发动机在最经济状况下工作的“无级变速器调节特性”。
答：由发动机在各种转速下的负荷特性曲线的包络线即为发动机提供一定功率时的最低燃油消耗率曲线，如课本图2-9a 。
利用此图可以找出发动机提供一定功率时的最经济状况（转速与负荷）。
把各功率下最经济状况运转的转速与负荷率表明在外特性曲线上，便得到“最小燃油消耗特性”。
无级变速器的传动比i'与发动机转速n 及汽车行驶速度之间关系（0'0.377anri i u =），便可确定无级变速器的调节特性，具体方法参见课本P47。
2.4如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性？答：汽车底盘设计应该从合理匹配传动系传动比、缩减尺寸和减轻质量来提高燃油经济性。
2.5为什么汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性？试举例说明。
答：在一定道路条件下和车速下，虽然发动机发出的功率相同，但传动比大时，后备功率越大，加速和爬坡能力越强，但发动机负荷率越低，燃油消耗率越高，百公里燃油消耗量就越大，传动比小时则相反。
汽车理论超级总结(考研笔记)[1]
![汽车理论超级总结(考研笔记)[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/83b709bcf90f76c661371ab4.png)
备注：各课次内容中：用红色字标记的是重点，加粗且斜体标记的是难点，既用红色标记又加粗斜体标记的既是重点也是难点。
课次1：内容：第一章、汽车的动力性§1-1 汽车的动力性指标§1-2 汽车的驱动力与行驶阻力一、汽车驱的驱动力：发动机的外特性，传动系的机械效率，车轮半径，汽车的驱动力图。
课次2：二、汽车的行驶阻力：滚动阻力及滚动阻力系数，空气阻力及空气阻力系数，上坡阻力，加速阻力。
课次3：三、汽车的行驶方程式§1-3 汽车行驶的驱动与附着条件，附着力与附着利用率课次4：§1-4 汽车的驱动力——行驶阻力平衡：驱动力—行驶阻力平衡图，利用驱动力—行驶阻力平衡图分析汽车的动力性指标。
§1-5 汽车的动力因数与动力特性图：利用动力特性图分析汽车的动力性指标。
课次5：§1-6 汽车的功率平衡：利用功率平衡图分析汽车的动力性指标。
课后习题：汽车动力性习题试验1：汽车动力性路上试验课次6：第二章汽车的燃油经济性§2-1 汽车燃油经济性的评价指标§2-2 汽车的燃油经济性计算：汽车发动机的负荷特性与万有特性，汽车稳定行驶时燃油经济性的计算课次7：§2-2 汽车的燃油经济性计算：汽车的加速、减速与停车怠速的耗油量计算。
§2-3 影响汽车燃没油经济性的因素：影响汽车燃油经济性的使用因素，影响汽车燃油经济性的结构因素，提高汽车燃油经济性的途径。
试验2：汽车燃油经济性实验课次8：第三章汽车发动机功率与传动系传动比的选择§3-1 发动机功率的选择§3-2 传动系最小传动比的确定课次9：§3-3 传动系最大传动比的确定§3-4 传动系档数与各档传动比的确定课后习题：汽车燃油经济性及传动系统参数选择习题课次10：第四章汽车的制动性§4-1 制动性的评价指标§4-2 制动时车轮的受力：地面制动力、制动器制动力与附着力的关系，滑动率与附着系数的关系。
最小传动比的选择
最小传动比的选择1最小传动比的定义传动系的总传动比是传动系中各部件传动比的乘积，即i t=i g i0i c式中i g——变速器的传动比；i0——主减速器的传动比；i c——分动器或副变速器的传动比。
普通汽车没有分动器或副变速器，则变速器的最小传动比为直接档或超速档。
当变速器的最小传动比为直接档时，传动系的最小传动比就是主减速器的传动比；当变速器的最小传动比为超速档时，则传动系的最小传动比应为变速器最高挡传动比与主减速器的传动比的乘积。
2 最小传动比的确定方法设计原则:汽车最小传动比确定的原则是最大输出功率点对应车速V。
正好等于汽车的最高设计车速Vmax，即：Vp=Vmax由可求出传动比i min为式中，n p——发动机最高功率点P emax对应的转速np(单位：r／min)r——车轮半径(单位：m)Vmax——最高车速(单位：m／h)所以可求出3最小传动比选择的要素3.1 最高车速如图3-1所示，主减速器的传动比i0不同，则汽车功率平衡图上发动机功率曲线的位置不同，与水平路面行驶阻力功率曲线的交点所确定的最高车速不同。
当阻力功率曲线正好与发动机功率曲线交在其最大功率点上，此时所得的最高车速最大， u amax=u p，u p为发动机最大功率时的车速。
