發(fā)動(dòng)機(jī)性能與汽車傳動(dòng)系匹配

1、發(fā)動(dòng)機(jī)性能與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能與汽車傳動(dòng)系匹配傳動(dòng)系匹配汽車行駛的動(dòng)力特性汽車行駛的動(dòng)力特性動(dòng)力因數(shù)動(dòng)力因數(shù)D的概念和應(yīng)用的概念和應(yīng)用汽車動(dòng)力計(jì)算實(shí)例汽車動(dòng)力計(jì)算實(shí)例汽車行駛的燃料經(jīng)濟(jì)特性汽車行駛的燃料經(jīng)濟(jì)特性汽車傳動(dòng)比的選擇汽車傳動(dòng)比的選擇E n d一一 汽車行駛的動(dòng)力特性汽車行駛的動(dòng)力特性 1、為了評(píng)定汽車行駛的動(dòng)力特性，一般采用、為了評(píng)定汽車行駛的動(dòng)力特性，一般采用三個(gè)指標(biāo)：三個(gè)指標(biāo)： （1）車行駛中能達(dá)到的最高車速最高車速：（系指在水平良好的路面（混凝土或?yàn)r青）上汽車能達(dá)到的最高行駛速度） （2）汽車行使中能克服的最大道路坡度最大道路坡度：（汽車的上坡能力是用滿載時(shí)汽車在水平良好的路面（混

2、凝土或?yàn)r青）上的最大爬坡度來(lái)表示。坡度常用百分比表示，即每行駛百米距離升高h(yuǎn)來(lái)表示，故坡度i=h/100=tg，） （3）汽車行使中的加速能力加速能力：（原地起步加速時(shí)間：系指汽車由第檔起步并以最大的加速度（包括選擇恰當(dāng)?shù)膿Q檔時(shí)機(jī)）逐步換至高檔后到達(dá)某一預(yù)定的距離或車速所需的時(shí)間來(lái)表示。超速加速時(shí)間：系指用最高檔或次高檔由某一中等車速全力加速至一定車速所需的時(shí)間來(lái)表示。時(shí)間越短，則加速性越好。）決定汽車行駛動(dòng)力特性的因素和條件大致包括下列幾個(gè)方面：決定汽車行駛動(dòng)力特性的因素和條件大致包括下列幾個(gè)方面：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力特性。（2）汽車的整車總重，這是汽車設(shè)計(jì)中首先必須明確的（3）道路條件，即道

3、路狀況和阻力。（4）汽車的迎風(fēng)阻力。即相關(guān)阻力系數(shù)及汽車迎風(fēng)面積。（5）汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)比。如驅(qū)動(dòng)橋主傳動(dòng)比及變速箱各擋速比。（6） 輪胎的滾動(dòng)半徑、結(jié)構(gòu)和特征。（7） 車輪和傳動(dòng)系的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 （8） 各擋總傳動(dòng)比機(jī)械效率。 （9）發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，如車上的進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和供油系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)中所產(chǎn)生的進(jìn)氣阻力、排氣阻力和供油阻力等應(yīng)不影響或犧牲發(fā)動(dòng)機(jī)原有的動(dòng)力特性（應(yīng)通過(guò)檢查，不得大于限值）。 （10）車上是否裝有液壓變速箱和空調(diào)等其他裝置，因這些裝置消耗發(fā)動(dòng)機(jī)原有的動(dòng)力系統(tǒng)（應(yīng)通過(guò)檢查，不得大于限值）。 2、發(fā)動(dòng)機(jī)性能和汽車行駛動(dòng)力性能之間的關(guān)、發(fā)動(dòng)機(jī)性能和汽車行駛動(dòng)力性能之間的關(guān)

4、系系:（1） （1） 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車行駛車速中輪胎上產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系式。 a、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車行駛車速之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系式： r=0.0254 d/2+b (1) 注：輪胎的滾動(dòng)半徑應(yīng)通過(guò)實(shí)測(cè)獲得，但一般也可采用以上經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車速之間的關(guān)系見(jiàn)圖11。00377. 06010002iinriinrVkka圖11發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車速關(guān)系b、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩與汽車驅(qū)動(dòng)輪上的扭矩和驅(qū)動(dòng)力之間關(guān)系： Mk=Me ik io Pk = = 式中：Mk 輪胎驅(qū)動(dòng)力矩（Nm）； Me 發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩（Nm） 傳動(dòng)系統(tǒng)的平均總機(jī)械效率； Pk 汽車輪胎上驅(qū)動(dòng)力（N） 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩與汽車驅(qū)動(dòng)輪

5、扭矩之間的傳遞可見(jiàn)圖12，變速箱速比具有多個(gè)不同檔位，一檔速比ik1最大，因之一檔時(shí)車速最低而車輪上發(fā)出扭矩最大。最高檔速比最小，因之最高檔時(shí)車速最高而車輪上扭矩最低。最高檔有直接檔和超速檔之分，直接檔速比為1，超速檔比小于1。汽車驅(qū)動(dòng)力與車速之間關(guān)系見(jiàn)圖13。rMkriiMoke關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪至驅(qū)動(dòng)輪之間的平均總傳動(dòng)機(jī)械效率關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪至驅(qū)動(dòng)輪之間的平均總傳動(dòng)機(jī)械效率：傳動(dòng)系機(jī)械效率是速比、車速和負(fù)荷等的函數(shù)，一般根據(jù)測(cè)試統(tǒng)計(jì)，值大致如下：（1）變速箱處直接檔時(shí)傳動(dòng)平均效率 92% ；（2）變速箱處其他檔位 90% ；（3）特別高的減速比驅(qū)動(dòng)（終傳動(dòng)） 7580% ；（4）64驅(qū)動(dòng) 87%

6、 ；（5）66驅(qū)動(dòng) 82% ；傳動(dòng)系統(tǒng)中磨擦功率損失將變成熱能，通過(guò)潤(rùn)滑油及金屬機(jī)件導(dǎo)熱，輻射散發(fā)到外界空氣。汽車上采用液壓變速箱當(dāng)然有其優(yōu)越性，能大大提高行駛操作方便性，但液壓變速箱傳動(dòng)機(jī)械效率較低，它散發(fā)的熱量較大，機(jī)油必須采用機(jī)油冷卻器進(jìn)行冷卻，比一般機(jī)械變速箱所消耗的摩擦功要大得多，必然消耗掉發(fā)動(dòng)機(jī)一部分扭矩，至于它的機(jī)械傳動(dòng)效率多少，應(yīng)由液壓變速箱制造商向用戶提供。 3、汽車的行駛阻力、汽車的行駛阻力汽車的運(yùn)動(dòng)阻力來(lái)自四個(gè)方面：汽車的運(yùn)動(dòng)阻力來(lái)自四個(gè)方面：（1）道路滾動(dòng)阻力）道路滾動(dòng)阻力 F f（2）空氣阻力）空氣阻力 Fw（3）上坡阻力）上坡阻力 Fi（4）加速阻力）加速阻力 Fa

