汽车发动机与变速器的匹配探讨.docx
发动机与变速箱匹配资料2
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论文分类号 U463.2
单 位 代 码 10183
货
密
级 限定
研 究 生 学 号 2003423002
汽
车
电
控 机
吉林大学
械
式
硕士学位论文
自
动
从发动机特性曲线看变速箱的匹配
从发动机特性曲线看变速箱的匹配我的520 1.3L改1.5已经有半年了，感觉提速是快了但速度跟以前一样没变，一直认为1.3的变速箱是密齿比（跟威志、自由舰相比，力帆同样速度转速要比他们高3、4百转），想把变速器也改改，换成疏齿比的，理论上速度应该有所增加，提速估计不会下降多少。
希望版主帮忙做做理论研究！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！/bbs/thread-c-409-3946199-1.html金刚1.5L 整备质量1040Kg：5档2千转速度多少?-----80KM/H/bbs/thread-c-447-7689807-1.html------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------标榜以运动性为主打卖点的产品，常常在宣传自己的变速箱时，把它们称作密齿比变速箱。
一时间密齿比这个词仿佛成了高性能变速箱的代表，很多人在选车的时候也将这一参数作为选择的参考之一。
那么到底何谓密齿比呢？齿比的稀与密对于车辆的驾驶到底有哪些影响？是所有的车型都配备密齿比的变速箱更好吗？密齿比是变速箱齿比分配的一种情况，其更多的出现在多挡变速箱中。
一般说来，变速箱的各个挡位之间都是成等差数列的，也就是说，各个挡位之间的齿轮比差别在理论上是基本相等的，一般只会根据需要做适量的修改。
而无论是四挡变速箱，还是6挡变速箱，它们在总的齿比差别基本上是一样的，也就是说它们的一挡齿比接近，而最高挡也都是超速挡，齿比一般也在1以下。
那么很容易想到，挡位比较多的变速箱，这个等差的数值就相应比较小，也就是它们之间的齿比分配比较密，密齿比由此而来。
高性能发动机与变速器动力匹配研究进展
高性能发动机与变速器动力匹配研究进展高性能发动机与变速器动力匹配研究进展一、高性能发动机概述高性能发动机是现代汽车工业的核心部件之一，它具有一系列独特的特性和优势。
首先，高性能发动机在功率输出方面表现卓越。
其能够产生较大的马力和扭矩，从而为车辆提供强大的动力支持。
例如，一些高性能发动机的最大功率可以达到数百千瓦，最大扭矩也能达到很高的数值。
这使得车辆在加速过程中能够迅速提升速度，满足驾驶者对于动力的追求。
高性能发动机在燃油效率方面也有一定的特点。
虽然通常情况下高性能发动机由于其追求高功率输出可能会在燃油消耗上相对较高，但随着技术的不断进步，越来越多的高性能发动机也在努力提高燃油效率。
例如，采用先进的燃油喷射技术、可变气门正时技术等，这些技术可以使燃油在发动机内更充分地燃烧，从而提高燃油的利用效率，减少浪费。
高性能发动机的结构设计也较为复杂和精密。
它通常包含多个气缸，并且气缸的排列形式多样，如直列、V型、水平对置等。
不同的气缸排列形式具有不同的优缺点，例如直列气缸结构简单，成本相对较低；V型气缸可以在较小的空间内布置更多的气缸，从而提高发动机的功率密度；水平对置气缸则具有较低的重心，有利于车辆的操控性能。
此外，高性能发动机还配备了一系列先进的零部件，如高性能的活塞、曲轴、气门等，这些零部件的质量和性能对于发动机的整体表现至关重要。
