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专题 汽车及其制造中的节能技术 第一节 汽车传动系与发动机匹配一、传动系匹配节能 AB线为发动机万有特性的最佳燃油消耗曲线，R区为发动机的常用工作区，显然R区距AB线越近，发动机燃料经济性越好。 如何在使用中节能：当车速一定时，发动机转速可以在等功率线P上任一点工作。因此可以通过减小或，使发动机在较低转速下工作，也即使发动机万有特性上的工作点沿着该油门开度下的等功率从线由下向上、由右向左移动，实现节油。 二、传动系参数的合理匹配 1．合理选择变速器参数 汽车性能对于传动比有以下主要要求： 最大传动比（最低档速比）应能保证实现给定的最大爬坡度和正常行驶中在最大爬坡度条件顺利起步； 最小传动比（最高档速比）应能达到设计要求的最高车速； 应使汽车能顺利而迅速地加速，具有较好的坡道行驶性能以及保证汽车在常用工况下的行驶经济性。同时，在最高档与最低档之间，应有适当数量的中间档以及传动比的合理分配。 变速器的传动比范围、档位数以及速比间隔等参数与汽车的动力性、经济性有着密切的关系。 1）速比范围与档位数 节能原理：最低档速比与最高档速比之比（即速比范围）的扩大可以明显地改善汽车的燃油经济性和动力性。 就动力性而言，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。就燃油经济性而言，档位数多，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。所以增加档位数会改善汽车的动力性和燃油经济性。 2）速比间隔 档位数多少影响到档与档之间的传动比比值，即速比间隔。速比间隔过大，会造成换档困难。一般认为速比间隔不宜大于1.7～1.8。变速器各档速比确定一般有两种方法，即等比级数分配或渐进式速比分配。 节能原理: 使发动机总在同一转速范围内工作，因而可以使用最少的油耗做最大的功用，起到节能的作用。 但实际上．换档不可能在瞬间完成，换档必然带来车速降低，由于空气阻力影响．高速区域换档车速降低量远大于低速区域。因此，较高档间速比的比值应小于较低档间速比比值，才能保持发动机工作的转速范围不变。现代轿车使用车速范围大，多采用渐进式速比分配。 2．合理选择驱动桥的参数 选择驱动桥参数，主要就是确定主减速器传动比。 通过，燃油经济性——加速时间曲线表明，值较大时，加速时间较短但燃油燃油消耗量增加；值较小时，加速时间延长但燃油经济性改善。为了节能，选定2．6作为主减速器传动比，此时还能兼顾汽车的燃油经济性与动力性。 3．变速器与主减速器传动比的匹配节能 ---节能原理同上 由于液力传动存在着液力损失，与机械传动相比其效率较低，最高效率也只有0.85～0.9，因而在正常行驶时油耗较高，经济性差。但通过与发动机的匹配优化、采用综合式液力变矩器、锁止式液力变矩器、增加档位数等措施，可使液力自动变速器接近机械变速器的效率水平。 二、综合式液力变矩器 综合式液力变矩器和普通液力变矩器的结构基本相同，仍由泵轮、涡轮和导轮组成。不同之处在于它的导轮不是完全固定不动的，而是通过单向离合器支承在固定于变速器壳体的导轮固定套上。单向离合器对导轮有单向锁止作用，使导轮只能朝顺时针方向旋转(从发动机前面看)，但不能朝逆时针方向旋转。 液力变矩器效率特性曲线 与液力偶合器效率特性曲线 相交，此时变矩系数K=1。在传动比 （变矩系数K=1时的传动比）范围内，变矩器的效率高于偶合器，当 ，变矩器效率迅速下降，而偶合器的效率却继续增高。综合式液力变矩器即在低速时按变矩器特性工作，而当传动比达到 时，转为按偶合器特性工作，从而扩大了高效率的范围，其效率特性曲线如图上实线所示。 三、锁止式液力变矩器（案例：帕萨特B5 ） 锁止式液力变矩器是在液力变矩器的泵轮与涡轮之间安装的一个可控制的锁止离合器。当汽车的行驶工况达到设定目标时，锁止离合器自动将泵轮与涡轮锁成一体．液力变矩器随之变为刚性机械传动，从而提高了传动效率。 1．液力变矩器的锁止方式 目前，液力变矩器的锁止方式主要有液压锁止、离心锁止、粘性锁止等方式，其中，液压锁止为主要的锁止方式。 2．液力变矩器的锁止控制 锁止控制实质上就是确定在何点进行液力档与机械档之间的转换，即确定最佳锁止点。锁止点的选择应根据实际情况来决定，有在偶合器工况点，也有在对应最高效率点，或者设在它们中间。