7、 所以汽車前進(jìn)中的行駛總阻力為: =Ff+Fw+Fi+Fa 道路滾動(dòng)阻力Ff在任何行駛條件下是永久存在的，空氣阻力Fw在車速很低時(shí)可忽略不計(jì)。上坡阻力Fi及加速阻力Fa僅在一定條件下存在，如果汽車在水平路面上以等速行駛，則Fi+Fa=0。（1）道路滾動(dòng)阻力）道路滾動(dòng)阻力Ff 滾動(dòng)阻力與汽車總重和滾動(dòng)阻力系數(shù)有關(guān)，滾動(dòng)阻力系數(shù)取決于下列因素： 路面狀態(tài) 輪胎滾動(dòng)速度 輪胎結(jié)構(gòu)及材料 輪胎氣壓及接地負(fù)荷 滾動(dòng)阻力Ff=滾動(dòng)阻力系數(shù)f車輛總重W， 即Ff=f W (N) 所以必須首先確定滾動(dòng)阻力系數(shù)f，滾動(dòng)阻力系數(shù)可能有三種途徑求得： a) 經(jīng)驗(yàn)推薦的概值；b) 公式估算法；c) 汽車滑行實(shí)驗(yàn)測(cè)定法

8、。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，路面狀態(tài)和輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù)的概值可見(jiàn)表11。 路面狀況系數(shù)f路面狀況系數(shù)f良好平滑瀝青鋪裝路約0.010 整齊良好平坦未鋪裝路 約0.04良好平滑混凝土鋪裝路約0.011修正不良多石子道路約0.08良好粗石混凝土鋪裝路約0.014 新鋪設(shè)碎石道路約0.12良好木塊鋪裝路約0.018 砂質(zhì)或石質(zhì)道路約0.16良好砌石鋪裝路約0.020 松散砂地粘土道路0.20.3路面狀況和輪胎滾動(dòng)系數(shù)的概值 a) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，路面狀態(tài)和輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù)的概值可見(jiàn)表11。表11b) 根據(jù)估算公式，不同資料推薦的估算公式往往存在較大差異，現(xiàn)摘錄如下：f=0.0051+ 2其中：W 輪胎接地負(fù)荷（

9、N）；P 輪胎氣壓（bar） Va 汽車車速（Kw/h）但隨著輪胎技術(shù)的快速發(fā)展，這公式可能已缺乏代表性。 f=0.0076+0.000056 Va，用于輪胎氣壓較高，車速較低的載重汽車。 f=0.0116+0.000142 Va，用于轎車；f=0.00825+0.00016 Va， 用于在良好路面上行駛的載重車。 )100()1000/(006. 00085. 0)1000/(18. 00055. 0aVPWPWc) 由汽車滑行實(shí)驗(yàn)確定f： 汽車在水平平坦路面上，以一定的初速穩(wěn)定行駛，然后將變速箱置于空擋，車輛依靠慣性進(jìn)行滑行，由于輪胎的滾動(dòng)阻力、傳動(dòng)系內(nèi)部的動(dòng)能損耗以及車身受空氣阻力等影響

10、、滑行開(kāi)始后車速逐漸降低，行駛一段距離后，最后停止，因此滑行實(shí)驗(yàn)?zāi)茏鳛檠芯啃旭傋枇Φ囊环N手段。假定滑行中減速度為a，可得出作用在滑行汽車上的行車減速阻力Fj及阻力系數(shù)f之間的關(guān)系式如下： Fj=(W+W)a/g 其中：W汽車總重量（N），g為重力加速度（9.8m/s2），W汽車各轉(zhuǎn)動(dòng)部分（不包括發(fā)動(dòng)機(jī)）的等效重量（N），一般載重車可取W=0.07We ，小型車可取W=0.05We（We為汽車空車自重）?；袦p速度a可用實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及以下公式求得： 其中：t1及t2為汽車滑行中通過(guò)前50米及100米的滑行時(shí)間（控制滑行初速，使通過(guò)100米的滑行時(shí)間在202秒以內(nèi)），此外，滑行平均車速V=360/t

11、2公里/小時(shí)。 具體試驗(yàn)方法及說(shuō)明可見(jiàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“載重汽車和越野汽車道路試驗(yàn)方法”（GB133477）中滑行試驗(yàn)方法一章。 當(dāng)車速較低及無(wú)風(fēng)時(shí)，風(fēng)阻可以忽略不計(jì)，因此采用滑行求得a后，就可按下式計(jì)算f，f=a/9.8。)/()11(10021212smtttta（2）空氣阻力）空氣阻力Fw，可用下列公式：，可用下列公式： 空氣阻力Fw=1/2CDAV2 （N）式中：CD為空氣阻力系數(shù)（一般轎車的CD=0.350.50；貨車的 CD=0.500.80，客車的CD=0.580.80）； 為空氣密度，一般=1.2258NS2m-4 A為迎風(fēng)面積（m2）(常用汽車的輪距B與汽車高度Ha之乘積近似表 示，

12、即A=BHa(m2),對(duì)小客車而言，此近似值常較實(shí)測(cè)值大510%，對(duì)載 重車則又常小510%，一般A的范圍典型轎車可取1.42.6m2,貨車為37m2, 大客車為47m2)。 V為相對(duì)速度（m/s），在無(wú)風(fēng)時(shí)即為汽車行駛速度Va，即V用Va （每小時(shí)公里Km/h）替代， 故 )(15.212NVACFaDw（3）上坡阻力）上坡阻力Fi： 上坡阻力Fi= Wsin 見(jiàn)圖1-4 為相對(duì)坡度傾斜角，在計(jì)算中，坡度常用百分比表示，即每行駛百米距離升高h(yuǎn)來(lái)表示，故坡度i=h/100=tg，當(dāng)?shù)缆菲露炔淮髸r(shí)（1015），則Sin=tg 故上坡阻力Fi=Wsin=Wtg=Wi（N） 上坡阻力和滾動(dòng)阻力兩者之

