详解汽车档位牵引力行驶速度和发动机转速修订稿
详解汽车档位.牵引力.行驶速度和发动机转速
浅谈汽车档位.牵引力.行驶速度和发动机转速各类高中物理练习册在《机械能》一章中都要涉及到有关汽车功率、牵引力、行驶速度的问题，笔者查阅了有关资料并向汽车驾驶员请教后，就下列几个问题谈一些肤浅认识，望能起到抛砖引玉的作用。
一、汽车发动机发动机是一般汽车总体构造四大部分（发动机、底盘、车身和电气设备）的核心部分。
发动机是汽车的动力装置，其作用是将所供入的燃料燃烧，使热能转变为机械能而发出动力，并通过汽车的传动系统驱动汽车行驶。
发动机的技术指标主要有动力性指标（有效扭矩、有效功率、转速等）、经济性指标（燃油消耗率）以及运转性能指标（冷起动性能、噪声和排气品质等）。
下面谈谈与本文有关的技术指标。
（1）有效扭矩发动机通过飞轮对外输出的扭矩称为有效扭矩，用Me表示，单位为N•m．发动机的扭矩是由于燃烧气体作用在活塞上的力通过连杆椎动曲柄而产生的。
（2）有效功率发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效功率，用Pe表示，单位为kW。
它是发动机克服了各部分摩擦阻力和驱动各种辅助装置（如水泵、机油泵等）所消耗的功率后所得到的净功率。
有效功率的计算公式为:（3）转速发动机的转速影响其结构形式与性能，提高发动机的转速可以使功率提高，但转速的提高受到许多条件的限制。
（4）燃油消耗率（比油耗）发动机要发出1KW有效功率，在1小时内所消耗的燃油质量（g），称燃油消耗率，用ge表示，单位为g/kW•h。
ge越小，经济性越好。
发动机的速度特性是指发动机的功率、扭矩和燃油消耗率随曲轴转速变化的规律。
当油门开到最大时，所得到的速度特性称为发动机外特性，如图1所示。
发动机外特性代表了发动机在使用中允许达到的最高性能，因此最为重要。
一般发动机的铭牌上标明的功率Pe，扭矩Me及其相应的转速n，最低燃油消耗率ge等都是以外特性为依据的。
发动机功率的大小，均标明产生该功率时曲轴的相应转速。
如解放CA-10B型载重汽车，最大功率/转速为70千瓦/2800转/分，东风EQ-240型越野汽车最大功率/转速为99千瓦/3000转/分。
转：换挡时机（老手不用看的）——转速对照
空谈一下换挡时机（老手不用看的）首先，看看各档位齿轮比（参见下表），以发动机转速（主动轮）为1000转为参考，给出各档位下的时速、各档位齿轮（被动轮）的转速。
其次，理论上看“换挡时机”（不管是升档还是降挡），就是：换挡前发动机转速/换挡前工作档位齿轮比＝换挡后发动机转/换挡后工作档位齿轮比这个公式里面，“换挡前工作档位齿轮比”、“换挡后工作档位齿轮比”两个量是常量，比如3挡换4挡，则两者分别是"1.36"、"1.051"；而“换挡前发动机转速”、“换挡后发动机转”两个量则是变量，需要人参与控制的就是这两个量。
把公式变一下，可以变成：换挡后发动机转/换挡前发动机转速＝换挡后工作档位齿轮比/换挡前工作档位齿轮比举例如下，2500转（换挡前发动机转速）情况下2挡升3挡、3挡升4挡、4挡升5挡，则3个换挡时机（换挡后发动机转速）分别是：同样道理，3000转（换挡前发动机转速）情况下2挡升3挡、3挡升4挡、4挡升5挡，则3个换挡时机（换挡后发动机转速）分别是：理想的换挡时机所要求的“换挡后发动机转速”，就是完成换挡动作之后，离合器完全啮合情况下发动机的转速。
以上都是仅仅从理论上考虑，时机情况下就不是这么简单了。
307发动机转速在接触啮合、没有动力供给的情况下转速下降的很快，因此很多TX提到换挡后“慢抬离合”、抬离合之前补油，都是为了将“换挡后发动机转速”提高到合适的值。
