动力装置分解.pptx

单击以编辑,母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,前面两章内容的回顾,根据第一章功率平衡的原理，汽车的后备功率用于汽车的加速和爬坡。,给出了一定的动力性指标，必须要有相应发动机功率才能够实现,发动机本身功率足够只是必要条件，还要能够发挥出来才能够达到目的,前面两章内容的总结,根据第二章，知道汽车行驶的负荷率影响汽车的燃油经济性，发动机功率越大，负荷率越低，经济性越差,汽车动力装置参数的选定,3.1,发动机功率,3.2,最小传动比,3.3,最大传动比,3.4,变速器档数及其传动比,3.5,动力传动系匹配,第三章 汽车动力装置参数的选定,动力装置功能：提供原动力，使汽车行驶,动力装置组成：发动机、传动系（包括车轮）,发动机和变速器经常连接在一起，有时候称为动力总成,发动机：是动力源，和其它机械的动力源一样,最主要参数：功率,其它参数：转矩、外特性等,传动系：配合发动机发挥其功率,两种车型的参数对比奥迪和红旗,奥迪,红旗,两种车型的参数对比奥迪和红旗,3.1,发动机功率的选定,汽车动力性主要是由于发动机功率决定，并受传动系和外力（附着力）限制的。,汽车发动机功率一般根据动力性进行选择，再从经济性方面进行复核和校正。,动力性的三个评价指标中，最高车速反应了发动机功率的要求，也间接的反应了汽车的加速爬坡能力,新一代保时捷,911 GT3,，最大功率,415,马力，最高车速达到,310km/h,，从静止加速到,100km/h,只需,4.3 s,法拉利,612,搭载,5.7,升,V12,引擎，最大马力为,540hp/7250rpm,，扭力,60kgm/5250rpm,，,0-100km/h,的加速可在,4.2,秒内完成，极速则是在,315km/h,以上,1,根据最大车速,u,amax,选择,P,e,3.1,发动机功率的确定,2,根据,汽车比功率（单位汽车质量具有的功率,，,kW/t,）,3.1,发动机功率的确定,中型货车的比功率约为,10kw/t,其中,Ff,约占40。,A/m,项，,m,增加，,A,增加有限，因此,，,A/m,随总质量的增加而减少,。,3,、法规标准要求,有的国家对汽车的比功率有规定，以保证路上行驶的汽车动力性不低于一定的水平，防止阻碍正常交通流。比如我国的,GB7258-2004,规定：农用运输车与运输用拖拉机的比功率限值为,4kW/t,，其它机动车为,5kW/t,（标准中规定：比功率为发动机最大净功率,(,或,0.9,倍的发动机额定功率或,0.9,倍的发动机标定功率,),与机动车最大允许总质量之比。,有些车型要达到相应的等级，也需要具备相应的比功率。比如根据,JT/T 325-2006,营运客车类型划分及等级评定，高三级特大型客车的比功率要不小于,13kW/t,4,、货车：可以根据同样,总质量,与,同样类型车辆,的比功率统计数据初步选择发动机功率。,5,、轿车：情况不一样，根据,总质量,与,预期车速，参照同类型车确定,还要考虑发动机带动附件所需要的功率,对于轿车，情况不一样，动力性,（最高车速）,),相差很大，比功率也相差很大,补充：很多情况下轿车的最高车速不具有实用价值，所以也经常根据其,0-100km/h,加速性能确定发动机功率,发动机外特性对汽车行驶稳定性有影响,发动机特性（最大转矩）对其工作稳定性影响,发动机特性（最大转矩处转速）对其工作稳定性影响,发动机特性（对高速性能影响）对其工作稳定性影响,式中,:,T,emax,为最大转矩（,Nm,）；,a,为转矩适应系数，一般在,1.1,1.3,之间选取；,P,emax,为发动机最大功率（,kW,）；,n,p,为最大功率转速（,r/min,）。,Temax,计算,:,转矩适应系数：标志着汽车行驶阻力增加时发动机沿外特性自动增加转矩定能力,对在山区行驶的车，,a,大些是很适宜的,对于高速车，在最大转矩相同的情况下，,a,小些使得转矩平坦一些，高速动力性好些,Temax,影响加速性能、爬坡性和最大动力因数,2,最大转矩,T,emax,及相应的转速,n,T,n,T,、,n,p,之间应该保持适当的关系，如果,n,T,过于接近,n,p,则使得直接挡最低稳定车速偏高，在通过繁忙的交叉路口时换挡次数增加。有转速适应系数：,发动机适应系数,转矩适应系数,x,转速适应系数,F,一般,np/nT,、,1.4 (1.4,2.0,发动机设计保证,),，,F,越大则发动机的适应性越好,发动机要和变速器相匹配才能够获得较好的性能,最大转矩,T,emax,相应的转速,n,T,液力自动变速器（,AT,，采用液力变矩器）能够改善汽车的稳定性,高转矩发动机：,在一定范围内保持大致不变的功率，也称,等功率发动机,奔驰公司的,OM402LAI/1,增压发动机,等功率发动,机具有比较理想的特性,奔驰公司的,OM402LAI/1,增压发动机,1982,年奥迪,100 1.8L,轿车发动机外特性,奔驰公司的,OM402LAI/1,增压发动机,一汽给出的,奥迪,100 1.8L,轿车发动机外特性,一汽给出的,红旗,CA7220,轿车发动机外特性,奔驰公司的,OM402LAI/1,增压发动机,一汽给出的奥迪,100,发动机特性,奔驰公司的,OM402LAI/1,增压发动机,一汽给出的奥迪,100,发动机特性,奥迪,016,系列的两种变速器（摘自红旗）,奥迪,016,系列的两种变速器（摘自红旗）,奥迪,016,系列的两种变速器的性能匹配对比（摘自红旗）,奥迪,016,系列的两种变速器的性能匹配对比（摘自红旗）,奥迪,016,系列的两种变速器的性能匹配对比（摘自红旗）,3.2,最小传动比的选择,轿车四档和五档,(,超速档,),变速器中，各档使用,时间,的典型百分比如表,77,。