13、和統(tǒng)稱道路阻力FR. 因?yàn)樯掀聲r(shí)，道路滾動(dòng)阻力=fWcos 上坡阻力=Wsin， 所以道路阻力FR=f Wcos+Wsin 坡度不大時(shí)，cos1，sintgI 因此道路阻力FR=W（f+i），上坡時(shí)的道路阻力系數(shù)為（f+i）。行車阻力與車速關(guān)系可見(jiàn)圖1-5。 （4）加速阻力）加速阻力Fa 加速和減速都承受慣性阻力，慣性力可分兩個(gè)組成部分，即平移質(zhì)量慣性力和回轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性力。表達(dá)公式如下：Fa=（W+W）/gdv/dt=（1+W/W）W/gdv/dt 式中，W汽車總量（N）；dv/dt為加速度；g為重力加速度（9.8 m/s2） W旋轉(zhuǎn)部分的等效重量（N），它是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車傳動(dòng)系、 車軸和車輪

14、在內(nèi)的各旋轉(zhuǎn)部分產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量轉(zhuǎn)換為平移方向的等 效重量。 W的轉(zhuǎn)換需要進(jìn)行實(shí)測(cè)和計(jì)算，過(guò)程繁瑣，在一般情況下，往往 采用統(tǒng)計(jì)的概值，見(jiàn)表1-2、1-3和1-4。 同時(shí)有的資料中還采用如下經(jīng)驗(yàn)公式： （1+W/W）=1.027+0.0003 io2 ik2 4、驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力的平衡、驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力的平衡 汽車在行駛中的力學(xué)平衡方程式為： 行駛總阻力 汽車驅(qū)動(dòng)力 Pk=（Meikio）/r 車輛在行駛中，Pk= 所以： dtdvgWWiWVACfWFFFFFaDaiwf)(15.212dtdvgWWiWVACfWriiMaDoke)(15.212F5、汽車最高車速的求法、汽車最高車速的求法

15、從行車動(dòng)力性能曲線圖（圖1-6及1-7）上可以看出，最高車速Vmax是最高檔油門全開(kāi)時(shí)的驅(qū)動(dòng)力曲線與行駛阻力曲線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的車速，此時(shí)汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力達(dá)到平衡。當(dāng)車速低于最高車速時(shí)，能發(fā)出的最大驅(qū)動(dòng)力大于行駛阻力，這時(shí)油門不需要全開(kāi)，說(shuō)明汽車擁有剩余動(dòng)力或動(dòng)力儲(chǔ)備，從而有能力進(jìn)行加速和爬坡。在油門并未全開(kāi)的工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)是在部分負(fù)荷下工作的（見(jiàn)圖1-7，圖中虛線為油門并未全開(kāi)下最高檔的汽車驅(qū)動(dòng)力曲線），它與行駛阻力曲線交點(diǎn)就是此時(shí)的平衡點(diǎn)，可以求出那時(shí)的車速，如圖（1-7）中的60Km/h。驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力的平衡驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力的平衡汽車最高車速的求法；6、汽車直接檔最低穩(wěn)定車速的求法

16、、汽車直接檔最低穩(wěn)定車速的求法 在汽車定型試驗(yàn)規(guī)程中，規(guī)定需用直接檔測(cè)定汽車的最低穩(wěn)定車速。影響最低穩(wěn)定車速的因素是發(fā)動(dòng)機(jī)的最低穩(wěn)定工作轉(zhuǎn)速、汽車傳動(dòng)系參數(shù)和道路阻力等，其中發(fā)動(dòng)機(jī)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速起關(guān)鍵作用。 測(cè)試時(shí)汽車以直接檔在平地上緩慢行駛。并將油門逐漸關(guān)小，直至達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速或汽車最低穩(wěn)定車速為止。當(dāng)行駛阻力曲線與發(fā)動(dòng)機(jī)最低穩(wěn)定特性曲線相交，這交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的車速就是最低穩(wěn)定車速Vmin，見(jiàn)圖1-9。 圖1-9最低穩(wěn)定車速示意圖7、汽車爬坡能力的求法、汽車爬坡能力的求法 爬坡能力是指汽車在行駛中克服道路坡度的能力。在等速行駛下，dv/dt=0，故Pk=Ff+Fw+Fi，F(xiàn)i=Pk（Ff+F

17、w） 因?yàn)椋?Ff=WfcosWf（因的值較小，可粗略假定cos1）Fw= ; Fi=Wsin所以： 11riiMPokek15.212aDAVC15.21sin2aDokeAVCfWriiMWWAVCfWriiMaDoke15.21/ )(arcsin2 汽車最大爬坡度是在變速箱一檔時(shí)，但直接檔的最大爬坡度也應(yīng)引起注意，否則汽車在直接檔行駛時(shí)，遇到較小的坡度就要經(jīng)常換檔，這樣就影響了行駛的平均速度，各種坡度下的行車阻力曲線可見(jiàn)圖1-5。各檔的爬坡能力見(jiàn)圖1-6。 8、汽車加速能力的求法、汽車加速能力的求法由公式：可知： 12 根據(jù)上述公式12，將發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線上的扭矩值Me，按轉(zhuǎn)速逐點(diǎn)代入

18、，經(jīng)換算后，可得到在平路上行駛時(shí)各檔加速度能力曲線，見(jiàn)圖1-10。dtdvgWWAVCiWfWPaDk)(15.21215.21)(2aDokeAVCiWfWriiMWWgdtdv 有的車輛由于變速箱結(jié)構(gòu)的差異，一檔的W很大，結(jié)果有時(shí)二檔的加速度將大于一檔。 由于加速度的數(shù)值不容易測(cè)量，故一般常用加速時(shí)間來(lái)表明汽車的加速能力。如采用直接檔行駛，以最低穩(wěn)定速度加速到80%Vmax所需時(shí)間來(lái)表示。現(xiàn)將簡(jiǎn)單計(jì)算介紹如下： 由運(yùn)動(dòng)學(xué)可知，加速度a=dv/dt，故dt=1/a dv， ， 即速度從V1至V2加速過(guò)程中的時(shí)間等于1/a與dv的積分。1/a是加速度的倒數(shù)，只要按公式12，按車速Va求出a=d

