＝........＝ ig 2 ig 3
igk 1 igk
＝q igk 1 igk
实际上
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ig1 ig 2
........
22/30
ig 1 ig 2

ig 2 ig 3
........
igk 1 igk
ig1 ig 2
＝
ig 2 ig 3
＝........＝
汽车动力传动系统匹配
发动机功率
汽车动力 装置参数 动力性
燃油经济性
传动系 传动比
驾驶性
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3.1 发动机功率的确定
发动机功率
预期 最高车速
汽车 动力性
加速能力
爬坡能力
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3.1 发动机功率的确定
1 根据最大车速uamax选择Pe
mgf CD A 3 Pe ( ua max ua max ) T 3600 76140
31/30
km/L
2. 变速器与主减速器传动比的确定
动力性PE
变速器（ I 4档）
变速器 II(3档）
t
km/L
32/30
燃油经济性
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动力性
五档变速器
t
4档变速器
燃油经济性
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km/L
最佳燃油经济性－动力 性线
动力性
变速器 C
t
B
A
燃油经济性
4档变速器
t
发动机排量增加
燃油经济性
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km/ L
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2
3
4
4 i2
g1
, ig 2
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4 i3
g1
,
由此可倒出n档变速器的各档传动比：
ig 2
n 1 i n 2 , i
g1
g3

n 1 i n 3 , i
g1
g4

n 1 i n 4
g1
对于第m档，则igm
n 1 i n m
g1
确定了各档的传动比后，还要 校验公比q是否小于1.7 ~ 1.8。
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P
n
' 1
n
n
'' 1
Pe左移
nmin
nmax
n n1
'''
nmax
29/30
n1 n
''" 1
nmax
n
3.5 动力传动系统匹配
预期最高车速 发动机功率 传动比选择 变速器、 主减速器 原地起步加速时间
参数初选
循环工况油耗
燃油经济性
确定动力 装置参数
汽车动力性
30/30
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q=const的优点：
低挡
换挡过程分析
n2
离合器 平稳接触
换高挡 车速不变
设发动机转速n工作范围 在n1 ~ n2间变化，则
n2 r n1r ua1 0.377 , ua 2 0.377 ig1i0 ig 2i0 ua1 ( I档） ua（ 2 II 档） n1 n2 n2 ig1 或 无冲击接合 ig 2 ig1 n1 ig 2
r mg ( f cos max sin max )r Ttq maxi0T
mgf cos max mg sin max
货车最大爬坡度约30％， 约为16.7°。
r 通常取＝0.5 ~ 0.6
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Ft max
Ttq maxig 1i0T
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3.3 最大传动比的确定
最大传动比是汽车为I档时传动系的总传动 比。因主减速器传动比是固定的，普通汽 车没有分动器和轮边减速器，只要确定I档 传动比即可。 最大爬坡度、I档动力因数、附着力和汽车 最小稳定车速是最大传动比的制约因素。 讨论最大爬坡度时，车速很低，近似等速， 所以，Fj和Fw均可忽略。
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n1
ua
IV档
P
n2 ua1 k ig n2 r ua1 0.377 ig1i0
III档 II档 I档
ua 2
n1r 0.377 ig 2i0
ua1 ua 2
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n1
n2
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小结
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。这符 合人的操作习惯，这样布置档位能够方便驾驶 员加速时换档操作。
但A / m变化较大。
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中型货车的比功率约 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。(2～3m2) 货车比功率随总质量增加而减小。通常， 重型货车比功率约7.35kW/t。 有的国家对汽车比功率有规定，以保证 汽车动力性不低于一定的水平，防止阻 碍正常交通流。
21.15×3600
1
若给定m、CD、A、f、T，则可求出功率Pe
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2 汽车比功率 kW/t—单位汽车质量具有的功率
MV Specific Power (Power Per Unit Mass)
Pe fg CD A 3 汽车比功率＝ ua max ua max m 1000 3.6T 76.14mT fg 若已知f、T 、C D及ua max大致差不多， ua max const 3.6T
土壤易受 冲击破坏
松软路面
Fφ
it max
nmin rr 0.377 ua min
uamin
itmax
由于轿车传动比较高，最大传动比是根 据加速能力确定。
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3.4 挡位数及其传动比的确定
档位数多,增加了发动机发挥最大功率附近功 率的机会,提高了汽车加速和爬坡能力,同时也 增加了发动机在低燃油消耗率工作的机会 , 档 位数增加对动力性和燃油经济性均有利。
ua max1
i01 i02 i03
i0 ua右移， 变化范围大，
ua max3
u p1 u p 2 u p 3 u a
Pe拉宽，且向右移。
最小传动比与最高车速的关系
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结论
i0 i02时，ua max2 u p 2 ua ua max
i0 i 01 i02时，ua max1 u p1 ,ua max1 ua max 2 后备功率大，动力性变好， 燃油经济性变差。
3.5 动力传动系统匹配
利用燃油经济性和加速时间曲线确定动力装置的参数
1.主减速器传动比的确定
动力性
i0较大时，t ，但 km/L ； (动力性好） i0较小时，t 但 km/L ， （燃油经济性好）
1 t
i0
i0
因此, 应兼顾 t 和km/L 。
燃油经济性
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F
最大爬坡度
Ft1 F
1 Ft ( Ff Fw ) imax tan sin [ ] mg Ft 2 Ft 3 F F f w F
t4
Ff
ua （km/h）
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取igI应满足要求，还要考虑道路附着条件。 越野汽车还要考虑最低稳定车速：
P=Peak Power
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在选择最小传动比时，也要考虑最高档 (直接档)有足够的动力性，即动力因数。
中型货车D0 max 0.04 ~ 0.08 中级轿车D0 max 0.1 ~ 0.15 Ttq maxi0T D0 max r CD A 2 uatq 21.15 mg
按等比级数分配传动比，可充分利用发动 机功率，提高发动机动力性。 当汽车需要大功率时，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。
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P
qk
固定ig 1和ig 2
n
Pe右移
P
i1 i2 i2 i3 i1 i2 i2 i3
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最高挡行驶
最小传动比 主减速器传动比
变速器传动比
i ig ici0
总传动比 副变速器或分动器传动比 主减速器的传动比 i0
变速器传动比为1
最小传动比
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直接挡行驶
i0
9/30
1
Pe
i0
i01
T
( Pf Pw )
Pe
i02
i03
ua max2
第三章
汽车动力装置参数匹配
Chap.3 Power Train Matching
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3 汽车动力传动系参数匹配
3.1 发动机功率 Engine Power
3.2 最小传动比 trans. Min.Gear Ratio 3.3 最大传动比 Min. Gear Ratio 3.4 变速器档数及其传动比 3.5 动力传动系匹配
igk 1 igk