当然，上面的理想公式中，没有考虑到换挡过程中车速的改变（实际上这个变化是很小的），而且消除顿挫，也不需要想“理想的换挡时机”那么精确。
此帖仅仅从原理上稍加解释，最难得还是通过实际操作来控制“换挡后发动机转速”。
大家多多训练，^_^。
最佳换挡时机悬赏分：0 |提问时间：2009-3-10 15:40 |提问者：7綵哃學看到有好些人谈论换挡时机问题,在这里我也谈谈我的观点。
有好多人都说最佳换挡时机是2500转-3000转换挡。
教你手自一体各档位使用方法之欧阳道创编
教你手自一体各档位使用方法P：驻车档。
请注意，驻车，不是“停车”。
长时间车辆停放时使用，并请配合手刹使用。
R：倒车档，往后开的。
N：空档。
请勿用N档滑行，短距离拖车可以用N档，较长时间红灯（两三分钟以上的），可以N档等待。
当然，也可以P档等待。
D：前进档，随便开开的。
S：运动档。
升档时机延后，一般至少2500以上换档，（我的是在3500左右才升档），并且不再使用第6档，也就是说S档只有5档。
D(+、-)：手动档。
可手动切换档位，上推一下升一挡，下拉一下降一挡。
可2档实现起步。
高档时松油门不踩刹车不会降挡，给了油，如果速度太低，则自动降到合适档位。
行驶中不会主动升档，可踩至红线转速。
各档之间切换：P到R、R到P都要按排挡锁，要刹车。
R到N不用按排挡锁，不用刹车。
N到R要按排挡锁，要刹车。
N到D不用按排挡锁，要刹车。
D到S要按排挡锁，不用松油不用刹车。
S到D直接推就行，不用松油不用刹车。
D到D(+、-)不用松油不用刹车，好像要按排挡锁。
推过去之后直接就是D档对应的档位。
D(+、-)到D不用松油不用刹车，直接拨。
拨回来之后会按照转速、扭矩等，变成D档合适的档位。
也就是说，D(+、-)的3档5000转，可能切到D就是5档2000转了。
D(+、-)加减档不用按排挡锁，不用松油不用刹车。
但我没踩到过红线，不知会不会自动断油。
只有P和N可以打火，但任何档位都可以熄火。
强调：非P档，钥匙拔不下来。
“手自一体”的运用资料一手自一体的D档位，中规中矩的，换档顺畅，无话可说。
s档使用：起步时用s档不合适！对速度提升是适得其反，原因在于6档前进的车，12档齿在12档停留时间过长速度是上不去的，而在车身没有大负重的情况下，反而浪费了速度提升。
但是一旦到了3档以后，s档的威力就瞬间体现出来了，因为转速上升飞快，带来的首先就是速度飞快提升，而且转速达到高扭矩区间后，后劲绵长，驾驶乐趣凸显！要提醒一点，高速不要用s档，因为永远到不了6档，一旦s档过了90公里了，发动机由于转速太高，声音不怎么动听，同时也废油。
汽车速度与牵引力的关系公式
汽车速度与牵引力的关系公式
汽车速度与牵引力有着密不可分的关系，它们之间的相互影响决定着汽车行驶时的加速度和减速度。
因此，掌握汽车速度与牵引力之间的关系有助于改善汽车行驶时的操控性能。
从物理学角度来看，汽车在行驶过程中，会受到两种力的作用，它们分别是动力力（又称内力）和牵引力（又称外力）。
牵引力又称为磁力、空气力等，是汽车前进的阻力，会影响汽车的行驶速度。
动力力由发动机提供，是汽车向前行驶的动力来源，是汽车行驶速度变化的主要原因。
而牵引力对汽车行驶速度的影响则更为显著。
根据力学原理，汽车速度与牵引力之间的关系可用特定的公式来表示，即：V=W/F，其中V表示汽车的行驶速度，W表示汽车所受动力力量，F表示汽车所受牵引力量。
从物理学的角度，这个公式表明：在牵引力恒定的情况下，当汽车的内力增大时，汽车行驶速度就会增大。
因此，要增加汽车的行驶速度，就需要增大汽车内力，或者减小外力阻力。
然而，汽车在行驶时所受到牵引力并不是一个固定的量。
