變速器動力性經(jīng)濟性匹配技術

1、變速器的動力性、經(jīng)濟性匹配(ppi)技術中國(zhn u)北京癡迷技術heichengyiji2007年09月15日共二十二頁一、變速器在整車中的地位(dwi)二、變速器裝配尺寸匹配三、可靠性匹配四、動力性、經(jīng)濟性匹配目 錄共二十二頁1）功率(gngl)平衡檔位不同時車速的范圍不同，但是功率的大小不變，只是各檔的功率曲線對應的車速位置不同。低檔時車速低，速度變化區(qū)域窄；高檔(godng)時車速高，所占速度變化區(qū)域大。滾動阻力功率在低速時近似為直線，而在高速時是二次曲線（低速、貨車?。┛諝庾枇β是€為三次函數(shù)在低速時以滾動阻力功率為主，而在高速時以空氣阻力功率為主。四、動力性、經(jīng)濟性匹配1、汽

2、車變速器的由來共二十二頁 都是活塞式內(nèi)燃機惹的禍，它的動力特性不是很適用于汽車，因為在低速時功率小，P=FV，提供的驅(qū)動力小，滿足不了起步和爬坡的需要。 等功率發(fā)動機的性能是最理想的。 車輛裝上變速器后可大大改善(gishn)其動力性能，使其接近于等功率發(fā)動機特性。采用變速器后使汽車有可能在低速時產(chǎn)生大的驅(qū)動力。變速器主要是減速器，為了改善汽車低速時的動力性能。減速增轉(zhuǎn)矩，使車速有可能在發(fā)動機大功率高轉(zhuǎn)速的時候比較低。變速器是活塞式內(nèi)燃機的臂膀，研究變速器就必須要熟悉發(fā)動機的動力特性，使變速器更好的彌補發(fā)動機動力性能的不足。活塞式內(nèi)燃機的特性(txng)曲線裝有各種發(fā)動機的汽車功率平衡對比裝有

3、活塞式內(nèi)燃機和5檔變速器的汽車功率平衡四、動力性、經(jīng)濟性匹配2）內(nèi)燃發(fā)動機特性缺陷和彌補方法共二十二頁 舉幾個極端情況下的例子來說明變速器匹配和整車動力性之間的關系：a、小馬拉大車(dch)配置特點：小發(fā)動機、多檔變速箱（獲得大的低檔速比）優(yōu)點：車輛采購成本低，運營經(jīng)濟性好缺點：車速低，發(fā)動機經(jīng)常處于高負荷狀態(tài)，降低壽命。 P=FV，最高速度；最高檔的最高轉(zhuǎn)速，功率不一定是最高，為什么呢，因為只需要克服阻力功率，而阻力功率已經(jīng)達到最大了，它小于發(fā)動機能夠發(fā)出的功率，發(fā)動機有這種自適應性。四、動力性、經(jīng)濟性匹配(ppi)2、變速器與整車動力性共二十二頁b、大馬拉小車 美國克萊斯勒汽車公司的“道奇

4、.戰(zhàn)斧”四輪摩托車，它的自重680千克、車長超過2.5米、寬度約70厘米、高度(god)1米；裝有10缸、總排氣量為 8.3L、功率為500馬力的 Viper V 10發(fā)動機。理論上，在2.5秒內(nèi)能加速到96.5千米小時，最高時速可達643.6千米。 理論上最高車速可以很高，但是輪胎、軸承等零部件達不到要求，路面也可能不適合。戰(zhàn)斧(zhn f)四、動力性、經(jīng)濟性匹配共二十二頁發(fā)動機自適應： 不換檔時，當汽車遇到阻力增大的工況時，發(fā)動機會自動向著扭矩輸出增大的方向變化，見右側(cè)發(fā)動機扭矩、功率曲線（節(jié)氣門全開(qunki)）。對應這個性能有發(fā)動機適應性系數(shù)。變速器適應： 當汽車遇到阻力增加很大的時