19、v/dt后，就可求出其倒數(shù)1/a，然后可以畫(huà)出加速度倒數(shù)1/a隨速度Va的變化曲線（見(jiàn)圖1-11a），即可用圖解法求得加速時(shí)間。（W+W）可見(jiàn)表（1-2）、（1-3）、（1-4）。 在進(jìn)行圖解積分時(shí)，可將速度區(qū)間分成為若干間隔，（常取為5Km/h）并分別測(cè)定出面積1，2，3等，如圖1-11b所示。則：t1=1/3.6ab（s），t2=（1+2）/3.6ab（s）， tn=（1+2+3+n）/3.6ab（s）。 21VVdva1t注：在座標(biāo)圖上用amm表示1Km/h，用bmm表示1s2/m， （1Km/h）（1s2/m）=1s/3.6。 將所得加速時(shí)間按相應(yīng)的速度坐標(biāo)標(biāo)在tVa坐標(biāo)系內(nèi)，便可求得

20、最高檔的加速時(shí)間圖，同樣可以求出自1檔開(kāi)始連續(xù)換檔加速至最高檔的加速時(shí)間圖。（見(jiàn)圖1-12）。 根據(jù)一般統(tǒng)計(jì)，在用一檔時(shí)，應(yīng)能產(chǎn)生1.72.0 m/s2的加速度，用高檔時(shí)應(yīng)能產(chǎn)生0.250.5m/s2的加速度，這一目標(biāo)值對(duì)載重汽車，也是適用的。9、后備驅(qū)動(dòng)力、后備驅(qū)動(dòng)力 圖1-8中，顯示兩種道路行車阻力曲線，即平路（=0）及坡路（=1）兩條曲線。此外還有三個(gè)檔位的驅(qū)動(dòng)力曲線。最高車速是在交點(diǎn)處即Vmax。當(dāng)變速箱用三檔以車速V1在平路上行駛，油門不需全開(kāi)，故具有剩余或后備驅(qū)動(dòng)力，即等于圖中表示的（Pk3F1）。如果行駛在坡路（=1）時(shí)，則已不存在后備驅(qū)動(dòng)力，即油門已全開(kāi)，達(dá)到平衡。（即Pk3=

21、F2）。但當(dāng)用二檔車速V1行駛時(shí)，在坡路上又有后備力（Pk2F2）。 所以檔位越低，驅(qū)動(dòng)力越大。后備驅(qū)動(dòng)力也越大。但是當(dāng)應(yīng)該由低檔換高檔時(shí)而不換，則汽車的后備驅(qū)動(dòng)力長(zhǎng)時(shí)間剩余，并使發(fā)動(dòng)機(jī)處于低檔下高速運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)果使油耗大幅度上升，車速又不能提高，這種現(xiàn)象駕駛員稱為“拖檔”，應(yīng)盡量避免。 為了克服行車阻力，汽車產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力Pk（N）才能前進(jìn)，同時(shí)以一定的速度Va（Kw/h）行駛，這樣所需要的驅(qū)動(dòng)功率Nk（Kw）應(yīng)為：Nk=PkVa/3600（Kw） 這時(shí)由于存在傳動(dòng)系的機(jī)械效率，故需發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率為：Ne=Nk/=PkVa/3600 因?yàn)椋篜k=滾動(dòng)阻力+空氣阻力+上坡阻力+加速阻力 =Wf +

22、+Wi+ （W+W）/g (dv/dt) 滾動(dòng)阻力功率Nf=WfVa/3600 空氣阻力功率Nw=CDAVa3/21.153600 上坡阻力功率Ni=WiVa/3600 加速功率Na= （W+W）/g (dv/dt) Va/3600 所以：發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率Ne=（Nf+Nw+Ni+Na） / =（W f + +W i+（W+W）/g (dv/dt)） Va （1/3600） 這就是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率與汽車行駛阻力功率之間的平衡式。 15.212aDAVC15.212aDAVC 圖1-13就是以縱座標(biāo)表示發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和汽車行駛阻力消耗的功率，橫座標(biāo)表示車速。由于在各不同變速箱檔位上，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車

23、速的關(guān)系因速比的不同而差異。低檔時(shí)車速低，所占車速區(qū)間窄，如n，高檔時(shí)車速高，所占車速區(qū)間寬，如n。但各檔位上發(fā)動(dòng)機(jī)的功率大?。▋H機(jī)械效率上的一點(diǎn)差異）和功率曲線的形貌基本上是不變的，因此各檔功率曲線在座標(biāo)圖上呈橫向排列（高檔的移向右邊）。同時(shí)把汽車行駛的阻力功率曲線與繪在座標(biāo)圖上。平路等速行駛時(shí)，阻力功率一般包括滾動(dòng)阻力功率Nf和風(fēng)阻功率Nw，轉(zhuǎn)換到對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的需求消耗功率為（Nf/Nw）/，它是兩種阻力功率的疊加，低速時(shí)呈車速的一次函數(shù)，高速時(shí)主要克服風(fēng)阻，功率為車速的三次函數(shù)，是一條隨著車速提高而斜率越來(lái)越大的曲線。 從圖可以看出，最高檔時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線與阻力功率曲線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的車速便是在

24、良好平直路面上汽車的最高車速為Vamax。最高檔時(shí)與發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率相對(duì)應(yīng)的車速為Vp，它一般等于或稍小于最高車速。 因此發(fā)動(dòng)機(jī)功率的選取，首先應(yīng)根據(jù)汽車最高車速的要求。當(dāng)爬坡能力及最大加速能力在汽車整車參數(shù)（如：傳動(dòng)比等）尚未明確之前，由于因素太多往往難以確定，故用最高車速來(lái)選取發(fā)動(dòng)機(jī)功率是合理的，因?yàn)樽罡哕囁僖卜从沉撕桶思铀倌芰团榔履芰?。車速高，必須要求發(fā)動(dòng)機(jī)有大的功率，功率越大，則在低速時(shí)，汽車的加速能力和爬坡能力也越強(qiáng)。功率選擇的范圍可見(jiàn)表2-1。 當(dāng)汽車在良好路面上以Va等速行駛時(shí)，汽車的阻力功率為bc段（見(jiàn)圖1-13），油門只部分打開(kāi)，于是在Va的垂直線上，ab段為汽車的后備功

25、率，可用來(lái)加速或爬坡，這時(shí)維持汽車等速Va行駛所需發(fā)動(dòng)機(jī)功率并不大，發(fā)動(dòng)機(jī)的油門開(kāi)度較小，當(dāng)爬坡及加速時(shí)，駕駛員才加大油門，使全部或部分后備功率發(fā)揮作用，汽車的后備功率越大，則動(dòng)力性能越好。11、汽車行駛中的發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率、汽車行駛中的發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率 后備功率可用公式Nb=Ne-(Nf+Nw)/表示，即圖中的ac-bc，（ac為車速Va時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)能發(fā)出的全部功率，也即是Ne）當(dāng)加速時(shí)不爬坡，所以i=0，結(jié)果不同車速時(shí)的加速度為： 當(dāng)爬坡時(shí)不加速，則近似地可求出不同車速時(shí)能爬的坡度為： 以上是用后備功率的概念來(lái)分析汽車的動(dòng)力性能，例如車速越高，遇到的阻力越大，阻力與車速的乘積（阻力所消耗的功率）就

