汽车理论课件_第三章_汽车动力装置参数选定
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汽车理论 (15)
汽车理论能源与动力工程第三章汽车动力装置参数的选择第五节利用燃油经济性－加速时间曲线确定动力装置参数本节主要研究不同功率的发动机与不同的变速器、不同的主减速器相匹配时，对汽车动力性和燃油经济性的影响。
i g ✍C 曲线：燃油经济性加速时间曲线。
前提：和已经确定。
一、i 0的确定i 0不同，将直接影响到汽车的动力性和燃油经济性。
C 曲线上的各点是如何计算得到的？思考P e 有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）g i 用不同的变速器和不同的主减速器相匹配，分析对汽车动力性和燃油经济性的影响。
二、和i 0的确定前提：发动机已经选定。
g i 用不同的变速器和不同的主减速器相匹配，分析对汽车动力性和燃油经济性的影响。
前提：发动机已经选定。
二、和i 0的确定i g 用不同的变速器和不同的主减速器相匹配，分析对汽车动力性和燃油经济性的影响。
前提：发动机已经选定。
二、和i 0的确定有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）e g P i 、 将不同的发动机、不同的变速器和不同的主减速器匹配在一起，综合分析对汽车动力性和燃油经济性的影响。
三、和i 0的确定13.5s三、和i 0的确定e g P i 、 将不同的发动机、不同的变速器和不同的主减速器匹配在一起，综合分析对汽车动力性和燃油经济性的影响。
、P i e g 三、和i 0的确定将不同的发动机、不同的变速器和不同的主减速器匹配在一起，综合分析对汽车动力性和燃油经济性的影响。
有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）谢谢观看。
汽车理论 课件之第3章 汽车动力装置参数的选定
型式与速比。 型式与速比。
对动力传动系 进行优化（ 进行优化（折 ），以满足 衷），以满足 汽车对动力性 和燃料经济性 以及汽车驾驶 性的要求。 性的要求。
3
1 根据最大车速 amax选择Pe 根据最大车速u 选择
gf CDA 3 1 m P= ( uam + uam ) e ax ax ηT 3600 76140
r 通 取 ＝ .5 ~ 0.6 常 ϕ 0
12
Fm = t ax
T m ig1i0η tq ax T
≤F ϕ
驱 力t 动 F
im ax
−1 F −(Ff + F ) t w ] =tgsin [ m g
Fϕ
பைடு நூலகம்F2 t
F3 t F4 t
Ff + F w
Ff
13
要求外， 取ig1除了应满足α要求外，还要考 虑道路的附着条件。 虑道路的附着条件。 对于越野汽车还要考虑最低稳定 车速： 车速
ig2 igk−1 ＝ ＝ ＝ ＝ ,即 ........ q ig2 ig3 igk ig1 = qig2,ig2 = qig3,...,ign−i = qign
17
若 = 5,且g5 =1,则 n i
ig4 = q,ig3 = q ,ig2 = q ,ig1 = q
2 3 4
⇒q = 4 ig1 ig4 = ig1 ,ig3 = ig1 ,ig2 = ig1 ,L
nminr r it max =0.377 uamin
轿 由 有 高 动 性 其 大 车 于 较 的 力 ， 最 传 比 根 加 能 确 的 动 是 据 速 力 定 。
14
档位数多， 档位数多，增加了发动机发挥最大功率附近功 率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力， 率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力，同时 也增加了发动机在低燃油消耗率工作的机会，档 也增加了发动机在低燃油消耗率工作的机会， 位数增加对动力性和燃油经济性均有利。 位数增加对动力性和燃油经济性均有利。 档位数还影响邻档间传动比的比值。 档位数还影响邻档间传动比的比值。比值过大 会造成换档困难。通常其比值要小于1.7~1.8。最 会造成换档困难。通常其比值要小于 。 大与最小传动比值越大，档位数应越大。 大与最小传动比值越大，档位数应越大。 轿车行驶车速高，比功率大， 轿车行驶车速高，比功率大，最高档后备功率 也大，最大与最小传动比的比值小。 也大，最大与最小传动比的比值小。过去一般为 三个档，现在一般为五个前进档。 三个档，现在一般为五个前进档。
对动力传动系 进行优化（ 进行优化（折 ），以满足 衷），以满足 汽车对动力性 和燃料经济性 以及汽车驾驶 性的要求。 性的要求。
3
1 根据最大车速 amax选择Pe 根据最大车速u 选择
gf CDA 3 1 m P= ( uam + uam ) e ax ax ηT 3600 76140
r 通 取 ＝ .5 ~ 0.6 常 ϕ 0
12
Fm = t ax
