变速器动力性、经济性匹配技术
cvt匹配参数
cvt匹配参数
1. 变速比范围：CVT 的变速比范围是指其最低和最高传动比之间的差值。
较宽的变速比范围可以提供更好的加速性能和燃油经济性。
2. 钢带或链条：CVT 使用钢带或链条来传递动力。
钢带通常具有更高的传动效率和更小的噪音，但链条可以承受更高的扭矩。
3. 油泵和油压：CVT 需要油泵来提供润滑油压力，以确保变速器正常工作。
油压的大小会影响变速器的传动效率和可靠性。
4. 控制系统：CVT 的控制系统负责调整变速比，以实现最佳的性能和燃油经济性。
控制系统的算法和响应速度会影响车辆的驾驶感受。
5. 发动机匹配：CVT 需要与发动机匹配，以确保两者之间的协同工作。
发动机的输出特性和 CVT 的变速比范围需要相互匹配，以实现最佳的性能和燃油经济性。
6. 车辆重量和用途：车辆的重量和用途也会影响 CVT 的匹配参数。
较重的车辆需要更大的变速比范围和更高的油压，而用于城市驾驶的车辆可能需要更小的变速比范围和更快的响应速度。
以上是一些常见的 CVT 匹配参数，不同的车型和制造商可能会有不同的要求和偏好。
在选择 CVT 变速器时，需要根据车辆的具体需求和使用情况来确定最佳的匹配参数。
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。
某乘用车基于CRUISE软件优化动力经济性
某乘用车基于CRUISE软件优化动力经济性作者：***来源：《时代汽车》2022年第19期摘要：在某车型匹配开发过程中，发现其动力经济性达不到设计目标要求。
本文通过对整车动力、经济性影响因素的分析，在保证不恶化经济性的前提下来提升动力性能解决此问题，主要采取措施为优化速比及降低行驶阻力，并使用AVL CRUISE软件进行仿真验证。
关键词：匹配优化动力性经济性行驶阻力1 引言油耗法规发布越来越严，整车厂面临着严峻的考验。
为达到法规要求，车企都尽最大努力使各车型燃油消耗量降低，在开发匹配过程中就不免偏重对经济性的考虑，而忽视或降低对动力性要求。
在整车开发过程中，动力性与经济性直接决定了整车的性能水平。
随着时代的进步，汽车不仅仅是作为拉人载货的载运工具，其良好的动力性赋予我们驾驶乐趣的含义。
经济性是汽车性能的延伸，是一项长期产生费用的性能指标，关系着客户利益和承担着节能减排的社会责任，所以经济性的重要也显得尤为突出。
动力传动系统匹配目的就是使两者达到最佳配合点，在保证汽车动力性的前提下，使整车经济性最优，平衡车辆动力性和经济性这两项相互矛盾的性能指标。
2 问题来源在某案例乘用车实际开发中，发现该车的动力性表现较弱，原因是基于成本及燃油经济性等方面考虑，选定了一台排量较小的发动机。
考虑到项目周期短，提出了在不恶化经济性的前提下，来提升动力性的优化方向。
由表1数据可知，该案例车的动力性及经济性表现不是很好，与竞品车型的表现相比，动力、经济性能属较差水平。
尤其最高车速和五档的超车加速性能明显较差，需要优化提升其高速行驶动力性。
3 优化措施及方向如圖1所示，汽油的化学能由发动机转化为机械能，再经过各种损失后只剩下13%～20%的能量，其中驱动整车行驶所需的能量仅为7%～18%。
发动机因受能量转换效率影响损失约62%～69%，所以发动机的节能潜力最大，但受技术水平制约实施难度大。
因此我们的优化措施主要在整车行驶传动系统上，以及降低车辆行驶所需的能量。
汽车动力性和经济性的影响因素
汽车技术状况
为了保持汽车的技术状况良好，必须正确执行汽车保修规范。正确地维护和调整，可以提高发动机性能并提高汽车的燃料经济性。
正确调整传动系齿轮传动副的啮合间隙、轴承和油封的紧度，以及正常的润滑可大大提高传动系统效率。前轮定位制动器的正确调整可减小汽车的行驶阻力。这些都有利于降低汽车的燃料消耗量。轮胎气压对滚动阻力系数影响很大。若轮胎气压降低30%，以40km/h的速度行驶，轿车油耗增加5%~10%，柴油载货汽车油耗增加20%~25%。