5、候，發(fā)動機減速增扭滿足不了動力需求，這時就需要變速器降檔、增扭矩來適應.四、動力性、經(jīng)濟性匹配(ppi)1）、變速器與發(fā)動機的配合共二十二頁保證(bozhng)汽車以盡可能大的加速度行駛。四、動力性、經(jīng)濟性匹配(ppi)2）動力性換檔時刻選擇共二十二頁動力性換檔規(guī)律 為了保證汽車的動力性，應使汽車在較低的檔位行駛。 換檔點的選擇問題，應該在兩檔車速驅(qū)動力曲線相交時刻換檔。 在保證動力性的換檔程序中，以驅(qū)動輪上驅(qū)動力的大小來判斷相鄰兩個(lin )檔位之間是否有交叉點。 四、動力性、經(jīng)濟性匹配(ppi)共二十二頁2、變速器與整車燃油經(jīng)濟性Pup2321up1up31）最高檔的選擇： 曲線1，最高

6、檔傳動比最小，燃油經(jīng)濟性最好，但動力性最差。最高檔油門踩到底也不能達到發(fā)動機的額定轉(zhuǎn)速(zhun s)。 曲線2，最高檔傳動比居中，燃油經(jīng)濟性和動力性居中。最高檔油門踩到底剛好可以達到發(fā)動機的額定轉(zhuǎn)速。 曲線3，最高檔傳動比最大，燃油經(jīng)濟性最差，動力性最好。最高檔油門踩到底可以達到或超過發(fā)動機的額定轉(zhuǎn)速。 對一輛既定的車來講，曲線2 最高車速最大。 uauamax3uamax2uamax1四、動力性、經(jīng)濟性匹配(ppi)共二十二頁2）各個檔位速比分配： 汽車在實際行駛時，貨車高檔位使用率90%以上。為了合理利用有限(yuxin)的檔位，使汽車具有良好動力性和燃料經(jīng)濟性，將傳動比間隔由低檔到高檔

7、逐漸減小的偏等比級數(shù)分配各檔傳動比，使變速器在不同檔位工作時發(fā)動機的轉(zhuǎn)速范圍不同。低檔時轉(zhuǎn)速范圍寬，而高檔時窄，使高檔兩檔之間的重合區(qū)域增大。當汽車高速行駛變速器在高檔之間換檔時，發(fā)動機功率下降較小，在發(fā)動機工作區(qū)內(nèi)平均功率較大。 就燃料經(jīng)濟性，高檔之間的傳動比間隔減小，增加了發(fā)動機在經(jīng)濟區(qū)工作的可能性，可降低燃料消耗量。 5101535404550202530P/KWuaabcuamaxupua節(jié)氣門部分開啟(kiq)Pe車速ua=發(fā)動機轉(zhuǎn)速n (0.377r)/(igi0)四、動力性、經(jīng)濟性匹配共二十二頁四、動力性、經(jīng)濟性匹配(ppi)共二十二頁3）多檔箱的應用： 1、速比級差小，不管(b

8、gun)是否在經(jīng)濟區(qū)域，換檔時發(fā)動機功率降低幅度小，整體負荷率高，而負荷率在80-90%的較高范圍內(nèi)發(fā)動機的燃油消耗率是最低的。 2、各檔之間的傳動比間隔減小，增加了發(fā)動機在經(jīng)濟區(qū)工作的可能性，可降低燃料消耗量。 5101535404550202530P/KWuaabcuamaxup節(jié)氣門部分開啟(kiq)Pe車速ua=發(fā)動機轉(zhuǎn)速n (0.377r)/(igi0)四、動力性、經(jīng)濟性匹配共二十二頁4）經(jīng)濟性換檔時刻(shk)選擇 例如一輛汽車在某道路上以一定車速(ch s)ua行駛，需要發(fā)動機提供功率Pe。發(fā)動機可以在n0、ne、n1、n2多種轉(zhuǎn)速及相應的多種負荷率工作，但只有在Pe水平線與A2