T m ig1i0η tq ax T
≤F ϕ
驱 力t 动 F
im ax
−1 F −(Ff + F ) t w ] =tgsin [ m g
Fϕ
பைடு நூலகம்F2 t
F3 t F4 t
Ff + F w
Ff
13
要求外， 取ig1除了应满足α要求外，还要考 虑道路的附着条件。 虑道路的附着条件。 对于越野汽车还要考虑最低稳定 车速： 车速
ig2 igk−1 ＝ ＝ ＝ ＝ ,即 ........ q ig2 ig3 igk ig1 = qig2,ig2 = qig3,...,ign−i = qign
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若 = 5,且g5 =1,则 n i
ig4 = q,ig3 = q ,ig2 = q ,ig1 = q
2 3 4
⇒q = 4 ig1 ig4 = ig1 ,ig3 = ig1 ,ig2 = ig1 ,L
nminr r it max =0.377 uamin
轿 由 有 高 动 性 其 大 车 于 较 的 力 ， 最 传 比 根 加 能 确 的 动 是 据 速 力 定 。
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档位数多， 档位数多，增加了发动机发挥最大功率附近功 率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力， 率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力，同时 也增加了发动机在低燃油消耗率工作的机会，档 也增加了发动机在低燃油消耗率工作的机会， 位数增加对动力性和燃油经济性均有利。 位数增加对动力性和燃油经济性均有利。 档位数还影响邻档间传动比的比值。 档位数还影响邻档间传动比的比值。比值过大 会造成换档困难。通常其比值要小于1.7~1.8。最 会造成换档困难。通常其比值要小于 。 大与最小传动比值越大，档位数应越大。 大与最小传动比值越大，档位数应越大。 轿车行驶车速高，比功率大， 轿车行驶车速高，比功率大，最高档后备功率 也大，最大与最小传动比的比值小。 也大，最大与最小传动比的比值小。过去一般为 三个档，现在一般为五个前进档。 三个档，现在一般为五个前进档。
汽车理论_动力装置参数(精)
§3-5 动力装置参数的优化选择
二、 变 速 器 与 主 减 速 器 传 动 比 的 确 定
§3-5 动力装置参数的优化选择
三、发动机、变速器与主减速器传动比的定§3-5 动力装置参数的优化选择
三、发动机、变速器与主减速器传动比的确定
ig1
ig 2
ig 2 ig 3
ig 3
ig 4
ig 4 ig 5
§3-4 传动系挡数与各挡传动比的选择
二、各挡传动比的选择 如CA7220型汽车5挡变速器相邻两挡的传动比比值 为：
ig1 ig 2 ig 3 ig 4
3.6 1.69 2.125 1.458 1.36 1.070
一般货车的 最大爬坡度为 30%，即 α≈16.7°
r G( f cos max G sin max )r ig1 Ttq maxi0T
§3-3 最大传动比的选择
二、用求出的Ⅰ挡传动比验算附着条件 求附着力时，可取附着系数为0.5～0.6
Ft max
Ttq maxig1i0T r
§3-2 最小传动比的选择
汽车大多数时间是以最高挡行驶的，即用最小传动 比的挡位行驶的，因此最小传动比的选定是很重要的。
it ig i0ic
最小传动比的选择 实际上是选择主减速器 的传动比i0。 过去选择i0常常使
ua max u p
现在为了提高汽车的 燃油经济性，常选择i0 适当小一些。
§3-4 传动系挡数与各挡传动比的选择
轻型货车和中型货车比功率小，所以一般采用五 挡变速器。重型车辆发动机工作时间长，油耗量大， 且本身自重很大，增加挡位数不会过多地增加汽车的 制造成本，所以一般采用6～20挡的变速器。越野汽车 传动系的挡位数较同吨位的普通车辆多一倍左右。
汽车理论课件-汽理34
最小传动比0.81i0
最低n/ua对应车速-转速关系图中最高档水平线的右极限位臵。
第三节 最大传动比的选择
最大传动比（最低档）选择要考虑最大爬坡度 、附着率和 最低稳定车速三个问题。
考虑最大爬坡度
汽车爬坡时忽略空气阻力和加速阻力，最大驱动力为：
Ft max F f Fi max
Ttg max i g 1 i 0 T r Gf cos max G sin max
I0对驾驶性能的影响
选择最小传动比还要考虑驾驶性能。最小传动比过小，发动 机在低转速下重负荷工作，加速性不好，噪声和振动大，易积
碳。最小传动比过大，燃油经济性差，发动机高速运转噪声大。
I0对n/ua的影响
因ua增大汽车阻力功率增大，发动机发出的功率也应增大。
根据外特性曲线，此时必须转速增大。因此n不能太低，n/ua必
驾驶中档位的使用及相关问题
这是学习第3章前的预备知识。只有了解了档位在驾驶
中的使用，才能正确地进行传动系传动比的参数设计。
一、 传动比与车速和发动机转速的关系