发动机的种类。为节约能源，控制排气污染，充分发挥燃料的热效率，近年来人们对发动机进行了多方面的研究。目前来看，比较成熟的技术有电控汽油喷射技术、、缸内直喷技术、柴油共轨喷射技术等。
柴油机的压缩比较较汽油机的大，所以以热效率高，特别是在部分负荷时，柴油机的有效燃油消耗率较低。柴油机的燃油清耗(按容量计算)比汽油机要节省20%~40%，而且柴油价格较汽油低。因此，不断改善柴油机的性能，扩大柴油机的大柴油机的使用范围是当前的发展趋势。
道路条件对汽车的燃油消耗量影响很大。不同路面的道路阻力系数相差很大。在同一车速下，当道路阻力系数增大时，汽车的燃料消耗量增加。另外，市区内行车比高速公路行车燃油消耗量要大。
汽车质量对汽车动力性影响。汽车质量对汽车动力性影响很大，汽车质量增大，行驶阻力增加，动力因数降低，汽车的动力性下降。
轮胎对汽车动力性的影响。轮胎的形式、花纹、气压对汽车的动力性也有影响。为了提高汽车动力性，应尽量减少汽车轮胎的滚动阻力，同时增加道路与轮胎的附着力。
使用因素对汽车动力性影响
汽车技术状况
传动系
有级变速器挡位数和超速挡应用的影响。增加变速器挡位数，选择恰当的挡位使汽车处于燃油消耗量较低的机会增多,但挡位数太多，会使变速器和传动系结构复杂,操作不便。为了改善良好路面上行驶时的燃料经济性，常不改变主减速器传动比，而在变速器中设置一个传动比小于1的超速挡。在相同的车速和道路条件下，用超速挡比用直接挡时发动机的转速低，负荷率高，故燃料消耗率下降。
某重型汽车动力性与燃油经济性仿真与匹配优化
车加 速 时 间 来 表示 本 文 采 用 原地 起 步加 速 到 ８ ０
ｋ／ ｍ ｈ的时 间来 对 加 速 性 能 进 行评 价 ．仿 真 结 果 如
型汽 车各挡 爬坡 度仿 真结 果如 图 ４所 示 ．从 图中可
以看 出 Ｉ 的最 大爬坡 度 为 ２ ． ％ 挡 ４７ ３
控制 线 ， 驾驶 员模 型接 收来 自发动 机 的转速信 号 、 车
体 的车速 信号 以及 变速器 的挡 位信 号 ．通过 接 收信
２ Ｏ
号来 控制 汽车 的加 速踏板 位 置 、离 合器 踏板 位置 以
ｓｆ ａｅｏ ｏ ｅ Ｒ Ｎ Ｉ Ｒ ｔｅａ ｔｏｓｕｅｍｕｔ ｏｊｃｉ ｅｅｉ ａｇｒｈ ｏｏ ｔ ｚ ｈ ｏ ｅ ｒｉ ａａ ｅｅｓｏ ｏｗ ｒ ｆＩ ｄ Ｆ Ｏ ＴＥ ，ｈ ｕｈ ｒ ｓ ｌ —ｂｅｔ ｅｇｎｔ ｌ ｉ ｍ ｔ ｐｉ ｅｔｅｐ ｗ ￣ ａ ｐ ｒｍ ｔ ｆ ｔ ｎ ｉ ｖ ｃ ｏｔ ｍｉ ｎ ｒ
其超速 挡 ８ ～ ０ ｍ ｈ的等速 百公 里油耗 。 ０ １０ ／ ｋ
～
重 型汽 车 １ 最 大爬 坡 度应 不 小 于预 期 所 挡
５ ５
要求 的最大爬 坡 度 ： ≥２ 。 ４
ｂ 重型 汽 车 的最高 车速 应 当不小 于 预期 最 高 ．
昌 ５ ０
４ ５
车 速 ： 一 ≥ ｌ ６ｋ ｈ “ １ ｍ／
ｔ ｅ ｈ ａ ｙ ｄ ｔ ｅ ｉ ｌ ． ｔ ｒｓ ｖ ｒ ｌｉ ｅ ｌｐ ａ ｓ ａ ｅ ｃ ｏ ｅ ｒ ｍ ｈ ｐ ｉ ｚ ｔｏ ｌｎ ｒｃ ｍｐ ｒｓ ｎ ａ ｄ ａ ａｙ ｉ， ｈ ｈ ｅ ｖ － ｕ ｙ ｖ ｈ ｃｅ Ａｆ ｅ ｅ ａ ｄ ａ ｌ ｎ ｒ ｈ ｓ ｎ ｆ ｅ ｏ ｔｅｏ ｔ ｍｉａｉｎ ｐ ａ ｓｆ ｏ ａ ｏ ｎ ｎ ｌｓｓ ｔ ｅ ｏ ｉ ｏ ｔ ｌｍａｃ ｒ ｇ ａ ｏ ｅ ｐ ｗｅ ｔ ｉ ｓ ｉ ｅ ｔ ｅ ｃ ｏ ｄ ｎ Ｏ ａ ｔ ａ ｅ ｎ ． ｐ ｉ ｔｈ ｐ ｏ ｒ ｍ ｆｔ ｏ ｒ ａｎ ｉ ｄ ｎ ｉ ｄ ａ ｃ ｒ ｉ ｇｔ ｃｕ ｌ ｍａ ｄ ｍａ ｈ ｒ ｉ ｆ ｄ