二、变速器的类型与特点变速器是汽车动力传动系统中不可或缺的一部分，它的主要作用是改变发动机输出的转速和扭矩，以适应不同的行驶工况。
变速器的类型多种多样，主要包括手动变速器、自动变速器和无级变速器等。
手动变速器是一种较为传统的变速器类型，它通过驾驶员手动操作换挡杆来实现不同挡位的切换。
手动变速器具有结构简单、成本低、传动效率高的优点。
由于驾驶员可以根据自己的驾驶经验和实际路况选择合适的挡位，因此在一些对驾驶乐趣有要求的驾驶者中仍然很受欢迎。
然而，手动变速器也存在一些缺点，例如操作相对复杂，需要驾驶员具备一定的驾驶技能，而且在频繁换挡的过程中会增加驾驶员的疲劳感。
变速器与发动机的匹配原则
变速器与发动机的匹配原则在汽车的动力系统中，发动机和变速器是两个不可或缺的部分。
发动机负责产生动力，而变速器则负责将发动机输出的动力传递到车轮以产生车辆的运动。
为了确保汽车的正常运行和提高燃油利用率，变速器与发动机需要进行合理的匹配。
本文将就变速器与发动机的匹配原则进行深入探讨。
1. 动力输出曲线匹配原则发动机的动力输出曲线是描述其输出动力随转速变化的曲线。
而变速器的工作原理是通过不同的齿轮组合来改变发动机输出转速和扭矩。
因此，为了实现最佳的动力输出和燃油经济性，变速器应该与发动机的动力输出曲线相匹配。
一般来说，发动机的输出扭矩应在变速器的工作范围内，以实现高效率的动力传递。
2. 驱动方式匹配原则根据车辆的驱动方式的不同，变速器与发动机的匹配也会有所区别。
前置前驱车辆通常采用横置发动机，而后驱车辆则采用纵置发动机。
对于前驱车辆，变速器常采用紧凑型设计，并且在重量和尺寸上要求较小。
而后驱车辆则可以采用更大型的变速器，以承载更大的扭矩和功率输出。
3. 车辆用途匹配原则不同的车辆用途对于动力输出和燃油经济性的要求也不同，因此变速器与发动机的匹配需要考虑车辆的用途。
例如，商用运输车辆通常需要高扭矩和低燃油消耗，因此需要与高扭矩发动机匹配的变速器。
而运动型轿车则需要高转速和高功率输出，因此需要与高转速发动机匹配的变速器。
4. 车辆载重匹配原则车辆的载重对于变速器与发动机的匹配也有影响。
载重较大的车辆需要更高的输出扭矩和功率，因此需要与更高功率的发动机匹配的变速器。
另外，载重较大的车辆也需要更耐用和可靠的变速器来承受更高的工作负荷。
5. 车速范围匹配原则不同车辆的使用环境和用途要求对车辆的最高速度和最低速度有一定的要求。
因此，变速器与发动机的匹配也需要考虑车辆的速度范围。
例如，一些需要高速行驶的车辆，如赛车，需要与高转速发动机匹配的变速器，以实现更高的车速。
总之，变速器与发动机的匹配是确保汽车正常运行和提高燃油利用率的重要因素。
汽车发动机与变速器的匹配探讨.doc
汽车发动机与变速器的匹配探讨摘要：随着科技的发展，各种新技术在汽车上的应用，汽车已经成为一种集先进技术于一体的产品，不仅仅是一种交通工具。
人们越来越重视汽车的安全性、操纵性、动力性等，因此发动机与变速器的合理匹配问题显得就更加重要。
本文从汽车动力性与经济性的角度切入，深入研究发动机与变速器的匹配原则，希望能促进实践中汽车发动机与变速器的匹配趋于更加合理化。
关键词：发动机；变速器；匹配1概述现代汽车技术的发展使得汽车在动力性以及燃油经济性都得到了飞跃式的提高。
动力的传递对于整车的燃油经济性至关重要，合理选择发动机、动力传递系统的参数，同时合理匹配是其中的关键。
发动机与传动系统的匹配深刻影响汽车的动力性发挥，发动机最高车速、比功率、最大功率要满足动力性要求[1]。
汽车在城区拥堵的前提下，基本上以低挡位行驶，此时最小传动比选择较大时，后备功率大，动力性较好，但发动机负荷率较低，燃油经济性较差。