26、更大，因此沒(méi)有足夠的發(fā)動(dòng)機(jī)功率，汽車高速行駛是不可能的。同樣，汽車的加速性能和爬坡的速度都需要后備功率，所以汽車的動(dòng)力性能主要還是取決于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)能輸出的額定功率和一定的超速功率（可見(jiàn)圖1-14及1-15）。 / )()(3600wfeaNNNVWWga/ )(3600wfeaNNNWVi二、動(dòng)力因數(shù)D的概念和應(yīng)用1、動(dòng)力因數(shù)的概念WFPDwk車輛總重空氣阻力驅(qū)動(dòng)力動(dòng)力因數(shù) 動(dòng)力因數(shù)是代表汽車動(dòng)力性能的大小，動(dòng)力因數(shù)大，表示該車動(dòng)力性能好，反之，則動(dòng)力性能差。下表是各種汽車的動(dòng)力特性參數(shù)表，包括應(yīng)達(dá)到的最高車速和每噸汽車總重應(yīng)擁有發(fā)動(dòng)機(jī)功率的范圍。 因此， /W. 現(xiàn)以車速Va為橫座標(biāo)，以各檔

27、的動(dòng)力因數(shù)D為縱座標(biāo)，可以繪制出“汽車動(dòng)力特性圖”，可見(jiàn)圖2-1。 15.212aDokeAVCriiMD2、動(dòng)力因數(shù)與汽車行駛阻力系數(shù)之間的平衡式。、動(dòng)力因數(shù)與汽車行駛阻力系數(shù)之間的平衡式。當(dāng)汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力達(dá)到平衡，可以求出最高車速、最大爬坡角及加速能力，平衡式為： ; 由上式可知，不論汽車的重量等參數(shù)有什么不同，只要有相等的動(dòng)力因數(shù)，便能克服同樣的道路阻力和坡度阻力，同時(shí)擁有同樣的加速度能力（假如兩車的相同的條件下）因此把動(dòng)力因數(shù)作為表征汽車動(dòng)力特性的指標(biāo)是比較合理的。同時(shí)利用動(dòng)力因數(shù)及其特性圖（圖2-2）來(lái)分析汽車的動(dòng)力性能不僅有其全面性，而且也較簡(jiǎn)便。因此在評(píng)定汽車動(dòng)力性能時(shí)得

28、到廣泛使用。WdtdvgWWiWfWWFFDwk/)(/ )(dtdvg)W/W1 (ifD3、動(dòng)力因數(shù)的應(yīng)用、動(dòng)力因數(shù)的應(yīng)用 (見(jiàn)圖2-2)（1）確定最高車速）確定最高車速 最高車速是指在良好的水平路面上汽車能達(dá)到的最大速度，由于沒(méi)有坡度所以i=0，同時(shí)也不可能加速， 故 ， 故動(dòng)力因數(shù) 即動(dòng)力因數(shù)等于汽車道路滾動(dòng)阻力系數(shù)f。 這樣在圖2-2上作f線，它與直接檔或超速檔D曲線的交點(diǎn)上的車速，便是汽車的最高車速。0dtdvfdtdvWWgifWFPDwk)1 (1（2）確定上坡能力）確定上坡能力 上坡時(shí)無(wú)加速度，即 ，所以： i=Df 因此，動(dòng)力因數(shù)D曲線與f曲線之間的距離就代表汽車各檔上坡能

29、力，其中以一檔爬坡能力最大，從圖2-2上可以看出，一檔動(dòng)力因數(shù)曲線上的頂點(diǎn)與f曲線的垂直距離大致就是最大爬坡能力（D1maxf）。但是，由于最大坡角較大，因而cosgemin），現(xiàn)改變速比，由i1換入i2，則發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由n1降至n2，它的工況點(diǎn)就進(jìn)入最低油耗區(qū)，雖然它的負(fù)荷率增加了，但是它的百公里油耗量將會(huì)明顯下降，使汽車的經(jīng)濟(jì)明顯改善。 因此調(diào)整和增加變速箱擋位，對(duì)汽車經(jīng)濟(jì)性是很重要的。最常見(jiàn)的例子，就是變速箱由原來(lái)的5擋增至6擋，增加一個(gè)速比小于的超速擋?，F(xiàn)將節(jié)油原理說(shuō)明如下： a）由公式g100=BikPege可知，如果保持（ikPe）不變，則g100=常數(shù)ge，也就是說(shuō)：汽車百公里油耗

30、g100的值與發(fā)動(dòng)機(jī)比油耗的值ge互相對(duì)應(yīng)和一致了，如果ge為最低比油耗gemin，則汽車百公里油耗g100也可以達(dá)到最小值。 現(xiàn)用上述圖4-1a的汽車萬(wàn)有特性圖為例，把A點(diǎn)從發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速2200r/min移到1800r/min，使它進(jìn)入最低比油耗區(qū)。 b）從車速 可知，在輪胎半徑r與后橋轉(zhuǎn)動(dòng)比I不變的條件下，Va=Cn/Ik（C為常數(shù)），說(shuō)明在車速Va相同的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n與速比ik成正比，現(xiàn)把發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由2000移到1800，下降比值為18/22=0.8182，ik5為直接等于1，現(xiàn)采用超速擋，速比為ik6，則ik6=1800/2200ik5=0.8182，即直接擋換入超速擋后，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

31、速降至1800r/min，而車速可保持不變。因此在變速箱上增加第六擋，即一個(gè)超速擋，汽車經(jīng)濟(jì)性將得到改善。 koaiirnV377. 0 c）那么經(jīng)濟(jì)性改善多少呢；因?yàn)椋≒eik）沒(méi)有變化，ik減少了，因而Pe加大了，即采用超速擋后在原有車速下（Va=68.6Km/h）必須加大油門，使Pe由原382.4Kpa升至 見(jiàn)圖4-1a，由A點(diǎn)移至點(diǎn)，負(fù)荷率增加了，但比油耗率下降了，點(diǎn)所處的比油耗為221g/Kwh，結(jié)果采用超速擋時(shí)的汽車百公里的油耗量為： g100=0.0001576750.8182467.4221=13.3Kg/100Km 折合容積為：13.7/0.83=16.0L/100Km，從而