如何提高AT的经济性
提高AT经济性的方法的探讨摘要：液力机械自动变速器是当今世界汽车自动变速系统中的主导产品，换挡冲击小、操纵简单、乘坐舒适，不过其传动效率较低，燃油经济性较差，本文将探讨如何提高液力机械自动变速器的经济性，使整个变速系统更省油。
关键词：液力机械自动变速器传动效率经济性1、液力机械自动变速器简介自动变速器主要有液力机械自动变速器 AT（Automatic Transmission）、机械式自动变速器AMT（Automated Mechanical Transmission）和无级式自动变速器CVT（Continuously Variable Transmission）以及双离合器自动变速器（Dual Clutch Transmission）四种型式。
目前在轿车上普遍采用的主流型式是液力机械自动变速器 AT。
它能将发动机的机械能平稳地传给车轮，以其良好的乘坐舒适性、方便的操作性、优越的动力性、良好的安全性奠定了它在汽车工业的主导地位。
[1]自动变速器在汽车上的应用已有60 多年的历史。
世界第一台液力机械式AT诞生于 1939 年。
早期的自动变速器效率低、油耗高、价格贵，因此只在对行驶要求较高的军用车辆、公共汽车和高档轿车上使用。
70 年代后，随着汽车工业的进步，计算机和电子技术的应用，自动变速器的性能有了很大改善。
许多中高档甚至中低档轿车都装备了自动变速器。
到了 90 年代，自动变速器已经发展成为机电一体化的高技术产品，在机械、油压、控制等方面都发生了深刻的变化。
其在汽车上的装备率也大大提高。
近年来，国内的各汽车厂家也已认识到 AT 在轿车上装备率不断提高的必然趋势，已经开始在轿车上安装 AT。
与传统手动变速器相比较，液力机械自动变速器不仅能够适应汽车行驶要求，而且还具有一些显著特点：①优点(l)操作简单、省力，提高了行车安全性。
(2)乘坐舒适性好，可以得到很平稳的换档过程。
(3)防止发动机和传动系过载，提高零件使用寿命。
整车动力性经济性计算及速比匹配优化_邓业宝
方案 发动机
方案 1 发动机 1
方案 2
方案 3 方案 4 方案 5 方案 6
发动机 1 发动机 1 发动机 2 发动机 2 发动机 2
变速箱
变速箱 1 变速箱 2 变速箱 3 变速箱 1 变速箱 2 变速箱 3
最高车速(km/h)
187.13
184.73 186.47 195.43 202.24 203.01
百公里加速时间(s) 最大爬坡度(%)
NEDC（综合工况）(L/ 100km)
12.93 41.71 6.72
12.68 43.24 6.76
12.48 46.96
9.34 47.01
6.79
7.45
7.65
8.84
选择满足动力性经济性设计指标的发动机和变速箱匹配方 案，只有方案 3 同时满足动力性和燃油经济性设计指标要求。
该款车型在前期开发过程中有两款发动机和三种变速器方 案通过初步计算比较符合性能指标要求，通过排列组合的方式 列出 6 种方案。确定 6 种方案后，分别将这 6 种方案的发动机和 变速器数据输入到 CRUISE 软件中，通过软件的解算器快速的求 解出计算结果，这 6 种方案通过 CRUISE 软件计算得出的计算结 果如表 2 所示。
然后通过函数 Fi=Pi+k*E（i 第 i 种方案的动力性和燃油经济 性综合指标），找到较小的 Fi 即为动力性燃油经济性均较优的组 合。上面 6 种方案的计算结果通过动经系数的方法来进行评价。
Fi=Pi+k*Ei (i=1,6) 通过该方法代入上述 6 种方案后计算得到的 Fi，计算结果见 表 3。
5 动经系数评价
选择百公里加速时间作为动力性评价指标，综合循环工况 油耗作为燃油经济性评价指标，搜集目标市场上同级别 Bench-
4、中重卡变速器产品介绍
一轴