它会受到很多因素的影响，比如汽车重量、风力、路况等。
因此，单靠这个公式也是无法精确计算出汽车的行驶速度的。
除此之外，汽车在运行过程中还会受到摩擦力的影响，这种非动力阻力也会影响汽车的行驶速度。
特别是在汽车开来时，摩擦力会比牵引力大得多，汽车的行驶始终会受到摩擦力的限制。
最后，尽管汽车行驶时的速度有多种因素的影响，但汽车速度与
牵引力之间的关系仍然是一个重要的概念，它可以帮助人们更好地了解汽车行驶时的实际情况，从而更有效地改善汽车行驶时的操控性能。
各档位的转速和车速关系
各档位的转速和车速关系Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998各档位的转速和车速的关系车的速度、档位、转速要配合好，高档低速、低档高速都是不好的习惯，对机器都不好。
在档位、速度、转速的配合上，档位和转速的配合更重要。
一般的发动机，起步后到1500转。
速度不超过15就换2档，以后升档基本都在2000转，直到最高档（例如5档）。
要是高速发动机（例如爱丽舍16V）转速可以再增加500。
平时的正常行驶中任何档位下的转速一般都不要低于1500，或者超过2500（除非已到最高档），出了这个范围就要及时地降、升档。
当然，偶尔的情况对机器没有什么危害（例如4档时较高的转速强行超车），但是不要长期、长时间采用非正规的方式。
养成良好的驾驶习惯，对于你的爱车、你本人都是有好处的。
一般是:一档~10--20KM二档~20--30km三档~30--40km四档~40--60km五档~60--...安全km转速一般是1500--2500左右换,主要还是看车型,如低扭矩的就需要高转速,如富康,它需要3000转换档~~合理加档，配合发动机转速，提高工作效率1. 关于发动机的功率：汽车发动机的最高功率是在某一转速下发挥出来的，所以汽车的说明书或宣传资料里关于功率的说明都是与转速相提并论的。
当汽车在发动机较低转速时行驶（比如1500RPM），发动机的功率可能只发挥出10％－15％（具体参数你研究一下你发动机的“转速/功率曲线”就能确定，如果你有的话。
而且这个函数的导数曲线并不平滑，hehe）。
交通台的 JC 当时说：“就好象汽车原来需要70匹马拉着（发动机最高功率70马力），你现在只让15匹马拉，能不费力吗”2. 关于燃烧：发动机长时间处于低转速状态工作，会造成燃烧的不充分，有些部位会有积碳，有些部位会被粘粘乎乎的没有完全燃烧的油渍糊住，进一步造成燃烧的不充分，恶性循环。
到那时，你的爱车就想不肉也难了。
变速箱换挡控制说明
结论 双涡轮液力变矩器相当于两挡自动变速箱，可相应减少变速箱挡数，以简化变速箱结构。
4-16
4-15
高速轻载时 超越离合器分离， 2Ⅱ单独传递动力。 低速重载时 超越离合器接合， 2Ⅰ和2Ⅱ共同传递动力。
行星变速机构由两个相同的简单行星排组成。
简单行星排六种方案传动比 表4-3
2.CL7铲运机行星变速箱
图4-14 CL7铲运机变速箱传动简图
变速箱组成 a.前行星变速箱 第一行星排。 b.后行星变速箱 第二、三、四行星排。 （2）自由度和挡数分析 a.前行星变速箱 两个操纵元件，可实现两个挡。 b.后行星变速箱 ①结构分析：五个旋转构件（B、C、D、E、2）。 ②自由度分析：Y = m – p = 5 – 3 = 2（m、p分别为旋转构件数和行星排数）。 ③挡数分析：二自由度，四操纵元件，可实现四个挡。
（4）“三合一”机构
01
几个齿轮同时传递动力，可采用小模数齿轮 。
02
零件受力平衡，轴承、轴、壳体等受力较小，结构紧凑，尺寸小 。
03
结构刚度大，齿轮接触良好，使用寿命长。
04
