动力传动系统参数匹配(教案)

　　初步选择参数之后,可拟定这些参数数值的范围,进一步具体分析、计算不同参数匹配下汽

车的燃料经济性与动力性,然后综合考虑各方面因素,最终确定动力传动系统的参数。通常以循

环行驶工况油耗Q（L/l00km)代表燃料经济性,以原地起步加速时间代表动力性,做出不同参

数下的燃料经济性一加速时间曲线,并确定动力装置参数。　　一、主减速器传动比的确定

在动力传动系统他参数不变的条件下,若选定减速器的最佳传动比,可根据燃料经济性、动

力性的计算,绘制如图3-8所示的不同的燃料经济性一加速时间曲线,图3-8中的纵坐标是

O~96.6km/h(0~60pmh)时的加速时间(s),横坐标为EPA循环工况的燃料经济性(km/L或mpg)。

算出不同i0时的加速时间与每升燃料行驶里程后,即可作出图示曲线。曲线表明, i0较大时,加速

时间较短但燃料经济性下降。若选择i0=2.6时,增兼i0较小时,加速时间较长但燃料经济性提高。

顾加速时间和燃料经济性。若以动力性为设定目标，则可选较大i0；若以燃料经济性设定目

标，则可选较小i0。

燃料经济性一加速时问曲线通常大体L呈C形,所以有称之为c曲线的。

图3-8燃料经济件一加速时间曲线

　　二、变速器与主减速器传动比的确定

　　在不改变发动机的条件下,可利用C曲线从几种变速器中选取合适的变速器和主减速器传动比。

图3-9是一实例。图上绘制了几种变速器的C曲线。图3-9a是3挡变速器与4挡变速器的C曲线,图3—9b是4挡变速器与5挡变速器的C曲线。3挡变速器与4挡变速器均具有直接挡,由于4挡变速器的变速范围广,所以汽车动力性有所提高,5挡变速器具有超速挡,汽车燃料经济性与动力性均有显著提高。图3-9C是装有三种不同传动比的5挡变速器

图3-9装用不同变速器时的燃油经济性一加速时间曲线

可以根据设计目标选用其中的一个,并根据其C曲线确定主传动比。A、H、C时汽车的C曲线。图3—9C上还画山了三条C曲线的包络线,称为“最佳燃油经济性一动力性曲线”。它表示三种5挡变速器与不同传动比主减速器匹配时,在一定加速时间下燃油经济性的根限值。　　图310a是TJ-5型大客车装用两种不同传动比的5挡变速器与不同传动比主减速器时的C曲线。可见,以变速器II和主减速器传动比为8.6时的匹配关系得到的燃油经济性动力性最佳.

图3-10是CA141货车装用三种不同变速器时燃油经济性——1km加速末速度曲线。它是以0~1000m连续换挡加速的末速度作为动力性评价指标的。可见,装用带超速挡的最高挡为直接挡的6挡变速器,燃油经济性都比用5挡变速器时有改善,如果驱动桥传动比采用5.7,则装用最高挡为直接挡的6挡变速器时,不但燃油消耗量可减小1.08L/100km(3.6%),而且0~1000m连续换挡加速的末速度也可以增加0.58km/h〔0.7%)。　　三、发动机、变速器与主减速器传动比的确定

　　下面考虑不同排量发动机、不同变速器与不闷主减速器传动比的动力传动系统参数的确定。

　　图3-11a是一辆轿车在同一变速器条件下选用三种小同排量发动机时的燃油经济性—加速时间曲线,若要求的加速时间为13.5s,则只能选用大或中排量发动机。因为中排量发动机的燃油经济性较好,所以应当选用中排量发动机,然后利用中排量发动机的C曲线确定最佳主减速器传动比,

　　为了便于进行不同变速器的选定,在图3-11a上还给出一条三种不同排量发动机曲线的包络线,也称作“最佳燃油经济性和动力性曲线”;它表明该轿车装用一种变速器、装用不同排量发动机与匹配不同主减速器传动比时,一定加速时间的动力性要求下所能达到的燃油经济性

的极限值。图3-11b中绘制了该轿车装用三种具有不同传动比的4挡变速器时的“最佳燃油经济性和动力性曲线”。可见,在加速时间要求为13,5s的条件下,C变速器的燃油经济性最好,比A型提高4.4%。

　　比较了装用自动液力变速器时的情况。图3-1lc是3挡自动液力变速器与在第三挡能锁止的3挡自动液力变速器的“最佳燃油经济性和动力性曲线。”分析表明,在加速时间要求为13.59的条件下,具有第三挡可锁止式自动液力变速器的燃油经济性可提高6~7%。

　　上述用燃油经济性——加速时间曲线来确定动力装置参数的方法,是一种经常采用的方法。

图3-12所示为一辆质量为795.5kg、装有5挡变速器的轿车,利用燃油经济性——加速时间曲线来确定发动机排量(相当于功率)与主减速器传动比的例子。图中绘出了装用不同排量发动机（0.8~1.6L)与匹配不同主减速器传动比比值时的EPA城市、公路加速时间曲线。

图3-l2上还有:

　　1)I挡能克服30%坡度所要求的最小 n/ua值曲线。　　2)第4挡在88.55km/h与96.6km/h车速行驶时,能克服3%坡度的最小n/ua值曲线。

　　3)驾驶性能要求的最小n/ua值曲线。

　　通过分析图中的曲线后可知,当加速时间定为13s以内时,以1.2L排量发动机匹配与n/ua,=20.5r/min/(km/h)相应的主减速器传动比为好。此时,每升燃油可行驶26km。不过,这种匹配不能满足驾驶性能的要求。对于1.2L发动机,允许的n/ua值为26.7 r/min/(km/h),相应的加速时间为12.3s,但每升燃油只能行驶23.48km。综合衡量得失,不如选取1.5L排量的发动机, n/ua值为21.5r/min/(km/h),此时加速时间缩短到9.7s,每升燃油能行驶23,73km。

图3-10我国两种汽车装用不同变速器的燃油经济性一动力性曲线

图3-11三种小同排量发动机时的燃油经济性—加速时间曲线

图3-12用以选围发动机排崖与主减速器传动比的燃油经济性一加速时间曲线.