汽车理论第三章

c
r ＝367.15mm；T
求得 ig1＝2.619
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第三节 最大传动比的选择
二、满足最低稳定车速uamin的要求
it max
nmin r 0.377 ua min
三、满足附着条件
FX max F
或
C1 (C 2 )
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第三章 汽车动力装置参数的选择
第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
/kW
92 92
/kg
1520 1350
Audi A6 1.8T
Bora 1.8T
110
110
1520
1350
72
81
206
221
根据设计轿车的总质量、预期的最高车速，利用轿车比功 率曲线可大体确定发动机的功率。
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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
汽车传动系由哪些传动部件组成？传动系总传动比 思考 it 如何确定？
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 比有参考价值。 n/u
a
值，
对于选择轿车最小传动
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第三节 最大传动比的选择
思考 传动系最大传动比
imax 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；
1.357 1.392
1.286 1.343
1.368 1.159
1.278 1.276
1.395
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
图中
ig1 ig2

ig2 ig3

ig3 ig4
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
可参考此图确 定轿车最高挡传动 比
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
u
/u
=1，动力性和燃油经
经济性差。 amax
u
/uP
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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
轿车所占比例 3％ 17.5％ 74％ 5.5％
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第二节 最小传动比的选择
可参考此图确定变 速器中间各挡传动比
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
便于主变速器与副变速器的结合
一具有5挡的主变速器，各挡间的公比为q 2，其传动比序列为1、q
2、
q 4、 q 6、 q 8。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，其传动比序列为1、 q、q 2、 q 3、 q 4、 q 5、 q 6、 q 7、 q 8、 q 9。 这是按等比级数分配传动比的优点之一。
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第五节 利用燃油经济性－加速时间曲线确定动力装置参数
二、 ig 和i0的确定
前提：发动机已经选定。 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。
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第五节 利用燃油经济性－加速时间曲线确定动力装置参数
二、 ig 和i0的确定
前提：发动机已经选定。 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。
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第二节 最小传动比的选择
2）后备功率
后备功率
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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。

油经济性好；
< 1，动力性差，燃 uamax / u P
济性都比较好； amax P >1，动力性好，燃油
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第五节 利用燃油经济性－加速时间曲线确定动力装置参数
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第五节 利用燃油经济性－加速时间曲线确定动力装置参数
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第五节 利用燃油经济性－加速时间曲线确定动力装置参数
三、 Pe、ig和i0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。
it i0ig ic
ic—副变速器传动比。
三轴式变速器 =1 igmin
itmin i0 itmin的确定→ i 的确定
0
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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
最高车速最高。
uamax 时，汽车的 uP u P —发动机最大功率对应的车速； uamax —汽车的最高车速。
增大而减小； 货车的比功率随总质量增大而减小。
fg CD A 3 比功率 ua max ua 3.6ηT 76.14mηT max
3
第一节 发动机功率的选择
4
第一节 发动机功率的选择
货车可以根据 总质量与同类车 辆比功率的统计
数据，初步选择
发动机功率。
5
第一节 发动机功率的选择
2.轿车的比功率
满足汽车的附着条件 FX max F 。
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第三节 最大传动比的选择
一、保证最大爬坡度 imax
当汽车低速爬坡时 FW= 0， = 0 Fj
Ft max Ff Fi max
Ttq max ig1i0 T r Gfcos max Gsin max
G fcos max sin max r ig1 Ttq max i0 T
ig2 2.125 1.46 ig3 1.458
奔驰E200 5挡变速器传动比
ig1 ig2 3.95 1.63 2.42
ig2 ig3 2.42 1.62 1.49
ig3 ig4