换挡主要采用制动器、固定油缸和固定密封，避免了大量的旋转油缸和旋转密封，操纵系统可靠性提高。
05
制动布置于变速箱外周，尺寸大，工作容量大。
组成 啮合套X和齿轮E、F、G、H等。
工作原理 将啮合套X接合，则车轮带动变速箱输出轴转动，通过齿轮E、F、自由轮9传给齿轮G、H，带动转向泵8和发动机转动，从而解决了发动机熄火后不能拖起动、拖转向和拖行时制动的问题。
发动机起动后，转速很快升高，动力传到不能反向传动的自由轮9时便被切断，以防止“三合一”机构被损坏；发动机起动后同时也应即行摘开啮合套X。
汽车的牵引力名词解释
汽车的牵引力名词解释
汽车的牵引力是指汽车在行驶过程中,能够拉着它所承载的货物或乘客向前移动的力量。
它由两个因素构成:一个是汽车的动力,即驱动轮所受到的力;另一个是汽车的负载,即汽车所承载的货物或乘客的重量。
汽车的牵引力是汽车行驶的动力来源之一,它决定了汽车的速度和方向。
当汽车的动力大于它的负载时,它会加速行驶;当汽车的动力小于它的负载时,它会减速行驶或者保持稳定的速度。
汽车的牵引力还可以通过调整发动机转速、变速箱档位、轮胎压力等方式进行调节。
例如,通过提高发动机转速可以增加汽车的牵引力;通过降低变速箱档位可以减少汽车的牵引力;通过增加轮胎压力可以提高汽车的牵引力。
除了驾驶时的调整之外,汽车的牵引力还可以通过一些技术手段进行提升。
例如,通过安装重载传感器和拖车钩等装置,可以实时监测汽车负载和牵引力,并进行相应的调整。
此外,一些高端汽车还会配备智能牵引力控制系统(牵引力管理系统),通过计算机技术和传感器对汽车的牵引力进行实时监测和调整,进一步提高了汽车的行驶性能和安全性。
教你手自一体各档位使用方法之欧阳史创编
教你手自一体各档位使用方法P：驻车档。
请注意，驻车，不是“停车”。
长时间车辆停放时使用，并请配合手刹使用。
R：倒车档，往后开的。
N：空档。
请勿用N档滑行，短距离拖车可以用N档，较长时间红灯（两三分钟以上的），可以N档等待。
当然，也可以P档等待。
D：前进档，随便开开的。
S：运动档。
升档时机延后，一般至少2500以上换档，（我的是在3500左右才升档），并且不再使用第6档，也就是说S档只有5档。
D(+、-)：手动档。
可手动切换档位，上推一下升一挡，下拉一下降一挡。
可2档实现起步。
高档时松油门不踩刹车不会降挡，给了油，如果速度太低，则自动降到合适档位。
行驶中不会主动升档，可踩至红线转速。
各档之间切换：P到R、R到P都要按排挡锁，要刹车。
R到N不用按排挡锁，不用刹车。
N到R要按排挡锁，要刹车。
N到D不用按排挡锁，要刹车。
D到S要按排挡锁，不用松油不用刹车。
S到D直接推就行，不用松油不用刹车。
D到D(+、-)不用松油不用刹车，好像要按排挡锁。
推过去之后直接就是D档对应的档位。
D(+、-)到D不用松油不用刹车，直接拨。
拨回来之后会按照转速、扭矩等，变成D档合适的档位。
也就是说，D(+、-)的3档5000转，可能切到D就是5档2000转了。
D(+、-)加减档不用按排挡锁，不用松油不用刹车。
但我没踩到过红线，不知会不会自动断油。
只有P和N可以打火，但任何档位都可以熄火。
强调：非P 档，钥匙拔不下来。
“手自一体”的运用资料一手自一体的D档位，中规中矩的，换档顺畅，无话可说。
s档使用：起步时用s档不合适！对速度提升是适得其反，原因在于6档前进的车，12档齿在12档停留时间过长速度是上不去的，而在车身没有大负重的情况下，反而浪费了速度提升。
但是一旦到了3档以后，s档的威力就瞬间体现出来了，因为转速上升飞快，带来的首先就是速度飞快提升，而且转速达到高扭矩区间后，后劲绵长，驾驶乐趣凸显！要提醒一点，高速不要用s档，因为永远到不了6档，一旦s档过了90公里了，发动机由于转速太高，声音不怎么动听，同时也废油。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