因此，主减速器的传动比i0应选择到汽车的最高车速相当于发动机最大功率时的车速，这时最高车速最大。
3.2 汽车的后备功率主减速器的传动比i0不同，汽车的后备功率也不同i0增大，发动机功率曲线左移，汽车的后备功率增大，动力性加强，但燃油经济性较差。
i0减小，发动机功率曲线右移，汽车的后备功率较小，但发动机功率利用率高，燃油经济性较好。
3.3 驾驶性能最小传动比还受到驾驶性能的限制。
驾驶性能是包括平稳性在内的加速性、系指动力装置的转矩响应、噪声与振动。
它只能由驾驶员通过主观评价来确定，而影响驾驶性能的因素主要有以下几个方面。
3.3.1最小传动比最小传动比（或最高挡时发动机转速与行驶车速的比值）对转矩影响较大：最小传动比过小，发动机在重负荷下工作，加速性不好，出现噪声和震动；最小传动比过大，燃油经济性差，发动机高速运转噪声大。
汽车理论课后习题答案_第二章_汽车燃油经济性
第二章2.1、“车开得慢，油门踩得小，就—定省油”，或者“只要发动机省油，汽车就一定省油”，这两种说法对不对？答：均不正确。
①由燃油消耗率曲线知：汽车在中等转速、较大档位上才是最省油的。
此时，后备功率较小，发动机负荷率较高燃油消耗率低，百公里燃油消耗量较小。
②发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面，另一方面汽车列车的质量利用系数（即装载质量与整备质量之比）大小也关系汽车是否省油。
，2.2、试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。
提示：①采用无级变速后，理论上克服了发动机特性曲线的缺陷，使汽车具有与等功率发动机一样的驱动功率，充分发挥了燃机的功率，改善了汽车动力性。
②同时，发动机的负荷率高，用无级变速后，使发动机在最经济工况机会增多，提高了燃油经济性。
2.3、用发动机的“最小燃油消耗特性”和克服行驶阻力应提供的功率曲线， 确定保证发动机在最经济工况下工作的“无级变速器调节特性”。
答： 无级变速器传动比I’与发动机转速及期限和行驶速度之间有如下关系： a a u n A u ==0i nr 0.377i'（式中A 为对某汽车而言的常数 0377.0A i r =）当汽车一速度'u a 在一定道路沙锅行驶时，根据应该提供的功率： T wP P ηφ+='P e由“最小燃油消耗特性”曲线可求出发动机经济的工作转速为e n'。
将'u a ，e n'代入上式，即得无级变速器应有的传动比i ’。
带同一φ植的道路上，不同车速时无级变速器的调节特性。
2.4、如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性?提示： ①缩减轿车总尺寸和减轻质量大型轿车费油的原因是大幅度地增加了滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。
为了保证高动力性而装用的大排量发动机，行驶中负荷率低也是原因之一。
②汽车外形与轮胎降低D C 值和采用子午线轮胎，可显著提高燃油经济性。
2.5、为什么汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性?试举例说明。
等效转动惯量最小原则分配传动比公式
等效转动惯量最小原则分配传动比公式好嘞，以下是为您生成的文章：在机械传动系统的设计中，有一个非常重要的原则，那就是按照等效转动惯量最小原则来分配传动比。
这可不像听上去那么复杂，咱们慢慢聊。
先来说说啥是等效转动惯量。
想象一下，一个机械系统里有好多转动的零件，每个零件都有自己的质量和转动速度。
把这些零件的转动特性综合起来，就得到了等效转动惯量。
简单说，就是把复杂的转动情况简化成一个等效的量。
那为啥要让等效转动惯量最小呢？这就好比你背着书包走路，如果书包很轻，你是不是走起来更轻松？同样的道理，传动系统的等效转动惯量越小，系统运行就更平稳，能量消耗也更少，工作效率也就更高啦。
接下来咱们聊聊怎么按照这个原则分配传动比。
这就得用到一个公式啦。
不过别担心，我会尽量讲得简单明白。
假设我们有一个多级传动系统，各级传动比分别是 i₁、i₂、i₃……，各级转动惯量分别是 J₁、J₂、J₃……那么要使等效转动惯量最小，传动比的分配就应该满足这样一个公式：i₁²×J₁ + i₂²×J₂ + i₃²×J₃ + …… 最小这看起来有点头疼是不？其实咱们举个例子就好理解了。
就说我之前参与设计的一个小型自动化生产线吧。
这生产线有三个传动级，转动惯量分别是 5 kg·m²、8 kg·m²和 10 kg·m²。