倒档 惰轮 6-7档 4-5档 2-3档 1-倒档 档 档 档 倒档 同步器 同步器 同步器 同步器
主轴齿轮
各档同 步器
输出 法兰 主轴
传动轴
单箱结构的主要类型
对于中重卡用变速器来讲，常用的分类方式是按照中间轴相对于主轴布置方式的不同来 分类：
变速器档位数对整车经济性的影响
增加档位数，减小速比级差，使发动机集中工作在经济转速范围内，提高燃油 经济性
发动机的经 济工作范围 档位数增加，发动机工作范围将更加 集中在经济转速周围
变速器档位数对百公里油耗的影响
在同样车速下，发动机发出的 功率相同。 档位数多 ，可选择到更合适速 比的变速箱档位，可使发动机的 负荷率提高，燃油消耗率降低， 百公里油耗降低
175
150
Fahrwiderstandslinien in konst. Steigung
100
15 %
10 %
75
2 0 0 0 1/m in
1 6 .档变速箱o s p lit Gang E c 16档变速箱 9 . G a n g E a to n
9档变速箱 档变速箱
5 %
50 0
0 %
7 0 0 1 /m in
主副箱结构的配档方式
为了实现较高的1档速比（爬坡度要求）和超速档传动（高车速要求），需要重卡变速箱 具有较宽的速比范围。同时为保证换档操控性能又需要较小的速比级差。这就要求增加变 速箱的档位数量。采用主副箱结构后，主箱只需要设计成4档或5档，单独采用后置副箱可 以实现8-10档，配合使用前置副箱可以实现12-18档。档位布置也分为分段式配档和插入式 配档。 分段式配档： 分段式配档：由副变速器高、低速两档（高速档为 空挡）传动比分别与主变速器各档传动比搭配而组 成高、低两段传动比范围。常用于后置副箱。 插入式配档： 插入式配档：通过较小的副变速器传动比，使得组 合出的传动比均匀插入主变速器各档传动比之间。 常用于前置副箱。需要主副变速器交替换档，故操 纵机构较为复杂。 在使用前置副箱后，自然就形成了双倒档，使用高 速倒档是不安全的，因此在没有前置副箱的情况下， 通常不设计两个倒档。
两挡变速器纯电动汽车动力性经济性双目标的传动比优化_周兵
(
)
（ 6） 式中： P em1 为满足车辆匀速爬坡性能要求的驱动电 机峰值功率， 求得 P em1 ≥18. 6kW。 驱动电机的峰值功率还须满足汽车在平坦良好 路面上的加速性能要求， 根据设计时所参考的基础 车的加速特性， 取换挡车速为 20km / h， 汽车从静止 连续换挡加速到最高稳定车速的时间为 100 1 20 δ1 m δ2 m t = dua + dua ≤ 15 3. 6 0 Ft1 － Ff － FW 20 Ft2 － Ff － FW
Zhou Bing，Jiang Qinghua ＆ Yang Yi
Hunan University，State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing for Vehicle Body，Institute of Space Technology，Changsha 410082
(
CD A 3 mgf u max + u max 3 600 76 140
)
（ 5）
2
2. 1
动力系统参数匹配
驱动电机的选型
式中： P e1 为驱动电机的额定功率； u max 为汽车最高稳 定车速。求得 P e1 ≥13. 3kW。 驱动电机的峰值功率应满足汽车匀速爬坡性能 的要求， 则根据式（ 4 ） 有 mgsinα m CD A 3 1 mgfcosα m P em1 ≥ ui + ui + ui 3 600 76 140 η T 3 600
