汽车理论 余志生 第三章

第三节 最大传动比的选择 1.确定最大传动比时，要考虑三方 面的问题：最大爬坡度、附着率及汽车 最低稳定车速。 2.就普通汽车而言，传动系最大传 动比itmax= ig1 i0 是变速器I挡传动比ig1与主减速器 传动比i0的乘积。当i0已知时，确定传 动系最大传动比也就是确定ig1。
3. 传动系最大传动比的确定方法 （1）根据最大爬坡度求itmax
2. 传动系各挡传动比的选择 （1）等比数列传动比分配方式 汽车传动系各挡的传动比大体上是按等比级数分 配的 即
式中，q为常数，是各挡之间的公比，故得各挡传动 比为
汽车变速器各挡位传动比 采用等比数列分配方式的优点 是：充分利用了发动机的功率， 使各挡位均具有适当的后备功 率，提高了汽车的动力性；在 换挡时，发动机总是在同一转 速范围内运转，便于驾驶员完 成换挡过程；便于和副变速器 结合构成更多挡位的变速器。 1）等比数列传动比分配方式换挡过程分析 设换挡过程中车速没有降低。 a.在发动机的外特性图上，据公式 画出每个挡位的车速与发动机转速的关系曲线。
（1）根据最高车速uamax 结论：i0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。 （2）根据汽车的后备功率 当主传动比为i01时，除了 最高车速小外，汽车的后备功率 也比较小，即汽车的动力性比主 传动比为i02时要差。不过，发动 机功率利用率高，燃油经济性较 好。
授课章节：
3汽车动力装置参数的选定 3.2最小传动比的选择 3.3传动系最大传动比的选择 3.4传动系挡数与各挡传动比的选择
目的要求：
熟练掌握最小传动比、最大传动比的选择方法； 掌握传动系挡数与各挡传动比的选择。
重点难点：
最小传动比、最大传动比的选择方法和传动系 挡数与各挡传动比的选择
第三章 汽车动力装置参数的选定
授课章节：
3汽车动力装置参数的选定 3.4传动系挡数与各挡传动比的选择 4.1概述
目的要求：
掌握在选定了最大与最小传动比后，确定中间各 挡传动比的方法，了解其原因；掌握操纵稳定性的有 关概念和包含的内容。
重点难点：
确定中间各挡传动比的方法及其原因、稳定性 的有关概念和包含的内容
参考书目：
余志生.汽车理论.P81-83、P134
b.Ⅰ挡时发动机转速升到n2时 所对应的车速为
换上Ⅱ挡时，发动机转速降至n1， 相应的车速ua2仍应等于ua1，即
故
离合器才能无冲击地接合。
c.在Ⅱ挡时，发动机转速升到n2换Ⅲ挡，应把发动 机转速降到n1′才能无冲击地接合离合器，应有 由于各挡传动比是按等比级 数分配的，即
故
即Baidu Nhomakorabea
由此可见，若每次发动机都是提高到转速n2换挡， 只要发动机都降到同一低转速n1，离合器就能无冲击地 接合。即发动机总在同一转速范围n1～n2内工作，方便 驾驶员起步加速操作。
最小传动比还受到驾驶性能的限制。 （1）驾驶性能：是包括平稳性在内的加速性能。 是指动力装置的转矩响应、噪声和振动。 （2）影响驾驶性能的因素：发动机的排量、汽 缸的数目、最小传动比或最高挡时发动机转速与行 驶车速的比值。 （3）最小传动比或最高挡时发动机转速与行驶 车速的比值对转矩响应有很大影响。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 音和振动；最小传动比过大，燃油经济性差，发动 机高速运转噪声大。
当主传动比为i03时， 虽然最高车速小，但汽车 的后备功率却有较大增加， 即动力性有其加强的一面， 但是燃油经济性较差。 结论：最小传动比越 小，动力性性越差，燃油 经济性越好。
过去重视动力性，多数汽车 将最小传动比选择得使汽车的最 高车速等于发动机最大功率时的 车速，或发动机最大功率时的车 速稍小于汽车的最高车速，近年 来，为了提高燃油经济性，出现 了减小最小传动比的趋势，即令 发动机最大功率时的车速稍大于 汽车的最高车速。
初选传动比后，得到供选用 参数的数值范围，还要通过对燃 料经济性与动力性的进一步分析， 最后确定传动系的传动比。
第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择 1.传动系挡数选择 （1）增加挡位数会改善汽车的动力性和燃油经济 性。
就动力性而言，挡位数多，增加了发动机发挥最大功率 附近高功率的机会，提高了汽车的加速与爬坡能力。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，降低了油耗。所以增加挡位数会改善汽车的动 力性和燃油经济性。
汽车爬大坡时车速很低，可忽略空气阻力加速阻力，汽车的最大 驱动力应为
或
即
（2）根据最低稳定车速uamin求itmax 设最低稳定车速为uamix，则传动系最大传动比应为
（3）根据驱动轮与路面的附着力确定一档传动比 汽车行驶时，为了使驱动轮不打滑，必须使驱动力等 于或小于驱动轮与路面间的附着力，由此得： 式中： ——道路附着系数； N——驱动轮垂直反力。 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。必要时只能从汽车 总体布置和结构入手，改善汽车的附着能力。
2）等比数列传动比分配方式充分利用发动机 的功率，提高了汽车的动力性 当汽车需要大功率时，若排挡选择恰当，具有 按等比级数分配传动比的变速器，能使发动机经常 在接近外特性最大功率处的大功率范围内运转，从 而增加了汽车的后备功率，提高了汽车的加速或上 坡能力。 3）等比数列传动比分配方式便于和副变速器 结合构成更多挡位的变速器 例如一具有5挡位的主变速器，各挡间的公比 为q2，其传动比序列为1、q2、q4、q6、q8。若结 合一后置两挡副变速器，其传动比为1、q，便可构 成一具有10挡位的变速器，各挡间的公比为q。
（2）渐进式传动比分配方式 现代轿车或五挡以下变速器的载货汽车，由于高档行 驶速度较高，空气阻力较大，且高档使用效率较高。高速 挡之间的传动比间隔较小，低速挡之间传动比间隔较大， 即：
这种变速器传动比之间采用了渐进式分配的方式，其 各挡位传动比之间有如下的关系：
（2）最大传动比与最小传动比之比值越大，挡位 数也应越多。
挡数多少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。一般不宜大于1.7～1.8。因此，如最大传动 比与最小传动比之比值越大，挡位数也应越多。
轿车普遍采用5挡变速器，也有采用6挡变速 器的。 轻型货车和中型货车一般采用5挡变速器。 重型货车一般采用6挡至十几个挡的变速器。 越野汽车传动系的挡位数较同吨位的普通货车 常多一倍左右。 （3）在变速器中，挡位数超过五个（指前进 挡）会使结构大为复杂，同时操纵机构也相应复 杂。为此，常在变速器后接上一个2挡或3挡位的 副变速器。越野汽车因要求多轴驱动，故采用分 动器。
汽车动力装置参数指发动机功率、传动系传动比。 第二节 最小传动比的选择 1. 汽车传动系的总传动比it 传动系的总传动比是传动系中各部件传动比的乘积， 即 式中: ig—— 变速器传动比； i0—— 主减速器传动比； ic——分动器或副变速器传动比。 2.变速器最小传动比为l，没有分动器或副变速器时 的汽车最小传动比，即主减速器传动比i0的选择有两种 方法：根据最高车速uamax 和根据汽车的后备功率 。