一开始，我没考虑等效转动惯量最小原则，随便分配了传动比，结果生产线运行起来，那抖动得厉害，噪声还特别大，效率也低得让人着急。
后来我重新按照公式计算传动比，经过一番调整，让各级传动比相互配合，尽量让等效转动惯量最小。
再次启动生产线，哇塞，那平稳的运行状态，声音也小了，效率大幅提升。
所以说啊，这个等效转动惯量最小原则分配传动比公式可不是纸上谈兵，那是实实在在能解决问题，提高机械性能的宝贝。
在实际应用中，还得考虑很多其他因素，比如空间限制、成本要求、传动精度等等。
最小传动比的选择
最⼩传动⽐的选择最⼩传动⽐的选择1最⼩传动⽐的定义传动系的总传动⽐是传动系中各部件传动⽐的乘积，即i t=i g i0i c式中i g——变速器的传动⽐；i0——主减速器的传动⽐；i c——分动器或副变速器的传动⽐。
普通汽车没有分动器或副变速器，则变速器的最⼩传动⽐为直接档或超速档。
当变速器的最⼩传动⽐为直接档时，传动系的最⼩传动⽐就是主减速器的传动⽐；当变速器的最⼩传动⽐为超速档时，则传动系的最⼩传动⽐应为变速器最⾼挡传动⽐与主减速器的传动⽐的乘积。
2 最⼩传动⽐的确定⽅法设计原则:汽车最⼩传动⽐确定的原则是最⼤输出功率点对应车速V。
正好等于汽车的最⾼设计车速Vmax，即：Vp=Vmax由可求出传动⽐i min为式中，n p——发动机最⾼功率点P emax对应的转速np(单位：r／min)r——车轮半径(单位：m)Vmax——最⾼车速(单位：m／h)所以可求出3最⼩传动⽐选择的要素3.1 最⾼车速如图3-1所⽰，主减速器的传动⽐i0不同，则汽车功率平衡图上发动机功率曲线的位置不同，与⽔平路⾯⾏驶阻⼒功率曲线的交点所确定的最⾼车速不同。
当阻⼒功率曲线正好与发动机功率曲线交在其最⼤功率点上，此时所得的最⾼车速最⼤， u amax=u p，u p为发动机最⼤功率时的车速。
因此，主减速器的传动⽐i0应选择到汽车的最⾼车速相当于发动机最⼤功率时的车速，这时最⾼车速最⼤。
3.2 汽车的后备功率主减速器的传动⽐i0不同，汽车的后备功率也不同i0增⼤，发动机功率曲线左移，汽车的后备功率增⼤，动⼒性加强，但燃油经济性较差。
i0减⼩，发动机功率曲线右移，汽车的后备功率较⼩，但发动机功率利⽤率⾼，燃油经济性较好。
3.3 驾驶性能最⼩传动⽐还受到驾驶性能的限制。
驾驶性能是包括平稳性在内的加速性、系指动⼒装置的转矩响应、噪声与振动。
它只能由驾驶员通过主观评价来确定，⽽影响驾驶性能的因素主要有以下⼏个⽅⾯。
3.3.1最⼩传动⽐最⼩传动⽐（或最⾼挡时发动机转速与⾏驶车速的⽐值）对转矩影响较⼤：最⼩传动⽐过⼩，发动机在重负荷下⼯作，加速性不好，出现噪声和震动；最⼩传动⽐过⼤，燃油经济性差，发动机⾼速运转噪声⼤。
第7讲第三章发动机最大功率和传动系传动比确定3-1发动机功率的选择3-2最小传动比的选择
第7讲2学时教学目的及要求：掌握汽车发动机功率选择和确定的方法，掌握最小传动比的选择原则。
主要内容：第三章发动机最大功率和传动系传动比确定§3-1发动机功率的选择§3-2 最小传动比的选择教学重难点：1．比功率的特点，如何通过比功率确定发动机功率2．利用功率平衡图选择最小传动比教学过程：§3—1 发动机功率的选择常由汽车的最高车速uamax 来选择发动机的功率。
发动机的功率应不小于（稍大于）汽车以最高车速行驶时的阻力功率。
即：Pe ≥[+]比功率：，（km/t）= uamax + uamax3载货汽车uamax（100km/h左右）相差不多，但总质量变化范围很大，可参照同样总质量与同样类型车辆的比功率统计数据初步选择发动机的功率。
轿车uamax（100～300km/h）相差可以很大，可由总质量与最高车速，大体确定应有的发动机功率。
2、转矩适应性系数：Ttqmax/TPTtqmax/TP越大，动力性越好因为：①后备功率大，动力性好（图中虚线）；②汽车偶遇外力，n↘，Teq↗有利于克服外界阻力，稳定行驶车速。
3、比转速：nP/nTnP/nT越大，偶遇外力时，转速允许降低值大（油门不动），飞轮放出的惯性力矩大，有利于克服外界阻力，稳定行驶车速。
§3—2 最小传动比的选择传动系的总传动比为：it = ig ic i0一般汽车没有副变速器和分动器，ic=1；且直接档一般是高档，ig=1；传动系的最小传动比就是主减速器传动比i0 。
设i01<i02<i03 ，1）当i0 = i02(适中)时，最高车速最大，即：uamax2 > uamax1 且uamax2 > uamax32）当i0 = i03(偏大)时，后备功率最大，即：ad > bd > cd动力性好，但高速行驶时发动机经常工作在高速区，既影响发动机的寿命，又使燃油经济性变差。
