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第三节　动力性分析 四、最高车速和传动系最小速比的确定 第四节 行驶附着条件 0、引言 附着条件：地面产生的驱动力不超过地面附着力。 可见，地面附着力制约着汽车驱动力，也影响到汽车动力性。这就是本节要研究的内容。 因为地面附着力与驱动轮的垂直载荷成正比，为此，先从汽车驱动轮垂直载荷分析入手。 一、车轮法向反力 在静止状态，汽车受力如图。则地面法向反力： 前轴 后轴 式中：G——汽车重心 l——轴距 l1l2——汽车质心到前后轴的距离 1．静态法向反力 第四节 行驶附着条件 第二节　汽车的驱动系统 三、变速器和液力变矩器特性 前面说过，从外特性来看，内燃机不适合作为动力机械。但是它体积小、重量轻，使用的液体燃料十分丰富，并且容易制取，而配件的价格又较低廉，所以至今活塞式的内燃机仍是广泛使用的车辆动力装置。 那么，如何使二者兼顾呢？这就用到了变速器和液力变矩器。 变速器和液力变矩器的作用，就是改变转速和转矩，是内燃机的特性相理想特性曲线靠拢。 第二节　汽车的驱动系统 1．机械式有级变速器 汽车用的机械式变速器，多是有级变速器。 有级变速：变速器的传动比设定为几个档次，只能使用这几个固定速比。 无级变速：变速器的传动比可以连续变化，在设定范围内任意调节。 第二节　汽车的驱动系统 若不考虑传动损失， 减速增矩 经过变速器的减速增矩，发动机的外特性经变速器之后，就会发生改变。 速度变小；速度范围变小；输出转矩增加。 第二节　汽车的驱动系统 这也给我们一个启发，可以设置多个档位，得到一组转矩-转速曲线，让这组曲线的包络线是理想转矩特性曲线。这样，使得变速器输出的转矩接近理想转矩特性。 右图就是一个四档变速器的转矩特性曲线。 第二节　汽车的驱动系统 从上图可以看出，变速器的输出特性和理想输出特性还是有一定差别，显然，这种差别越小，功率利用的可能性就越大。 怎么办？ 适当增加变速器档位； 合理确定各挡传动比。 第二节　汽车的驱动系统 挡位数多，可以改善汽车的动力性和燃油经济性。 就动力性而言，挡位数多，就增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高汽车的加速和爬坡能力；就经济性而言，挡位数多，增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能性。 挡位数多，结构复杂，操纵复杂。 所以，变速器的档位应该根据设计考虑的侧重点，参照同类车情况类比确定。 （1）档位的确定 第二节　汽车的驱动系统 最大传动比，直接和汽车的最低车速相关。因而，确定最大传动比，主要考虑三个方面的问题： 最大爬坡度、 汽车最低稳定车速、 附着率。 用最大爬坡度确定最大传动比，用附着率进行验算。 爬最大坡度时，汽车最大驱动力： （2）最大传动比的确定 或 则 第二节　汽车的驱动系统 最小传动比，直接和汽车的最高车速相关。 一般来说，最大车速时，汽车都是在平直道路上等速行驶，行驶阻力只有车轮阻力和空气阻力。 对于轿车，常按照发动机的最大功率点确定最高车速。 （3）最小传动比的确定 ①va max设计——最高车速对应于发动机最大功率点的转速n(Pmax)。 ②高速设计—最高车速对应的发动机转速高于n(Pmax)。 ③低速设计—最高车速时对应的发动机转速低于n(Pmax)。 第二节　汽车的驱动系统 中间各挡传动比与发动机的稳定工作有关。 （4）各挡传动比的确定 稳定工作点分析 假定变速器处于某一档位时驱动轮上的转矩特性曲线Mt与阻力矩曲线M’相交于两点。在A点，如果阻力矩增加车速降低，则由于MtM’，而使车速迅速下降，甚至会使发动机熄火。如果速度提高，则MtM’,车速迅速提高直到B点。所以，A点是不稳定工况。在B点，当车速增加时，MtM’，车速又降低到v2；而当车速降低时．MtM’，车速又提高到v2。所以，B点是稳定工况。 发动机稳定工况条件 第二节　汽车的驱动系统 在极限换档的情况下，在相邻的两档之中，高档中发动机转速处于n(Mmax）时，应该换档，而换入低档时，发动机的转速应处于nmax。 第二节　汽车的驱动系统 但在实际设计中，高档对应的发动机转速略高于n(Mmax），而低档对应的发动机转速略低于nmax ，即应保证 如果不考虑换档间隔中车速的降低，则有 q，即为相邻两档传动比之比。 即： 令： 在极限换挡情况下， 第二节　汽车的驱动系统 确定中间挡传动比的方法 可以通过确定q来确定中间挡传动比。 1）等比级数分配 相邻两档的传动比之比为常数。 对四档变速器： 第二节　汽车的驱动系统 等比分配速比使得相邻两档特性场与理想转矩曲线间形成的空隙（又称为变速器空隙）是均匀的，面积相等。 等比级数分配