32、比直接擋時(shí)的17.5L/100Km下降了1.5L，越占8.6%（1.5/17.5）。KpaiiPPkkee4 .4678182. 014 .38265d）結(jié)論： 1）使用超速擋，可以改善汽車經(jīng)濟(jì)性。 2）使用超速擋可以提高車速，以發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為2600r/min計(jì)算，車速可達(dá) 3）在超速擋時(shí)，相對(duì)必須加大油門開(kāi)度，使后備功率的后備驅(qū)動(dòng)力減少，因此在用超速擋時(shí)，不利于加速和爬坡，如果需要加速和爬坡時(shí)，往往就得換入直接擋。說(shuō)明經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性有一定矛盾。 4）對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)功率不富裕的汽車來(lái)說(shuō)，用超速擋時(shí)的最大車速反不如直接擋的大，因此超速擋就失去使用價(jià)值，所以汽車轉(zhuǎn)動(dòng)比的選擇必須結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)的功率進(jìn)行

33、合理計(jì)算（可見(jiàn) “汽車轉(zhuǎn)動(dòng)比的選擇”）。;/998182. 0166. 626000510377. 0hKmVa6、汽車在不同地區(qū)和不同使用條件下行駛的燃料經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)一般使用統(tǒng)計(jì)，我過(guò)汽車行駛在不同地區(qū)的常用車速大致如下：山 區(qū) 4060Km/h 高速公路 90120Km/h城市公交汽車 3045Km/h 城郊等級(jí)公路 6070Km/h多坡道、載重汽車 5060Km/h 因此合理地選擇和調(diào)整汽車驅(qū)動(dòng)橋的主轉(zhuǎn)動(dòng)比io，使汽車大多數(shù)時(shí)間變速箱能用高檔或直接擋行駛，而且使常用車速所對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)工況（包括轉(zhuǎn)速和負(fù)荷率）均處在經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)運(yùn)行，顯然這對(duì)提高汽車經(jīng)濟(jì)性是十分必要的。同時(shí)還應(yīng)具有足夠的后備功率

34、去克服坡道阻力和超車時(shí)的加速阻力。這是保證汽車經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的重要基本條件。 為了達(dá)到這個(gè)目的，二汽EQ1538T載重汽車在設(shè)計(jì)和引進(jìn)汽車驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備和配置了五種速比，即5.571、5.857、6.166、6.5及6.83。以便供不同地區(qū)使用的汽車進(jìn)行選用。其中對(duì)主要行駛在高速公路上的汽車，就應(yīng)選用較小的主傳動(dòng)比，如：5.571。對(duì)山區(qū)行駛并帶掛車的汽車就應(yīng)采用較大的主傳動(dòng)比，如6.5或6.83。同時(shí)對(duì)城市公交汽車來(lái)說(shuō)，它的主傳動(dòng)比也應(yīng)該偏大，如6.5。如果在綜合性路面上行駛，則就要求高低速都能兼顧，應(yīng)擴(kuò)大總傳動(dòng)比的范圍。現(xiàn)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型EQ153汽車的總傳動(dòng)比已作了改進(jìn)（已不同于第三章動(dòng)力計(jì)

35、算采用的參數(shù)），主傳動(dòng)比io已由6.166改成6.5，同時(shí)采用了六檔變速箱，增加了超速檔ik6=0.814。總傳動(dòng)比范圍由40.3256.166擴(kuò)大至42.515.291，這種改進(jìn)在使用中已取得了明顯效果。 現(xiàn)對(duì)EQ1538T汽車采用io=6.166、6.5及6.83三種主傳動(dòng)比，并配合變速箱直接檔（ik5=1）和第四檔（ik4=1.442）兩種檔位，對(duì)它們的行駛車速與所對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及動(dòng)力因數(shù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4-2及表4-3。 主傳動(dòng)比io加大后，經(jīng)濟(jì)車速下降，可見(jiàn)表4-2。如果均用直接檔時(shí)，當(dāng)io=6.166，經(jīng)濟(jì)車速為43.762.4 Km/h；當(dāng)io=6.5，經(jīng)濟(jì)車速為41.5

36、59.3 Km/h；當(dāng)io=6.83，經(jīng)濟(jì)車速為39.456.3 Km/h，其它各檔的車速也相對(duì)下降。此外，主傳動(dòng)比io加大后，各檔的動(dòng)力因素也相應(yīng)增大。從表4-2可知，當(dāng)均用直接檔時(shí)，主傳動(dòng)比io由6.166加大至6.5及6.83后，動(dòng)力因素分別增大0.0025及0.005，相對(duì)提高6%及12%，這無(wú)疑在山區(qū)行駛是有利的。 現(xiàn)舉例加以說(shuō)明：如果EQ153車在山區(qū)行駛，假定其道路坡度大部分為0.030，道路滾動(dòng)阻力系數(shù)為0.01，要求行駛車速為50 Km/h，則從動(dòng)力因數(shù)來(lái)標(biāo)定，主傳動(dòng)比io=6.166的車輛，用直接檔已經(jīng)不能行駛而必須采用四檔（ik4=1.442），而對(duì)于主傳動(dòng)比加大后的汽車

37、，其io=6.5及6.83的仍可用直接檔以50 Km/h車速行駛，因?yàn)樗鼈兊膭?dòng)力因數(shù)大于0.040。如果坡度進(jìn)一步加大，則io=6.5也要采用四檔了，而io=6.83的驅(qū)動(dòng)橋，根據(jù)動(dòng)力因數(shù)衡量，直接檔動(dòng)力因數(shù)為0.045左右，可克服0.035的坡度。那末它們的經(jīng)濟(jì)性怎樣呢？現(xiàn)作如下計(jì)算，并見(jiàn)圖。 結(jié) 論： 用io=6.166驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，百公里消耗為38.4 Kg/h，比io=6.5及6.83時(shí)大1.9 Kg/h，原因是用四檔行駛發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速偏高，不在經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)運(yùn)行，負(fù)荷率也偏低，故比油耗ge偏大，其次是不在直接檔，傳動(dòng)效率比直接檔略低。不過(guò)由于處在第四檔，后備動(dòng)力較大，它尚能克服較大坡度，而不需換檔