* 中央高校基本科研业务费专项（ 531107040149 ） 、 教育部长江学者与创新团队发展计划项目（ 531105050037 ） 和湖南大学 汽车车身先进设计制造国家重点实验室自主研究课题项目（ 60870002 ） 资助。 原稿收到日期为 2010 年 3 月 18 日， 修改稿收到日期为 2011 年 3 月 25 日。
汽车动力传动系参数匹配
汽车动力传动系参数匹配汽车动力传动系统是指将发动机的输出动力传输到车轮上的系统。
它是汽车动力系统中至关重要的一部分，对汽车的性能和燃油经济性起着重要作用。
汽车动力传动系统的参数匹配需要考虑多种因素，包括发动机的特性、汽车的重量和驱动方式等。
下面将从发动机、变速器和传动轴等方面进行参数匹配的详细分析。
1.发动机参数匹配发动机是汽车动力传动系统的核心部件，其参数的匹配直接影响到汽车的性能和燃油经济性。
首先要考虑的是汽车的使用需求，例如是用于城市通勤还是长途旅行，以及需要的加速性能等。
一般来说，小型轿车适合搭配小排量、高燃油经济性的发动机，而大型SUV则需要较大排量的发动机以提供足够的动力。
此外，还需要考虑发动机的最大功率和最大扭矩，并与汽车的重量进行匹配，以确保动力输出能够满足日常使用需求。
2.变速器参数匹配变速器是将发动机输出的动力传递到车轮上的关键组件，其参数匹配与发动机的参数密切相关。
对于手动变速器来说，需要考虑的参数主要是变速器的齿比范围。
一般来说，较宽的齿比范围可以提供更好的加速性能和燃油经济性，但同时也增加了制造成本。
对于自动变速器来说，除了齿比范围外，还需要考虑换挡时的平顺性和响应速度等参数。
另外，还要根据发动机的最大扭矩和转速特性来选择适合的变速器档位比，以实现最佳的动力输出。
3.传动轴参数匹配传动轴是将动力从发动机传输到车轮的关键组件，其参数匹配需要考虑车辆的驱动方式和布局。
对于前驱车型来说，传动轴的参数主要是长度和扭矩承载能力。
较长的传动轴可以提供更好的舒适性和操控性，但同时也会增加传动效率的损失。
对于后驱车型来说，还需要考虑传动轴的布局，例如卡式传动轴或者万向传动轴。
还要根据车辆的行驶状况和使用需求，选择合适的传动轴比例以提供最佳的动力输出。
除了上述三个关键部件，还需要考虑其他参数的匹配，例如差速器的参数和轮胎的规格。
差速器参数的匹配需要根据车辆的驱动方式和悬挂系统来选择合适的差速器类型和齿比。
- 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)。
Pf P w
Pe
Ⅱ Ⅲ Ⅳ
t
Ⅴ
40
35
30
25 20 15 10 5
a
节气门部 分开启
重合区域增大。当汽车高速行驶变速
器在高档之间换档时，发动机功率下 降较小，在发动机工作区内平均功率 较大。 就燃料经济性，高档之间的传动 比间隔减小，增加了发动机在经济区 工作的可能性，可降低燃料消耗量。
液力变矩器的缺点是传动 Ft
AT与MT的驱动力—行驶阻力平衡图比较
装有三档分级式变速器
装有带液力变矩器两档变速器
效率低，导致其在高速时的驱
动力不如MT。现代采用高速档 锁止离合器已能解决这个问题
0
ua
n 0 n e ' n1 n 2 n 3 n 4
n
、ne’、n1、n2„„多种转速及相应的多种负荷率工作，但只有在Pe’水平线与A2A3的交点 处工作，即转速为ne’和大致为90%负荷率工作时，燃油消耗率b最小。
四、动力性、经济性匹配
Pet
I
经济性换档时刻选择
II
III
IV
利用阻力功率反推求得发动 机输出功率：
Pf P w
3）多档箱的应用：
1、速比级差小，不管是否在经济 P/KW 区域，换档时发动机功率降低幅度小 ，整体负荷率高，而负荷率在80-90% 的较高范围内发动机的燃油消耗率是 最低的。 2、各档之间的传动比间隔减小，
50 45 Ⅰ
Pe
Ⅱ Ⅲ Ⅳ
t
Ⅴ
40
35
30
25 20 15 10 5
a
节气门部 分开启
b
c ua’ uamax up