详解汽车档位牵引力行驶速度和发动机转速
文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
浅谈汽车档位.牵引力.行驶速度和发动机转速
各类高中物理练习册在《机械能》一章中都要涉及到有关汽车功率、牵引力、行驶速度的问题，笔者查阅了有关资料并向汽车驾驶员请教后，就下列几个问题谈一些肤浅认识，望能起到抛砖引玉的作用。
一、汽车发动机发动机是一般汽车总体构造四大部分（发动机、底盘、车身和电气设备）的核心部分。
发动机是汽车的动力装置，其作用是将所供入的燃料燃烧，使热能转变为机械能而发出动力，并通过汽车的传动系统驱动汽车行驶。
发动机的技术指标主要有动力性指标（有效扭矩、有效功率、转速等）、经济性指标（燃油消耗率）以及运转性能指标（冷起动性能、噪声和排气品质等）。
下面谈谈与本文有关的技术指标。
（1）有效扭矩发动机通过飞轮对外输出的扭矩称为有效扭矩，用Me表示，单位为Nm．发动机的扭矩是由于燃烧气体作用在活塞上的力通过连杆椎动曲柄而产生的。
（2）有效功率发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效功率，用Pe表示，单位为kW。
它是发动机克服了各部分摩擦阻力和驱动各种辅助装置（如水泵、机油泵等）所消耗的功率后所得到的净功率。
有效功率的计算公式为:
（3）转速发动机的转速影响其结构形式与性能，提高发动机的转速可以使功率提高，但转速的提高受到许多条件的限制。
（4）燃油消耗率（比油耗）发动机要发出1KW有效功率，在1小时内所消耗的燃油质量（g），称燃油消耗率，用ge表示，单位为g/kWh。
ge越小，经济性越好。
发动机的速度特性是指发动机的功率、扭矩和燃油消耗率随曲轴转速变化的规律。
当油门开到最大时，所得到的速度特性称为发动机外特性，如图1所示。
发动机外特性代表了发动机在使用中允许达到的最高性能，因此最为重要。
一般发动机的铭牌上标明的功率Pe，扭矩Me及其相应的转速n，最低燃油消耗率ge等都是以外特性为依据的。
发动机功率的大小，均标明产生该功率时曲轴的相应转速。
如解放CA-10B型载重汽车，最大功率/转速为70千瓦/2800转/分，东风EQ-240型越野汽车最大功率/转速为99千瓦/3000转/分。
一般习题中所说的汽车额定功率就是指的最大有效功率。
由图1可知，在
n1～n2范围内，因Me和n都是逐渐增加的，故Pe是随n的增加而增加的。
在n2～n3范围内，n虽然继续增加，但Me却逐渐降低，故Pe是缓慢地增加，到n3时Pe达最大值。
转速超过n3时，虽然n是增加的，但由于Me下降很快，故Pe也逐渐下降。
发动机最小燃油消耗率的相应转速为n5，它的数值一般介于n2和n3之间。
因此，一般发动机工作时所使用的范围应尽可能在最大功率转速与最大扭矩转速之间，即提倡所谓的中速行车”，这样方可保证发动机在最佳动力性与经济性情况下工作。
车速过高和过低，都将增加燃油的消耗。
二、变速器变速器是实现变速、传递和改变扭力的大小、改变汽车进退方向及使驱动车轮脱离发动机影响的传动装置。
变速器一般由变速传动机构和变速操纵机构组成。
变速传动机构的作用是改变转速及扭矩的数值和方向；操纵机构的作用是实现变速器传动比的变换——换档。
发动机与变速器之间是离合器，离合器保证发动机的动力与传动机构可靠接合和彻底分离。
变速器传动速度改变的大小，用传动速比i来表示。