n
i g i0 0.377r
ua ( r / min)
(p7 )
nminr nmaxr 0.377 ua 0.377 ( km / h) ig i0 ig i0
1. 货车的比功率
上式第一项用于克服滚阻功率，第二项用于克服空阻功率。 各货车阻力系数、CD、机械效率大致相同，最高车速也相差不 多。但总质量差别很大。这样各货车比功率的第一项大致相同， 第二项的不同主要由质量决定，质量逐渐增大时迎风面积A增 加有限，故质量增大时所要求的比功率逐渐减小。
1. 货车的比功率
A750F
五档自动变速 3.520 2.042 1.400 1.000 0.716 3.224
汽车理论课件 第三章 汽车动力装置参数的选择
当 ua uamax 时，Fi 0, Fj 0 ；
此时所需的发动机功率
Pe
1
T
Gf 3600
ua
max
CD A 76140
u3 a max
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。
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
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。
汽车理论 吉林大学远程教育学院
24
第一节 发动机功率的选择
一、由uamax确定发动机功率
当 ua uamax 时，Fi 0, Fj 0 ；
6
第一节 发动机功率的选择
1.货车的比功率分析
➢各类货车的 f、ηT、CD、uamax 变化不大，用于克服Ff
的功率变化不大；
➢各类货车 A 有一定变化，但m 变化更大，A/m随质
量增大而减小；
➢也就是说，公式中第一项（克服滚动阻力）基本不 变，第二项（克服空气阻力）随总质量增加而下降；
➢因此，货车的比功率随总质量增大而减小。
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
20
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
汽车理论 全套课件
dt
和力矩总效应的一个数值而已。
汽车理论讲义（第1版）
赵又群编著
45
第二节结束！
汽车理论讲义（第1版）
赵又群编著
46
第三节 汽车行驶的驱动-附着条件、汽 车的附着力
一、汽车行驶的驱动-附着条件
1．由行驶方程式知： md du tFt Ff FwFi
驱动条件： Ft Ff FwFi
（必要条件），否则——（1）无法开动，（2） 减速直至停车。 2．轮胎与地面的附着条件
二、汽车的安全性（广义） （1）主动安全性 （2）被动安全性
汽车理论讲义（第1版）
赵又群编著
3
绪论结束！
汽车理论讲义（第1版）
赵又群编著
4
第二章 汽车的动力性
1-1 汽车动力性指标 1-2 汽车的驱动力和行驶阻力 1-3 汽车行驶的驱动-附着条件、汽车的附着力 1-4 汽车驱动力-行驶阻力平衡图与动力特性图 1-5 汽车的功率平衡
（3）用车速—时间曲线全面反应加速能力。
汽车理论讲义（第1版）
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9
第一节 汽车的动力性指标
汽车理论讲义（第1版）
赵又群编著
10
第一节 汽车的动力性指标
上坡能力——最大坡度，良好路面，满载行驶。
（1）显然，是指一档最大爬坡度。 （2）轿车的最大坡度基本满足使用要求，货车、 越野车的爬坡能力是个很重要的指标。 （3）军用车辆的战术技术要求中，常规定在一 定坡道上车辆应达到一定的速度。
加速阻力
（1）克服其质量加速运行时的惯性力，F j 。
（2）平移质量惯性力与旋转质量惯性力偶矩，以
计入。
Fj
m du
dt
——汽车质量换算系数 ，主要与飞轮转动
和力矩总效应的一个数值而已。
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第二节结束！
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第三节 汽车行驶的驱动-附着条件、汽 车的附着力
一、汽车行驶的驱动-附着条件
1．由行驶方程式知： md du tFt Ff FwFi
驱动条件： Ft Ff FwFi
（必要条件），否则——（1）无法开动，（2） 减速直至停车。 2．轮胎与地面的附着条件
二、汽车的安全性（广义） （1）主动安全性 （2）被动安全性
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绪论结束！
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第二章 汽车的动力性
1-1 汽车动力性指标 1-2 汽车的驱动力和行驶阻力 1-3 汽车行驶的驱动-附着条件、汽车的附着力 1-4 汽车驱动力-行驶阻力平衡图与动力特性图 1-5 汽车的功率平衡
（3）用车速—时间曲线全面反应加速能力。