38、。 用io=6.5及6.83兩種主傳動(dòng)比的驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，百公里消耗均為36.54 Kg/h，比io=6.166四檔下降1.9 Kg/h，原因是它們?cè)?0 Km/h車速下的工況點(diǎn)已進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)最經(jīng)濟(jì)區(qū)，并用直接檔行駛。但是它們的后備動(dòng)力減少，特別是采用io=6.5時(shí)，如果坡度稍有增加，它就必須換入四檔（這樣就增加了換檔次數(shù)，不但對(duì)操作不利，而且對(duì)經(jīng)濟(jì)性也帶來(lái)負(fù)面影響）。 從計(jì)算結(jié)果看，6.5及6.83兩種主傳動(dòng)比的汽車的百公里消耗是相等的，這是因?yàn)樵?0 Km/h車速下，它們的工況均已進(jìn)入最低比油耗區(qū)，負(fù)荷率也比較接近，因此這是符合規(guī)律的。不過(guò)，用6.83驅(qū)動(dòng)橋的汽車，它的動(dòng)力因素比用6.5的要大0.

39、005，顯然它尚有潛力能克服較大一些的坡度，可減少換檔次數(shù)，因此在山區(qū)行駛用6.83主傳動(dòng)比6.5的要優(yōu)越。 山區(qū)道路當(dāng)坡度達(dá)0.05時(shí)，一般載重車用四檔已很難行駛，而只能用三檔行駛，這時(shí)車速相應(yīng)下降，而發(fā)動(dòng)機(jī)常用轉(zhuǎn)速提高，百公里油耗急劇上升。從汽車萬(wàn)有特性圖上可以看出，如果沿等功率曲線發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，百公里油耗上升越快。但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同時(shí)，用較大功率工作，其百公里油耗增加較少。 與平原地區(qū)相比，汽車在山區(qū)行駛，車速低、負(fù)荷大，行駛一百公里需要較長(zhǎng)時(shí)間，而且使用低檔和換檔的頻次也高（據(jù)統(tǒng)計(jì)，有的地區(qū)直接檔利用率只占60%左右），一般概念認(rèn)為在山區(qū)行駛的汽車其百公里油耗要比平路行駛高出50%左

40、右。常用低檔爬坡的百公里油耗往往是平路行駛的25倍。因此不同地區(qū)、不同使用條件、不同車速和不同負(fù)荷系數(shù)下的每百公里的燃油耗量是相差很大的。關(guān)鍵是要考慮常用車速，使常用車速在發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)行。建立一種經(jīng)濟(jì)車速（單純從節(jié)油考慮）和實(shí)用車速（從燃油經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)率結(jié)合一起考慮）的概念。 在山區(qū)行駛的汽車，其變速箱上就沒(méi)有必要采用超速檔。 7、城市公交汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性 城市公交汽車的使用特點(diǎn)是： 市區(qū)交通擁擠，常用車速普遍較低，一般為3045 Km/h之間。 行駛中剎車、停車、起步、換檔和加速的過(guò)程相當(dāng)頻繁。 公交汽車的自重大、乘客超員時(shí)、整車總重明顯增加，與原設(shè) 計(jì)車型比較，動(dòng)力因數(shù)下降、

41、單位總重所占功率降低。 因此為了汽車保證動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，合理選擇城市公交汽車的主傳動(dòng)比io，是值得研究的。首先，它的車速低，如果主傳動(dòng)比io偏小，則在直接檔時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)常用轉(zhuǎn)速就會(huì)降低至發(fā)動(dòng)機(jī)工作非穩(wěn)定區(qū)，將在最大扭矩轉(zhuǎn)速（6BT發(fā)動(dòng)機(jī)為1400 r/min）以下運(yùn)行，汽車行駛的穩(wěn)定性差，有的司機(jī)就采用四檔行駛，使汽車經(jīng)濟(jì)性變差，所以采用大的主傳動(dòng)比io就可以避免這種現(xiàn)象，并減少換檔。特別是增壓柴油機(jī)低速動(dòng)力性較差，更需要進(jìn)行合理匹配。 加大主傳動(dòng)比io，還可增大汽車的動(dòng)力因數(shù)，有利于提高汽車的各檔加速能力，使汽車在頻繁的剎車和換檔過(guò)程中，達(dá)到起步快，加速反應(yīng)繁捷，從而縮短起步加速時(shí)間，保持汽車

42、良好的機(jī)動(dòng)性，保證市區(qū)車流的暢通。 此外，城市公交車由于離合器工作過(guò)于頻繁，應(yīng)盡可能降低發(fā)動(dòng)機(jī)起步時(shí)的扭矩，從而可提高離合器磨擦盤(pán)的壽命，采用大的主傳動(dòng)比io后，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)而言，就可以降低起步時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩，給離合器起保護(hù)作用。 總之，城市公交車用的主傳動(dòng)比io應(yīng)該偏大，對(duì)于采用6BT柴油機(jī)的公交客車底盤(pán)來(lái)說(shuō)，就不宜選用5.571及5.857的兩種，而應(yīng)采用大于6.166，從6.5或6.83的兩種中選取。同時(shí)城市公交汽車的變速箱也沒(méi)有必要采用超速檔。但是主傳動(dòng)比io加大后，汽車的經(jīng)濟(jì)性必然變差，使百公里油耗上升，因此不宜過(guò)大。 結(jié) 論：（1）主傳動(dòng)比io加大后，在相同車速下百公里油耗上升。（

43、2）如果采用主傳動(dòng)比io=6.166的驅(qū)動(dòng)橋，在30 Km/h直接檔行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為962 r/min，發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)不夠穩(wěn)定，就需要采用四檔。（3）根據(jù)在北京地區(qū)的使用調(diào)查，6BT118柴油機(jī)裝在北京公交汽車上（采用解放牌汽車的底盤(pán)），平均百公里油耗為23 L/100 Km左右，與表4-4中數(shù)據(jù)相比，雖有一定差距，但差距不大，說(shuō)明計(jì)算有一定實(shí)用性。 必須指出：汽車在運(yùn)行中的工況是很復(fù)雜的，由于道路條件、交通狀況、上坡下坡、加速減速、怠速、剎車、滑行、起步換檔加速等等，油門開(kāi)度變化頻繁，這都嚴(yán)重影響燃料消耗量。所以上述單純假定汽車在等速行駛所求得燃油消耗量畢竟不能反映的真實(shí)情況，因此計(jì)算只能