当最小传动比选择较小时，后备功率较小，发动机负荷率较高，燃油经济性较好，但动力性差。
同时，最大传动比的选择越小，汽车通过性会降低；若选择过大，则变速器传动比变化范围较大，档数多，结构复杂[2]。
挡位数越多，提高了发动机发挥高功率的机会，从而增加加速与爬坡能力；此外档位数越多，增加了发动机工作在最小燃油消耗转速区域的机会，改善燃油经济性。
合理选择发动机、传动系统的布置形式如汽车的驱动形式等，合理设计传动系统参数如档位的布置以及传动比的设计，变速箱的结构设计等可以优化传动系统的匹配。
2发动机与变速器的匹配原则2.1以变速器的种类匹配发动机变速器一般情况下可分为疏齿比和密齿比，发动机分为小功率和大功率。
对于大功率发动机而言，它的速度特性曲线中扭矩不只有一个峰值，最高扭矩出现在后端，我们以两个峰值为例，第一峰值出现较早大约2000转，第二峰值出现在末端大约6000转。
对于小功率发动机来说，往往只有一个峰值且维持转速区间较大。
全电调节无级变速器与发动机匹配控制研究
全电调节无级变速器与发动机匹配控制研究近年来中国汽车保有量大幅提高,能源、环境问题日益严峻,内燃机作为主要动力源,与变速器的匹配研究尤为重要,汽车行驶性能的好坏很大程度上取决于发动机与变速器的匹配程度。
无级变速器作为汽车理想的传动装置,具有体积小、重量轻、速比连续变化等优点,能使发动机工作在最佳工况,提高整车的燃油经济性和动力性。
全电调节无级变速器(EM-CVT)用速比电机代替传统的电液控制,省去了持续耗能的油泵和高精密的电磁阀,从而进一步提高汽车的燃油经济性和动力性,并且有较低的故障率和成本。
本文对EM-CVT与发动机的匹配工作做了如下研究:1、介绍了全电调节无级变速器的结构特点,分析其变速原理和传动机理,介绍了
EM-CVT控制的关键技术。
2、通过对发动机的台架试验得到汽车发动机的相关试验数据,利用三次样条插值建立发动机的数值模型。
用模糊识别的方法对驾驶意图进行识别,针对不同驾驶意图制定相应的EM-CVT与发动机的匹配策略。
针对传统PID控制的缺点,设计了遗传PID控制器,对速比电机进行控制。
3、分析影响EM-CVT效率的因素,推导出效率的综合计算公式,在理论的基础上,对EM-CVT进行台架试验,验证效率理论推导的正确性。
基于效率分析,以输出功率最大为目标,对EM-CVT进行速比补偿,并得到补偿后的目标速比。
4、对EM-CVT系统及其速比控制算法进行数学建模,基于MATLAB/Simulink软件搭建了包含EM-CVT和发动机的整车模型,并针对几种特定工况下进行仿真试验,结果表明遗传PID能够实现EM-CVT速比控制的要求,基于输出功率最大提出的速比补偿策略能够使汽车的动力性有所提高。
汽车发动机匹配技术的研究
汽车发动机匹配技术的研究张 翔 (上海汇众汽车制造有限公司)【摘要】 首先给出了汽车匹配技术的定义和发动机匹配的应用场合,然后分机械匹配和电气匹配两个方面介绍了发动机匹配项目中涉及的技术开发,其中机械匹配包括了发动机和变速器的选型和匹配、发动机附件系统的开发、CAD设计、CAE分析和试验等技术;电气匹配包括发动机管理系统的开发和标定技术,车载网络系统和电气线束系统的开发。
【主题词】 发动机 汽车 匹配1 发动机的匹配1.1 匹配的定义在汽车设计中,根据整车中各个部件系统的特性,合理地选择发动机、变速器和其它部件的类型和参数,将其进行优化组合,通过计算、仿真和实验等手段来估计和验证整车性能,使整车具有最优的动力性、经济性、排放性能和制动性能的过程和方法。
本文将分机械匹配和电气匹配两个方面来介绍发动机匹配技术。