9、A3的交點處工作，即轉(zhuǎn)速為ne和大致為90%負荷率工作時，燃油消耗率b最小。最低燃油箱耗率曲線四、動力性、經(jīng)濟性匹配共二十二頁經(jīng)濟性換檔時刻(shk)選擇利用(lyng)阻力功率反推求得發(fā)動機輸出功率：四、動力性、經(jīng)濟性匹配共二十二頁 汽車在一定的道路條件下按一定的工況行駛(xngsh)時，某時刻所需驅(qū)動功率一定，傳動效率變化很小。汽車行駛(xngsh)的燃油消耗量與發(fā)動機的比油耗成正比。在經(jīng)濟性換檔程序中，以發(fā)動機的比油耗作為換檔判別依據(jù)，保證汽車總是以使發(fā)動機比油耗最小的檔位行駛。在汽車運行工況中，速度是時間的連續(xù)函數(shù)，因此在經(jīng)濟性換檔程序中，考慮了當前檔i以及i+1和i-1檔的經(jīng)濟性，從

10、這三個檔位中選取比油耗最小的檔位作為該時刻變速器的工作檔位。 四、動力性、經(jīng)濟性匹配(ppi)共二十二頁 在計算汽車動力性時所使用的發(fā)動機功率與計算汽車燃油經(jīng)濟性時所使用的發(fā)動機功率是不同的。 前者(qin zh)使用是發(fā)動機的外特性。即后者利用阻力(zl)功率反推求得發(fā)動機輸出功率前者主動，后者被動。四、動力性、經(jīng)濟性匹配3、動力性與燃油經(jīng)濟性對比共二十二頁4、MT變速器總結(jié)(zngji)四、動力性、經(jīng)濟性匹配(ppi)MT必須和離合器結(jié)合才能正常工作，離合器在0-5Km/h的整車速度提高過程中發(fā)揮了重要的作用，可以說起到了低速變速的作用，彌補了MT低速變速的缺陷。很大的低速檔速比出色的起步

11、能力，更大的拖掛總質(zhì)量，更大的爬坡度，更長的離合器壽命。選用超速檔可以實現(xiàn)“齒輪快發(fā)動機運行慢” 的燃油經(jīng)濟性模式，還使動力傳動系統(tǒng)承受扭矩降低。選用多檔箱可使汽車的經(jīng)濟性進一步降低。另外變速器的選用還關系到汽車噪音和乘坐舒適性等。共二十二頁5、CVT 假設一個MT變速器一檔和最高檔速比分別與一個CVT的最大速比和最小速比相等，那么這兩個變速器裝在同一輛車上的功率平衡(pnghng)圖如下所示。因CVT的速比變化是連續(xù)、無級的，所以發(fā)動機的功率不用降低，動力沒有中斷。5101535404550202530P/KW50100uaabc150uamaxupua節(jié)氣門部分開啟(kiq)Pe51015

12、35404550202530P/KWuaUamax= upPeMTCVT CVT變速器車輛的功率曲線在兩個極限之間有無數(shù)種可能（整個陰影區(qū)域），是一個面，而不是幾條線。這為汽車擁有最佳的動力性和經(jīng)濟性創(chuàng)造了條件，可以選擇發(fā)動機一直在動力性最好的狀態(tài)工作，也可以一直在經(jīng)濟性最好區(qū)域工作。四、動力性、經(jīng)濟性匹配共二十二頁0Ftua6、液力變矩器 為什么叫變矩器而不叫變速器呢？它的變矩比是有一個極限值的，而變速則無級并且速比(s b)可以無限大（例如在坡上踩著一點油門停車的時候）。CVT的無級變速速比(s b)范圍則小的多。 裝有三檔分級(fn j)式變速器裝有帶液力變矩器兩檔變速器AT與MT的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖比較 液力變矩器的突出優(yōu)點是低速性能好，可以使汽車以極低的速度行駛，從汽車速度為零時就可以連續(xù)不斷的發(fā)出驅(qū)動力起步平順無沖擊。 液力變矩器的缺點是傳動效率低，導致其在高速時的驅(qū)動力不如MT?，F(xiàn)代采用高速檔鎖止離合器已能解決這個問題四、動力性、經(jīng)濟性匹配共二十二頁共二十二頁內(nèi)容摘要變速器的動力性、經(jīng)濟性匹配技術。癡迷技術heichengyiji。目 錄。滾動阻力功率在低速時近似為直線，而在高速時是二次曲線（低速、貨車。在低速時以滾動阻力功率為主，而在高速時以空氣阻力功率為主。車輛