44、起參考作用。 8、值得提出的是：要重視對(duì)汽車常用工況的研究，因?yàn)椴徽撛谑裁礂l件下，汽車多數(shù)時(shí)間是按常用工況運(yùn)行的，因此首先要做的工作是工況調(diào)查，通過(guò)大量的工況調(diào)查，對(duì)車速、檔位、油門開(kāi)度及其變化過(guò)程進(jìn)行細(xì)致的記錄和整理，然后利用概率統(tǒng)計(jì)的方法，求出常用工況的具體參數(shù)，從而可以求出發(fā)動(dòng)機(jī)的對(duì)應(yīng)常用工作轉(zhuǎn)速n1n2，以及功率范圍N1N2，或氣缸平均有效壓力Pe1Pe2。把這些參數(shù)標(biāo)在汽車或發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性圖上就可以看出常用工況是否與發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)油耗區(qū)接近，然后就可采取措施，改變傳動(dòng)比，使常用工況與經(jīng)濟(jì)油耗區(qū)接近或重合，這樣就可獲得較好的汽車行駛的燃料經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)可為燃油消耗量的推算和預(yù)測(cè)提供充分的依

45、據(jù)，這種工作方法肯定是有實(shí)際意義的，見(jiàn)圖4-3，AB。 通過(guò)工況調(diào)查進(jìn)一步可以發(fā)出：常用工況下發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率的大小（負(fù)荷率=使用功率/該轉(zhuǎn)速下能發(fā)出的最大功率），如果負(fù)荷率太小，則說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)功率過(guò)剩，最高檔時(shí)動(dòng)力因數(shù)過(guò)大，就很難使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)運(yùn)行，這尤如“大馬拉小車”。如果負(fù)荷率太高，雖然可以使發(fā)動(dòng)機(jī)在經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)運(yùn)行，但沒(méi)有足夠的后備功率，難以滿足車輛動(dòng)力特性的要求，這尤如“小馬拉大車”。出現(xiàn)這兩種情況，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)功率與汽車總重之間沒(méi)有得到合理的匹配，因此汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性兩者無(wú)法得到兼顧。 9、關(guān)于汽車超載 超載是典型的“小馬拉大車”現(xiàn)象，例如我國(guó)產(chǎn)煤地區(qū)拉煤的載重車，其超載現(xiàn)象是十分普

46、遍而嚴(yán)重的。通過(guò)多裝并帶拖掛，使超載量達(dá)100%或更多。為了解決這種車輛的動(dòng)力性，主要措施就是加大驅(qū)動(dòng)橋的主傳動(dòng)比io，從而增大驅(qū)動(dòng)力Pk，使車速下降。不過(guò)，由于這種地區(qū)的路面較差，原有車速也不高，因此損失不大。其次是百公里油耗量必然明顯上升，但是從汽車的載貨量來(lái)衡量，則每噸百公里油耗率可不同程度取得降低。汽車每噸（載貨量）百公里油耗就是g100t=g100/t（t即載貨量），是汽車運(yùn)輸部門考評(píng)運(yùn)輸成本的重要依據(jù)之一，在不考慮汽車損壞率的情況下，超載無(wú)疑會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。但是對(duì)于行駛在忍受好路面上的載重車來(lái)說(shuō)，由于交通法規(guī)的要求，車速不能太低，特別是在高速公路上行駛，必須追求高速化，從而百公里油

47、耗也能相應(yīng)降低。所以對(duì)新開(kāi)發(fā)的汽車而言，必須保證這具足夠的發(fā)動(dòng)機(jī)功率。 10、關(guān)于功率過(guò)剩 試圖單純通過(guò)調(diào)整傳動(dòng)國(guó)比的途徑來(lái)解決“大馬拉小車”的矛盾是不可能的。功率過(guò)大說(shuō)明汽車具有很大的動(dòng)力因數(shù)，在良好路面上能達(dá)到很高的車速和很強(qiáng)的加速能力。但是中果使用中并不需要這種過(guò) 的動(dòng)和性能，則應(yīng)從調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的性能來(lái)考慮，例如適當(dāng)降低發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率或扭矩，以便提高常用工況下的負(fù)荷率，或者設(shè)法調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性曲線中的低比油耗經(jīng)濟(jì)區(qū)使它向較低負(fù)荷區(qū)靠攏，從而使常用工況的經(jīng)濟(jì)性得到改善。通過(guò)對(duì)燃油泵供油量和性能的調(diào)整，6BT柴油機(jī)可有幾種不同功率或扭矩的品種，就是為了滿足這方面的需要。 五、汽車傳動(dòng)比的選擇

48、 圖5-1是汽車行駛中的功率平衡圖，橫座標(biāo)為汽車行駛速度（Km/h），縱座標(biāo)為發(fā)動(dòng)機(jī)功率和行駛阻力功率。下方為汽車在平路上的行駛阻力功率曲線，上方是在三種不同最小總傳動(dòng)比下的發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線，由于總傳動(dòng)比的不同，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車速之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系就存在差異，因此總傳動(dòng)比大的功率曲線3處在左邊，總傳動(dòng)比小的功率曲線1處在右邊，總傳動(dòng)比中間的功率曲線2居中。現(xiàn)舉例說(shuō)明，見(jiàn)圖5-1。 假定某汽車當(dāng)最小總傳動(dòng)比itmin=4.62時(shí)，阻力功率曲線正好與發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線2的最大功率點(diǎn)相交，此時(shí)V2max=91Km/h，發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為80Kw（2800 r/min），而裝用另外兩種最小總傳動(dòng)比（itmin分別為

49、5.15及4.0）時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線與阻力功率曲線均不與發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率點(diǎn)相交，而且V1max及V3max均小于V2max，所以可得出如下結(jié)論： 結(jié) 論： 當(dāng)itmin=4.62時(shí)，使V2max時(shí)的阻力功率等于發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率，則汽車的最高車速最大。這說(shuō)明：只有當(dāng)某一傳動(dòng)比使發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線與阻力功率曲線相交在發(fā)動(dòng)機(jī)額定（最大）功率點(diǎn)上時(shí)才能使汽車達(dá)到最高車速。 當(dāng)itmin=5.15時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線3位于曲線2的左邊，V3max小于V2max，但汽車的后備功率較大，即動(dòng)力性能有所加強(qiáng)，它尚有潛力克服較大道路阻力而不換低檔，但經(jīng)濟(jì)性往往變差，這是因?yàn)槠浜髠涔β瘦^大，發(fā)動(dòng)機(jī)總的負(fù)荷率必然較低，影響經(jīng)濟(jì)性。合理的選擇是：最高車速時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比發(fā)動(dòng)