第二节 最小传动比的选择
第二节 最小传动比的选择
2）后备功率
i01的后备功率最小； i03的后备功率最大； i01的燃油经济性最好； i03的燃油经济性最差。
< 1，动力性
差，燃油经济性好；
=1，动力性和
燃油经济性都比较好；
>1，动力性
好，燃油经济性差。
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第二节 最小传动比的选择
2）后备功率
另外，从图中可以看出，
传动比较小时（如i01），
第三章 汽车动力装置参数的选择
第二节 最小传动比的选择
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第二节 最小传动比的选择
1.最小传动比与动力性和燃油经济性的关系
思考
汽车传动系由哪些传动部件组成？传 动系总传动比 it 如何确定？
—副变速器传动比。 三轴式变速器 = 1
的确定→ i0的确定
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第二节 最小传动比的选择
1）最高车速
uamax1< uP1 uamax2= uP2 uamax3> uP3 uamax2> uamax3> uamax1
当 时，汽车的最高车速最高。
此时最小传动比i20比较适中。
—发动机最大功率对应的车速； —汽车的最高车速。
3
第二节 最小传动比的选择
2）后备功率
后备功率
已有结论：在相同 的车速下，传动系 的传动比越大，后 备功率越大、负荷 率越低。
当最高车速达到uamax时，必然需要Pe；但发动机最大功率刚好为Pe 的话，未必能在最高车速下发挥出来，就是说不一定能达到uamax。
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第二节 最小传动比的选择
不同
的取值在轿车中所占的比例 轿车所占比例
0.5～0.7
3％
0.7～0.9
最小传动比的选择
i0
T
( Pf Pw )
Pe
i 03
i 02
i 01
u a max 2
Pe
i 0 u a 右移， 变化范围大， 且向右移。
u a max 3
u a max 1 P e 拉宽，
ua u p3 u p 2 u p1 图3－1 最小传动比与最高车速的关系
1
i 0 5时， u a max
2
u p 2 u a u a max
2
i 0 5时， u a max 1 u p 1 , u a max 1 u a max
• 结论： 其中 • u p 1 不可能达到！但后备功
率小， u a max
动力性变差，燃油经济 i 0 5时， u a max
3
性变好。
3 2
u p率大，动力性变 燃油经济性变差。
过去选择 u a max u p或u p稍微小于 u a max。 现在 , 则u a max 稍微小于 u p，以提高燃油 经济性。 轿车 u a max
0.90 ~ 1.10 , 60 % / u p＝ 0.70 ~ 0.9 , 30 % 1.10 ~ 1.39 , 10 %
5
3
在选择最小传动比时，要考虑最高档（直 接档）有足够的动力性，即动力因数。
中型货车 D0 max 0.04 ~ 0.08 中级轿车 D0 max 0.1 ~ 0.15 Ttq max i0T CD A 2
D0 max r 21 .15 mg
4
u atq
最小传动比的选择，既要考虑汽车 的最高车速，也要考虑最高档的动 力因数，特别是对货车。 主减速器传动比过小，会造成汽车 运行时发动机负荷率过大，反而不 利于提高燃油经济性。 适当地选择最小传动比，使得既能 保证汽车的动力性，也能有合适的 燃油经济性。
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第一节 发动机功率的选择
一、由uamax确定发动机功率
当ua ua max 时， Fi 0, Fj 0 ；
此时所需的发动机功率
1 Gf CD A 3 Pe ua max ua max T 3600 76140
即，确定整车参数和预期的最高车速uamax后，可选 定发动机功率约等于（但不能小于）上述Pe计算值。
所以，汽车变速器的设计，为了降低最小传动比，往往不是采用降低 所有挡位的传动比数值（这样会降低动力性），而是采用“加一挡” 的办法。即，保留低挡数值大体不变，使最小传动比“向低端延伸”。 （反之，如果最小传动比过大，那么就无法通过“变速”来提高燃油 经济性了。）