增加了发动机在经济区工作的可能性
，可降低燃料消耗量。
车速ua=发动机转速n ×(0.377r)/(igi0)
四、动力性、经济性匹配
4）经济性换档时刻选择
b
n1
n2
n3 n4 n5
最低燃油箱耗率曲线
Pe
A3
n6
0
Pe
A2 A1
例如一辆汽车在某道路上以一定车速ua行驶，需要发动机提供功率Pe’。发动机可以在n0
四、动力性、经济性匹配
3、动力性与燃油经济性对比
◇ 在计算汽车动力性时所使用的发动机功率与计算汽车燃油经济性 时所使用的发动机功率是不同的。 前者使用是发动机的外特性。即
P e P e max (n)或T tq T tq max (n)
后者利用阻力功率反推求得发动机输出功率
P e
1
T
6、液力变矩器
为什么叫变矩器而不叫变速器呢？它的变矩比是有一个极限值的，而变速则无级并且速
比可以无限大（例如在坡上踩着一点油门停车的时候）。CVT的无级变速速比范围则小的多。
液力变矩器的突出优 点是低速性能好，可以使 汽车以极低的速度行驶， 从汽车速度为零时就可以 连续不断的发出驱动力起 步平顺无冲击。
变速器的动力性、经济 性匹配技术
中国北京 痴迷技术——heichengyiji
2007年09月15日
目
录
一、变速器在整车中的地位 二、变速器装配尺寸匹配 三、可靠性匹配 四、动力性、经济性匹配
四、动力性、经济性匹配
1、汽车变速器的由来
1）功率平衡 •☆档位不同时车速的范围不同， 但是功率的大小不变，只是各 档的功率曲线对应的车速位置 不同。低档时车速低，速度变 化区域窄；高档时车速高，所 占速度变化区域大。 •☆滚动阻力功率在低速时近似 为直线，而在高速时是二次曲 线（低速、货车！） •☆空气阻力功率曲线为三次函 数 •☆在低速时以滚动阻力功率为 主，而在高速时以空气阻力功 率为主。
活塞式内燃机的特性曲线
装有各种发动机的汽车功率 平衡对比
装有活塞式内燃机和5档变速 器的汽车功率平衡
四、动力性、经济性匹配
2、变速器与整车动力性
举几个极端情况下的例子来说明变 速器匹配和整车动力性之间的关系： a、小马拉大车 配置特点：
小发动机、多档变速箱（获得大的低档 速比）
优点： 车辆采购成本低，运营经济性好
Pf P w
t
3 2 1
P
uamax1
uamax2 uamax3
ua
up3
up2
up1
四、动力性、经济性匹配
2）各个档位速比分配：
汽车在实际行驶时，货车高档位 使用率90%以上。为了合理利用有限的 档位，使汽车具有良好动力性和燃料 经济性，将传动比间隔由低档到高档 P/KW 逐渐减小的偏等比级数分配各档传动 比，使变速器在不同档位工作时发动 机的转速范围不同。低档时转速范围 宽，而高档时窄，使高档两档之间的
缺点：
车速低，发动机经常处于高负荷状态， 降低寿命。 P=FV，最高速度；最高档的最高转 速，功率不一定是最高，为什么呢，因 为只需要克服阻力功率，而阻力功率已 经达到最大了，它小于发动机能够发出 的功率，发动机有这种自适应性。
四、动力性、经济性匹配
战斧
b、大马拉小车
美国克莱斯勒汽车公司的“ 道奇.战斧”四轮摩托车，它的自 重680千克、车长超过2.5米、宽 度约70厘米、高度1米；装有10缸 、总排气量为 8.3L、功率为500 马力的 Viper V －10发动机。理 论上，在2.5秒内能加速到96.5千 米／小时，最高时速可达643.6千 米。
b
c ua’ uamax up
ua
车速ua=发动机转速n ×(0.377r)/(igi0)
四、动力性、经济性匹配
某6档变速器的速比和级差 8
6.7 1.68 1.54 1.53 1.31 1.30
2 1.5 1
2.6 1.7 1.3 1
6 4 2 0 1 2 3
4
速比 级差
0.5 0
4
5
6