1.2 发动机匹配的应用场合通常发动机匹配项目主要应用于两个方面:一是在设计新车型过程中,开发新的动力系统;二是已有车型更换发动机或发动机国产化。
发动机和变速器的选型和匹配是此类项目的工作重点。
2 发动机的机械匹配技术2.1 发动机和变速器的选型和匹配2.1.1 设计计算发动机匹配项目的设计计算是根据汽车要求的性能,来确定发动机和变速器等部件的类型和参数,有3种方法:・手工计算主要根据汽车驱动力与行使阻力的平衡图来确定汽车在不同档位情况下的最高车速、加速能力和爬坡能力,从而评价变速器的不同传动比对汽车性能的影响,确定发动机和变速器的参数。
这种方法计算繁琐,结果不够准确。
・仿真计算在设计汽车和各部件的模型基础上,输入发动机和变速器等汽车部件和整车的性能参数,指定要求的行驶循环,最后计算出汽车的动力性、经济性、排放性能和制动性能。
它可以在计算机上显示和打印各种分析报告和图表结果,计算快速准确,能反映出汽车系统中任何参数的变化对整车性能的影响。
目前国内常见的车辆仿真商业软件有奥地利李斯特内燃机及测试设备公司开发的汽车性能仿真分析软件CRU I SE。
发动机与变矩器的匹配
陕西航天动力高科技股份有限公司
3. 根据选定的i值，由液力变矩器 原始特性曲线上，分别求取对应的K值 和效率η值。 4. 根据选定的转速比i以及此转速 比时负荷抛物线与发动机外特性交点的 转速nB值，计算出涡轮转速nT。 nT＝i*nB 然后根据下列公式，分别计算在上 述涡轮转速下的有关参数：MT、NT、 GT和geT等。 MT＝K*MB NT＝η*NB＝η*MBnB/9550 GT根据对应的转速自发动机外特性 上确定 geT＝GT / NT 5. 将上述计算所得数据列表，并以 nT为横坐标，其它参数为纵坐标，进行 绘图，即得发动机与液力变矩器共同工 作的输出特性，见右图所示。
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陕西航天动力高科技股份有限公司 在研究发动机与液力变矩器的共同工作时，需要知道输至液力变矩器泵 轮的功率外特性和扭矩外特性，由于发动机在驱动液力变矩器之前，尚需驱动 一系列辅助设备。因此，需要得到扣除辅助设备消耗的功率后的净功率和净扭 矩特性。 辅助设备消耗的功率一般包括：驱动发动机的风扇、发电机、空气压缩 机消耗的功率，以及损失于发动机进气的空气滤清器和排气消音器中的功率。 如果不能得到各辅助件的实际功率消耗值，则可以按照各类车辆实际统计值或 经验值，由发动机功率和扭矩扣除一定比例值，一般为10～15﹪。 此外，在工程机械上发动机还需驱动另一些附件，如液力变矩器供油系 统的油泵、液压转向用的油泵以及工作机构的液压驱动油泵。 因此，实际输至液力变矩器泵轮的净功率Nfj和净扭矩Mfj应为 Nfj＝Nf－Nfs－NBs＝f（nf） Mfj＝Mf－Mfs－MBs＝f（nf） 式中 Nfs和Mfs—发动机本身附件消耗的功率和扭矩； NBs和MBs—驱动工程机械各种辅助油泵损失的功率和扭矩。
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汽车发动机与变速器的匹配探讨1概述现代汽车技术的发展
使得汽车在动力性以及燃油经济性都得到了飞跃式的提高。
动力的传递对于整车的燃油经济性至关重要，合理选择发动机、动力传递系统的参数，同时合理匹配是其中的关键。
发动机与传动系统的匹配深刻影响汽车的动力性发挥，发动机最高车速、比功率、最大功率要满足动力性要求[1]。
汽车在城区拥堵的前提下，基本上以低挡位行驶，此时最小传动比选择较大时，后备功率大，动力性较好，但发动机负荷率较低，燃油经济性较差。