汽车理论讲义（第1版）
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第一节 汽车的动力性指标
汽车理论讲义（第1版）
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10
第一节 汽车的动力性指标
上坡能力——最大坡度，良好路面，满载行驶。
（1）显然，是指一档最大爬坡度。 （2）轿车的最大坡度基本满足使用要求，货车、 越野车的爬坡能力是个很重要的指标。 （3）军用车辆的战术技术要求中，常规定在一 定坡道上车辆应达到一定的速度。
加速阻力
（1）克服其质量加速运行时的惯性力，F j 。
（2）平移质量惯性力与旋转质量惯性力偶矩，以
计入。
Fj
m du
dt
——汽车质量换算系数 ，主要与飞轮转动
汽车理论说课讲课课件
试验路面 载重 制动初速度 制动时的稳 定性
≥0.7
任何载荷 50km/h 不许偏出 2.5m通道
制动距离或 制动减速度
踏板力
≤50.7m
≤500N
≤50.7m， ≥5.8m/s2
<490N
≤20m ≥5.9m/s2
≤500N
≤65.8m（216ft）
66.7～667N (15～150 lbf)
抗热衰退性
汽车制动性评价指标
• 制动时汽车的方向稳定性
制动时汽车按给定路径行驶的能力
前轮抱
死：失去转 向能力
汽车制动性评价指标
• 制动时汽车的方向稳定性Fra bibliotek后轮抱
死：容易侧
滑甩尾
汽车制动性评价指标
• 制动时汽车的方向稳定性
F1 F2
左右制动力不一致：容易产生制动跑偏
乘用车制动规范对行车制动器制动性的部分要求
课程教学设计
课程总体目标
通过本课程的学习，对汽车性能如何评价及其性能如
何提高有规范性的了解
能将相关理论应用于汽车设计及解释汽车实际应用中
的问题
为今后从事汽车行业工作打下理论知识基础
课程知识目标
能掌握汽车六大重要性能，以及各个性能的评价指标。 能掌握汽车评价性能指标如何确定，以及如何提高汽
• 制动效能
在良好的路面上，汽车以一定初速度制动到停车的制 动距离或制动的减速度
制动距离、制动减速度
思考 相同的初始速度，如何评价制动效能好坏？
制动距离有时也用在良好路面条件下，汽车以 100km/h 的初速度制动到停车的最短距离来表示。 几种车型100km/h→ 0的制动距离 车型
捷达
别克GL8 桑塔纳2000 帕萨特 奥迪A6 1.8T 宝来1.8T 宝马745i
汽车理论第3章课件
(3) 验算附着条件 最大传动比确定后，还应计算驱动轮的附着率， 最大传动比确定后，还应计算驱动轮的附着率， 检查附着条件是否满足上坡或加速的要求。 检查附着条件是否满足上坡或加速的要求。
•青岛大学车辆工程系 青岛大学车辆工程系
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汽车理论
第四节
传动系挡数与各挡传动比的选择
1. 传动系挡数的选择 (1) 就动力性而言 ， 挡位数多 ， 增加了发动机 就动力性而言， 挡位数多， 发挥最大功率附近高功率的机会， 发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的加 速与爬坡的能力。就燃油经济性而言，挡位数多， 速与爬坡的能力。就燃油经济性而言，挡位数多， 增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能性， 增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能性，降 低了油耗。 低了油耗。所以增加挡位数会改善汽车动力性与燃 油经济性。 油经济性。 (2) 挡数的ห้องสมุดไป่ตู้少还影响到挡与挡之间传动比的 比值。比值过大，会造成换挡困难。一般认为， 比值。比值过大，会造成换挡困难。一般认为，比 值≤1.7～1.8。因此，如最大传动比与最小传动比之 ～ 。因此， 比值越大，挡位数也应愈多。 比值越大，挡位数也应愈多。
•青岛大学车辆工程系 青岛大学车辆工程系
23
汽车理论
1. 传动系挡数的选择 轿车的行驶车速高，比功率大， 轿车的行驶车速高，比功率大，最高挡的后备 功率也大，即相对而言最高挡的驱动力与Ⅰ 功率也大，即相对而言最高挡的驱动力与Ⅰ挡驱动 力间的范围小， 因此， 力间的范围小 ， 即 itmax/itmin 小 。 因此 ， 过去装备手 动变速器的轿车，常用3挡或 挡变速器，近年来， 挡或4挡变速器 动变速器的轿车，常用 挡或 挡变速器，近年来， 为了进一步节省燃油， 轿车普遍采用5挡变速器 挡变速器， 为了进一步节省燃油 ， 轿车普遍采用 挡变速器 ， 也有采用6挡变速器的 挡变速器的。 也有采用 挡变速器的。 轻形货车和中型货车比功率小， 轻形货车和中型货车比功率小，所以一般采用 5挡变速器。重型车辆使用条件复杂，一般采用 挡 挡变速器。 挡变速器 重型车辆使用条件复杂，一般采用6挡 至十几挡的变速器，以适应复杂的使用条件。 至十几挡的变速器，以适应复杂的使用条件。