,汽车大部分时间以高挡行驶，其选择很重要,3.2,最小传动比的选择,路程系数,扭矩系数,(1),、最小传动比与最高车速的关系,3.2,最小传动比的选择,（,2,）、最小传动比与后备功率,3.2,最小传动比的选择,1,2,3,4,5,为了提高燃油经济性，出现了减小最小传动比的趋势，,在选择最小传动比时，要考虑最高档（直接档）有足够的动力性，即动力因数。,主减速器传动比过小，会造成汽车运行时发动机负荷率过大，反而不利于提高燃油经济性。,选择最小传动比，使得既能保证汽车的动力性，也能有合适的燃油经济性。,（,3,）、,最小传动比还受到,驾驶性能,的限制。最小传动比过小，发动机在重负荷下工作，加速性不好，出现噪声与振动；过大时发动机运转速度高，噪声大,第二节 最小传动比的选择,根据每千克,(,磅,),车质量的发动机排量毫升值，查出允许的最小,n/u,a,值。这对选择轿车最小传动比是有参考价值的,比排量（发动机排量,mL/,汽车质量,kg,）,奥迪,100,1810/1710=1.058,红旗,7220,2194/1710=1.283,物理意义：保证单位质量的驱动力,第三节 最大传动比的选择,1,、最大爬坡度,(,货车,),加速能力（轿车）,2,、最低稳定车速（越野车）,3,、附着力,越野车最低稳定车速,轿车,（手动）,过去美国,3,挡，欧洲,4,挡,现在为了省油，一般,5,挡，也有,6,挡,轻中型货车,一般,5,挡,重型货车,一般,6,到十几个挡,越野车,使用条件复杂，,挡位数较同吨位的普遁货车常多一倍左右,多挡一般采用主副变速器的方案,变速器挡数和各挡传动比,挡数：影响动力性、经济性、复杂性、传动比间隔,汽车各档传动比大体采用等比级数分配。,按照等比级数分配传动比的优点,1,：,可以使发动机在一定范围,n1-n2,内工作，有利于换挡,：,换挡过程分析,若每次均将转速提高到,n2,换档，只要发动机降低到,n1,，,离合器就能无冲击地接合。,由于符合人的操作习惯，,这样,布档能,方便驾驶员加速时换档操作。,按等比级数分配传动比也在于,可,充分地利用发动机的功率，提高发动机的动力性。,汽车需要大功率时，若档位传动比分配得当，就可使发动机经常在接近外特性最大功率范围内运转。从而,相对,增加汽车后备功率，提高汽车加速和爬坡能力。,这对于比功率较小的大货车尤为重要,按照等比级数分配传动比的优点,2,：,汽油机的最高转速一般不大于最大功率转速的,10,12%,，柴油机也类似,补充,1,：还可以用,损失功率最小,为目标,在各种车速下都能够发挥出最大发动机功率的匹配是最理想的。所以有人称等功率发动机特性为,理想发动机特性,实际匹配无法完全满足理想特性，有一定损失，损失越小越好,补充,2,：还可以用,损失驱动力最小,为目标,也就是驱动力最大，爬坡度最大,当然也可以用加速度最大，加速时间最短为目标,按等比级数分配传动比的,(,主,),变速器，还便于和副变速器结合构成更多挡位的变速器,按照等比级数分配传动比的优点,3,：,主变速器,i,1,副变速器,i,2,总传动比,i,i,1,i,2,实际传动比的分配,考虑到高挡利用率较高，所以高挡位之间的传动比差别比低档位小，实际上常有下面的关系,：,对货车可以同时兼顾动力性经济性,轿车更好的兼顾经济性,MPG,第,5,节,利用燃油经济性,-,加速时间曲线确定动力装置参数,加速时间小,好,加速时间大,好,只确定,i0,MPG,第,5,节,利用燃油经济性,-,加速时间曲线确定动力装置参数,加速时间小,好,加速时间大,好,只确定,i0,汽车动力装置（总成）,汽车动力装置包括发动机和传动系,汽车动力装置参数指主要包括发动机功率和传动系传动比,对动力装置进行优化（折衷），以满足汽车对动力性和燃料经济性以及汽车驾驶性的要求。,汽车功率平衡图,还可以根据汽车驱动力行驶阻力平衡图求负荷率和后备功率,驱动力,F,t,a,b,C,D,发动机的动力性和经济性要求很大程度上是相互矛盾的,汽车动力性主要是由于发动机功率决定，并受传动系和外力限制的。,汽车发动机功率一般根据动力性进行选择，再从经济性方面进行复核和校正。,动力性的三个评价指标中，最高车速反应了发动机功率的要求，也间接的反应了汽车的加速爬坡能力,上海车展：蝰蛇,SRT10,是一款性能卓越的顶级跑车，被誉为道奇品牌象征。该款车装配,510,马力的,8.3,升,V10,发动机，,0,到,100,公里,/,小时加速仅需,4,秒左右。,汽车功率平衡图,可能的后备功率,后备功率,