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第二节 最小传动比的选择
本节内容结束
差，燃油经济性好；
uamax / u P =1，动力性和
燃油经济性都比较好；
uamax / u P >1，动力性
好，燃油经济性差。
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第二节 最小传动比的选择
2）后备功率
另外，从图中可以看出，传 动比较小时（如i01），最 大功率发挥不出来。 发动机最大功率比最高车速 对应的功率要大。 也就是说，如果发动机功率 刚好等于最高车速所要求的 功率，那么这个“最高车速” 是无法实现的。
第三章 汽车动力装置参数的选择
第二节
最小传动比的选择
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第二节 最小传动比的选择
1.最小传动比与动力性和燃油经济性的关系
思考 汽车传动系由哪些传动部件组成？传
动系总传动比 it 如何确定？
it i0igic
ic —副变速器传动比。
三轴式变速器 igmin = 1
itmin i0 itmin 的确定→ i0的确定
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第二节 最小传动比的选择
1）最高车速
uamax1< uP1
uamax2= uP2
uamax3> uP3
uamax2> uamax3> uamax1
当
uamax u P
时，汽车的最高车速最高。
u P —发动机最大功率对应的车速； 此时最小传动比i20比较适中。 uamax —汽车的最高车速。
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第二节 最小传动比的选择
2）后备功率
后备功率
已有结论：在相同 的车速下，传动系 的传动比越大，后 备功率越大、负荷 率越低。
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第二节 最小传动比的选择
2）后备功率
i01的后备功率最小； i03的后备功率最大； i01的燃油经济性最好； i03的燃油经济性最差。
uamax / u P < 1，动力性
轿车所占比例 3％ 17.5％ 74％ 5.5％
可见，该比值基本围绕1，且小于1的比例远高于大于1的比例。即，现代 汽车设计更重视燃油经济性。
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第二节 最小传动比的选择
2.最小传动比与驾驶性能
驾驶性能是指加速性、动力装置的转矩响应、
噪声和振动。
大排量发动机提供较大、较快、较平稳的转矩响应。 前置前驱动传动系转矩响应较前置后驱动好。 最小传动比过小，汽车在重负荷下工作，加速性 不好，出现噪声和振动。 最小传动比过大，燃油经济性差，发动机高速运 转的噪声大。
当最高车速达到uamax时，必然需要Pe；但发动机最大功率刚好为Pe 的话，未必能在最高车速下发挥出来，就是说不一定能达到uamax。
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第二节 最小传动比的选择
不同 uamax / u P的取值在轿车中所占的比例
uamax / u P
0.5～0.7 0.7～0.9 0.9～1.10 1.10～1.39
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第二节 最小传动比的选择
根据每千克车
质量的发动机排量
毫升值，查出允许 的最小 n / ua 值，对
于选择轿车最小传
动比有参考价值。
nr n i 0.377 A i0ua ua
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需要注意的是，现代汽车设计，为了提高车辆 的燃油经济性，往往将最小传动比设计得比较 小。理论上已经分析，这意味着后备功率减小， 动性下降。下一节12
而这并不意味着汽车的加速、爬坡能力一定会 下降。因为这里讨论的是“最小传动比”。 即，在水平良好路面上，用最小传动比（最高 挡）匀速行驶，可以节约燃油； 而遇到全力加速或者爬坡工况、或者需要满足 驾驶性能时，可以通过增大传动比（变速器降 挡）的办法来提高后备功率。某些车辆的次高 挡的最高车速会比最高挡更高，就是这个道理。