武汉理工大学车辆工程汽车理论讲稿要点.ppt

汽 车 理 论Theory of automobile 乔维高 武汉理工大学汽车学院 2010年3月 第三章 汽车动力装置参数的选定 汽车动力装置参数：指发动机的功率、传动系的传动比。它们对汽车的动力性与燃油经济性有很大影响。 基本内容：发动机功率的选择 最小传动比的选择 最大传动比的选择 变速器挡数与各挡传动比的选择 难点：利用燃油经济性——加速时间曲线确定动力装置参数 发动机最大功率和传动系传动比的确定，首先应考虑满足新设计汽车的动力性要求，如最高车速、最大爬坡度、加速能力等，同时还要兼顾汽车燃油经济性的要求和驾驶性的要求。 在确定发动机最大功率和传动系传动比之前，先要参照同类型汽车和有关资料初步确 定如下参数： (1) 汽车的质量； (2) 迎风面积和空气阻力系数； (3) 轮胎的型号和尺寸； (4) 传动系的机械效率。 第1节 发动机功率的选择 设计中常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。最高车速虽然仅是动力性中的一个指标，但它实质上也反映了汽车的加速能力与爬坡能力。 若给出了期望的最高车速，选择的发动机功率应大体等于但不小于以最高车速行驶时行驶阻力功率之和，即： (1) 在实际工作中，还利用现有汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有功率。汽车比功率是单位汽车总质量具有的发动机功率，比功率的常用单位为kW/t，可由下式求得汽车比功率为 各种货车比功率与其总质量的关系可由统计学规律得出。 轿车行驶车速高,且不同轿车动力性能相差很大,其最高车速在100km/h-300km/h之间。利用下图可以由设计轿车的总质量与预定的最高车速,大体确定应有的发动机功率。 取f/ηT=0.02， CDA/mηT =4?10-4~ 10 -3 m2/kg 第2节 最小传动比的选择 传动系的总传动比是传动系中各部件传动比的乘积，it=igi0ic。汽车的功率平衡图标出了水平路面行驶阻力功率曲线和不同主减速器传动比i0=4. 0、4.62及5.14时发动机的功率曲线1、2、3。 第3节 最大传动比的选择 确定最大传动比时，要考虑三方面的问题：最大爬坡度或I档最大动力因数D1max，附着力以及汽车最低稳定车速。 就普通汽车而言，传动系最大传动比itmax是变速器头档传动比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变速器I档传动比。 ig1≥ 一般货车的最大爬坡度约为30%，即a≈16.7。 求出I档传动比后应按下式验算附着条件 求附着力Fψ 时，可取附着系数Ψ =0.5~0.6 第4节 传动系挡数与各挡传动比的选择 1. 考虑动力性 档位数多，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。 2. 考虑燃油经济性 档位数多，增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能 不同传动比分配规律的发动机工作范围 三种不同传动比分配的3档变速器在加速过程中发动机功率的发挥程度。 方案1：按等比级数分配传动比，即 方案2： 方案3： 假定加速过程中节气门全开，各档均达到发动机最高转速时才换档。比较得： 1档：三种方案的发动机工作区域相同 2档：方案2利用发动机功率的范围少了n1~n1’区域；方案3利用发动机功率的范围增加了n1”~n1区域。 3档：方案2利用发动机功率的范围增加了n1” ~ n1区域；方案3利用发动机功率的范围少了n1~ n1’区域。得少失多。 方案1可在汽车需要大功率时，较好地利用发动机特性曲线中功率较大的一段来增加后备功率。 本章小结： 1、发动机功率的选择： *