四、动力性、经济性匹配
Pf P w
50 45 40 Ⅰ Ⅱ
Pf P w
50
Pe
Ⅲ
t
Ⅳ Ⅴ 45 40
Pe
t
P/KW
30 25 20
节气门部 分开启
P/KW ua
35
a
35 30 25 20
15 10
5 50
b
15
10
c 150 uamax u 100 up
ua
四、动力性、经济性匹配
四、动力性、经济性匹配
2）内燃发动机特性缺陷和弥补方法
都是活塞式内燃机惹的祸，它的动力特性不是很适用于汽车，因为在低速时功率小，P=FV， 提供的驱动力小，满足不了起步和爬坡的需要。 等功率发动机的性能是最理想的。 车辆装上变速器后可大大改善其动力性能，使其接近于等功率发动机特性。采用变速器后使 汽车有可能在低速时产生大的驱动力。变速器主要是减速器，为了改善汽车低速时的动力性能。 减速增转矩，使车速有可能在发动机大功率高转速的时候比较低。变速器是活塞式内燃机的臂膀 ，研究变速器就必须要熟悉发动机的动力特性，使变速器更好的弥补发动机动力性能的不足。
uI uII
uIII
ua
四、动力性、经济性匹配
汽车在一定的道路条件下按一定的工况行 驶时，某时刻所需驱动功率一定，传动效率变 化很小。汽车行驶的燃油消耗量与发动机的比 油耗成正比。在经济性换档程序中，以发动机 的比油耗作为换档判别依据，保证汽车总是以 使发动机比油耗最小的档位行驶。在汽车运行 工况中，速度是时间的连续函数，因此在经济 性换档程序中，考虑了当前档i以及i+1和i-1档 的经济性，从这三个档位中选取比油耗最小的 档位作为该时刻变速器的工作档位。
选用超速档可以实现“齿轮快—发动机运行慢” 的燃油经济性模式，
还使动力传动系统承受扭矩降低。 选用多档箱可使汽车的经济性进一步降低。 另外变速器的选用还关系到汽车噪音和乘坐舒适性等。
四、动力性、经济性匹配
5、CVT
假设一个MT变速器一档和最高档速比分别与一个CVT的最大速比和最小速比相等，那么 这两个变速器装在同一辆车上的功率平衡图如下所示。因CVT的速比变化是连续、无级的， 所以发动机的功率不用降低，动力没有中断。 CVT变速 器车辆的功率 曲线在两个极 限之间有无数 种可能（整个 阴影区域）， 是一个面，而 不是几条线。 这为汽车拥有 最佳的动力性 和经济性创造 了条件，可以 选择发动机一 直在动力性最 好的状态工作 ，也可以一直 在经济性最好 区域工作。
理论上最高车速可以很高， 但是轮胎、轴承等零部件达不到 要求，路面也可能不适合。
四、动力性、经济性匹配
1）、变速器与发动机的配合 发动机自适应： 不换档时，当汽车遇到阻力增大的 工况时，发动机会自动向着扭矩输出增 大的方向变化，见右侧发动机扭矩、功 率曲线（节气门全开）。对应这个性能 有发动机适应性系数。 变速器适应： 当汽车遇到阻力增加很大的时候， 发动机减速增扭满足不了动力需求，这 时就需要变速器降档、增扭矩来适应.
( Pf P i P w Pj )
前者主动，后者被动。
四、动力性、经济性匹配
4、MT变速器总结
MT必须和离合器结合才能正常工作，离合器在0-5Km/h的整车速度 提高过程中发挥了重要的作用，可以说起到了低速变速的作用，弥补了 MT低速变速的缺陷。 很大的低速档速比——出色的起步能力，更大的拖挂总质量，更大的 爬坡度，更长的离合器寿命。
四、动力性、经济性匹配
2、变速器与整车燃油经济性
1）最高档的选择：
曲线1，最高档传动比最小，燃油经 济性最好，但动力性最差。最高档油门 踩到底也不能达到发动机的额定转速。 曲线2，最高档传动比居中，燃油经 济性和动力性居中。最高档油门踩到底 刚好可以达到发动机的额定转速。 曲线3，最高档传动比最大，燃油经 济性最差，动力性最好。最高档油门踩 到底可以达到或超过发动机的额定转速 。 对一辆既定的车来讲，曲线2 最高 车速最大。