当最小传动比选择较小时，后备功率较小，发动机负荷率较高，燃油经济性较好，但动力性差。
同时，最大传动比的选择越小，汽车通过性会降低；若选择过大，则变速器传动比变化范围较大，档数多，结构复杂[2]。
挡位数越多，提高了发动机发挥高功率的机会，从而增加加速与爬坡能力；此外档位数越多，增加了发动机工作在最小燃油消耗转速区域的机会，改善燃油经济性。
合理选择发动机、传动系统的布置形式如汽车的驱动形式等，合理设计传动系统参数如档位的布置以及传动比的设计，变速箱的结构设计等可以优化传动系统的匹配。
2发动机与变速器的匹配原则
2.1以变速器的种类匹配发动机变速器
一般情况下可分为疏齿比和密齿比，发动机分为小功率和大功率。
对于大功率发动机而言，它的速度特性曲线中扭矩不只有一个峰值，最高扭矩出现在后端，我们以两个峰值为例，第一峰值出现较早大约
20XX转，第二峰值出现在末端大约6000转。
对于小功率发动机来说，往往只有一个峰值且维持转速区间较大。
根据变速器的工作特性，传动比越小工作转速区间越窄，对于疏齿比变速器而言，各个档位工作转速区间较大，换挡后需要较长时间加速来发挥发动机的扭矩，因此更适合小功率发动机。
对于密齿比变速器而言，各个挡位的工作转速区间较窄，不需要太长加速时间就进行换挡，需要换挡之后存在一个较大的扭矩。
因此，密齿类变速器更适合匹配高功率发动机。
例如跑车、越野车。
对于疏齿比的变速器而言，更适合小功率发动机，各挡位加速时间与发动机扭矩峰值出现时间恰好匹配。
例如宝来、吉利帝豪等小型车。
综上所述，密齿类变速器匹配高功率发动机，疏齿比变速器匹配小功率发动机。
2.2以发动机扭矩曲线匹配变速器
汽车性能能否充分发挥，根本上是看发动机与变速器的匹配合理与否。
发动机定型生产以后，生产厂家通常以扭矩曲线来匹配变速器[3]。
汽车的动力性主要看加速能力和最高车速，即发动机扭矩和最高功率的大小。
从发动机扭矩曲线来看，发动机可以分为单峰值、多峰值。
对于这两种不同的发动机速度特性曲线，结合实际情况匹配合适变速器来发挥整车性能。
对于多峰值的发动机速度特性曲线而言，匹配密齿型变速器[4]。
密齿型———在总的传动比差一定的情况下，使挡位数更多，让公差更小。
可以充分利用速度特性曲线中的扭矩上升段，将加速性能发挥到最高。
对于单峰值发动机速度特性曲线而言，扭矩相对呈一条直线，即在一定范围内不变，动力区间稳定且范围大，
匹配疏齿型变速器将更合适。
疏齿型变速器各挡位转速区间大，不必频繁换挡。
对于密齿型变速器而言，增加挡位数，可以保障加速能力和最高车速；而对于疏齿型变速器，即使一台3速或4速变速器同扭矩要足够的大发动机匹配，同样能获得不错的性能。
变速器的工作特点是保证车辆在不同工况下都有足够的地面驱动力，只有这样车辆才能正常起步、爬坡、加速，不同挡位数的变速器，其传动比疏密度是不一样的。
汽车起步、爬坡或低速行驶时，需要更大的地面驱动力来克服行驶阻力，此时变速器传动比越大动力性越好。
在高速行驶时，车辆主要的行驶阻力来源于空气阻力、滚动阻力，此时地面驱动力则不要很大，需要更高的车速来发挥发动机的功率。
此时需要更小的传动比，发挥发动机功率使汽车速度更快。
换挡就是为了实现上述目标，当需要地面驱动力较大时选择大传动比，当需要提高车速时就用小传动比。
3总结
通过以上系统的理论研究，汽车车发动机与变速器的匹配主要是从客观实际的使用条件出发，同时综合考虑汽车的动力性和经济性要求。
兼顾以下两方面：高转速发动机应匹配密齿类变速器也就是挡位数较多的，低转速大扭矩发动机应匹配挡位数较少的；要按照发动机的动力输出曲线，确切说是扭矩曲线来匹配变速箱。