1.458 1.36 1.070
ig4 ig5

1.070 1.25 0.857
ig3 ig4
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第三节 最大传动比的选择
G fcos max sin max r ig1 Ttq max i0 T
以奔驰ML320越野汽车为例，计算满足最大爬 坡度要求前提下的传动系最大传动比。 已知参数：G ＝26950N；f ＝0.02； 30 ； ＝310 N m ；i0＝3.70； tq max 副变速器传动比 i ＝2.64；ηT＝0.90
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， 大，挡数较多。
it max / it min
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
一、各挡传动比的确定
1.各挡传动比的分配
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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。
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第五节 利用燃油经济性－加速时间曲线确定动力装置参数
一、i0的确定
前提：Pe 和 ig已经确定。
ig3 i
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
2.等比级数分配传动比的优点
1）发动机工作范围都相同，加速时便于操纵； 2）各挡工作所对应的发动机功率都较大，有利于汽车动力性； 3）便于和副变速器结合，构成更多挡位的变速器。
以下将重点分析上述优点
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第四节 传动系挡数Fra Baidu bibliotek各挡传动比的选择
ua与n的关系
' 1
才能无冲击地接合 离合器挂入III挡
同理，应有
由于
n2 ig2 ig3 n1 ig1 ig2 ig2 ig3
所以
n2 n2 n1 n1
n1 n1
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
国产奥迪A6 轿车的各项技术参数
•发动机工况图 •变速器工况图
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
ig1/ig2＝1.85；ig2/ig3＝1.432；ig3/ig4＝1.346； ig4/ig5＝1.355；且
n2 nmax
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
不同传动比分配方式的对比分析
各挡对应的发动机工作 转速范围都相同，且都在 发动机最大功率附近。
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
C曲线：燃油经济性加
速时间曲线。 i0不同，将直接影响 到汽车的动力性和燃油 经济性。 思考 C曲线上的各点是如何计算得到的？
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第五节 利用燃油经济性－加速时间曲线确定动力装置参数
二、 ig 和i0的确定
前提：发动机已经选定。 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。
比功率：单位汽车总质量具有的发动机功率，单 位：kW/t。
1000 Pe 汽车比功率 m
fg CD A 3 ua max ua max 3.6ηT 76.14mηT
2
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 变化不大，但m 变化较大，A/m随质量
本节将介绍汽车变速器各挡传动比的基本分配原则；按等比 级数分配传动比的优点等。
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择 挡位数多，对汽车动力性和燃油经济性都有利。
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
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
1
第一节 发动机功率的选择
二、由比功率确定发动机功率
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。
13

1.49 1.49 1.00
ig4 ig5

1.00 1.20 0.83
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一些常见车型传动比的比值
车型
ig1/ig2
ig2/ig3
ig3/ig4
ig4/ig5
ig6/ig5
奥迪3.0 现代XG
马自达6 奥迪TT
1.719 1.770
1.788 1.820
1.429 1.463
1.505 1.57
nr ua 0.377 ig i0
Ⅰ挡n=n2时的车速为
n2 r ua1 0.377 ig1i0
Ⅱ挡n=n1时的车速为
n1r ua2 0.377 ua1 ig2i0
n1 n2 ig2 ig1
n2 ig1 n1 ig2
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择
II挡换III挡时，n n2 时摘II挡，设n n
轿车的车速高，最高车速变 化范围大。 比功率主要与 ua max有关。 比功率还与CDA/ mηT有关。
fg CD A 3 ua max ua 3.6ηT 76.14mηT max
比功率
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第一节 发动机功率的选择
Audi A6与Bora 比功率的比较 （两车轴距相差337mm，质量相差170kg） 车型 Audi A6 1.8 Bora 1.8 功率 整备质量 比功率 /(kW t 1 ) 60 68 最高车速 /(km h 1 ) 198 202
13.5s
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第五节 利用燃油经济性－加速时间曲线确定动力装置参数
三、 Pe、ig和i0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。
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第五节 利用燃油经济性－加速时间曲线确定动力装置参数
变速器各挡传动比基本按等比级数分配，即
ig1 ig2

ig2 ig3

q
ig1 qig2 ig2 qig3
设5挡变速器的ig5=1
ig3 qig4
ig4 q ig3 q 2
ig4 4 ig1
ig2 q 3
4
ig1 q 4
2 g1
q 4 ig1
ig2 i
4 3 g1
不同传动比分配方式的对比分析
高挡对应的发动 机转速范围大。
高挡对应的发动 机转速范围小。
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第四节 传动系挡数与各挡传动比的选择 由于高挡的利用率远大于低挡，实际各挡传动比常按下式分布
ig1 ig2

ig2 ig3

ign -1 ign
CA7220 5挡变速器传动比
ig1 ig2 3 .6 1.69 2.125