传动速比等于主动齿轮的转速n主与从动齿轮的转速n从之比；也等于从动轮的齿数Z从与主动轮的齿数Z主之比，即
i=n主/n从=Z从/Z主（2）
变速器扭矩的改变：在略去变速器传动摩擦损失的情况下，输入功率P入应等于输出功卒P出。
由（L）式可知发动机的功率Pe主要取决于发动机的转速n和输出扭矩Me，故由P入=P出得:
即有
n入/n出=M出/M入（3）
（3）式表明，在发动机输入的n入、M入不变时，变速器输出的n出降低多少，则输出的M出就增大多少；反之，n出增高多少，M出就减少多少。
由（2）、（3）式得变速器传动比也等于从动轮上的扭矩M从与主动轮上的扭矩M主之比。
这说明传动比既是降（增）速比，也是增（降）扭比。
三、如何改变速度和牵引力
汽车的牵引力
F牵=M驱/r驱=Meii主ηm/r驱（4）
(4)式中的M驱为驱动扭矩；r驱为轮胎滚动半径；i主为主减速器速比。
主减速器的作用是降低传动轴传来的转速，同时增大扭矩，并改变力的传动方向90°。
nm为传动机构效率。
由（4）式可知，当Me、nm、r驱一定时，速比越高，M驱和F牵越大。
汽车变速亦称换档。
一般汽车的档位分为低速档、中速档和高速档，如解放CA1091型汽车以一、二档为低速档，三档为中速档，四、五档为高速档。
变速的实质是改变发动机的转速和传动轴转速的比值。
如东风EQ1090型汽车各档的速比、扭力和速度关系如下表所示。
表中1、2、3、4、5是前进档位，6是倒车档位。
从表中可知，档位越低，速比越大，汽车驱动轮的转速越低，但获得的扭矩和牵引力越大；反之，档位越高，速比越小，汽车驱动轮的转速越高，但获得的扭矩和牵引力越小。
在汽车行驶的实际应用中，如行驶总阻力增大至需要加大牵引力（如起步、上坡、通过困难路段）时，就应选用低速档，以使驱动轮获得较大的扭矩。
但在使用低速档时，速
度慢，发动机转速高，温度容易升高，燃料消耗也大。
因此，在行驶总阻力不大的情况下，应尽量缩短低速档行驶的时间，更不宜在低速档时过多地踏下油门（即踏下加速踏板）而片面追求速度。
中速档是由低速档到高速档或由高速档到低速档的过渡档位。
它的加速性能比较好，行驶的速度比较快，使用的机会也比低速档多，但与高速档比较，就很不经济。
高速档使用时，传递到驱动轮的扭矩较小，汽车行驶速度较快，而发动机转速较低，磨损较小，燃料消耗少，有较好的经济效益，适用于在路况较好的情况下长距离行驶。
即在良好的道路上，应以高速档的经济速度行驶。
经济车速又因车型不同而有所区别。
如解放CA141型汽车的经济车速为45～50km/h，解放CA10B型汽车的经济车速为30～40km/h。
车速过高，不仅增加燃料消耗，加剧机件轮胎的磨损，又容易发生行车事故；车速过低，既降低了运输效率，燃料燃烧还可能增多，也是很不适宜的。
坚持经济车速行车，即前文所述的提倡“中速行车”。
在车速掌握上，除坚持经济车速外，还必须遵守所在地区交通管理的限速度规定，不得超出规定的车速限制。
综上所述，汽车发动机的转速、发动机的最大功率、发动机的扭矩、汽车的行驶速度、汽车的牵引力是一个互相制约的系统工程。
最大扭矩Memax及其对应的转速为n2，最大功率对应的扭矩Mg及相应转速n3，当这两个扭矩之差（Memax-Mg）越大，则汽车在不换档的情况下发动机克服阻力的潜力越大；与最大扭矩Memax对应的转速n2越低，发动机克服阻力的潜力越强。
大范围改变汽车行驶速度，改变汽车牵引力，应使用换档的手段来实现。
最低的前进档位对应最低的速度和最大的扭矩、牵引力及发动机转速；最高的前进档位对应最大的速度和最小的扭矩、牵引力及发动机转速。
这就是通常所说的“减速增力和减速增矩”。
当档位一定，在不太大的范围内调整车速时，只需适当加大油门或减小油门即可。