5.5 传动系统参数的选择
1.最小传动比的选择
整车传动系统最小传动比的选择,可根据最高车速及其功率平衡图来确定。
在普通的载货汽车上,变速器的最高档大都取1.0,则传动系的最小总传动比即为驱动桥的主减速比i0,若有超速档或副变速器、分动器,则最小传动比为它们的速比和i的乘积。
2.最大传动比的选择
最大传动比为变速器的1档速比与主减速比的乘积。该速比主要是用于汽车爬坡或道路条件很差(阻力大)的情况下(此时空气阻力可以不计)汽车仍能行驶。
此时变速器最大速比为
式中,α为最大爬坡角度(°);rk为车轮滚动半径(m)。
求出ik1以后,再验算一下附着条件,牵引力不应大于附着力,即
式中,Ftmax为最大牵引力(N);Fφ为附着力(N),Fφ=m2gφ;m2为驱动桥质量(kg);φ为附着系数,取φ=0.7。
最后验算最低档时的最低稳定车速,该车速没有规定的限值。一般情况下,只要载货汽车能满足最大爬坡度的要求(即最大动力因数),那么最低稳定车速也能满足要求。越野车为了避免在松软地面上行驶时,土壤受冲击剪切破坏而损害地面附着力,要求车速很低。此时的最大速比为
式中,nmin为发动机最低稳定转速(r/min),对于汽油机nmin=350~500r/min,对于柴油机nmin=650~850r/min;vmin为汽车最低稳定车速(km/h)。
3.变速器档位数的选择
变速器档位数的多少,要根据汽车的类型、使用条件和性能要求及最高档和最低档的速比范围大小而定。
载货汽车的吨位越小,档位数可取得越少。随着吨位的增大,档位数也增多。这主要从动力性、经济性、操纵性、结构复杂程度及需要进行选择。
档位数越多,发动机的功率利用率越高(高功率区工作时间长),既增加了动力性,同时也增加了发动机在低油耗区工作的可能性,提高了燃油经济性。
因为相邻档之间的比值不能太大(一般不超过1.7~1.8),太大时换档困难,所以最大传动比与最小传动比值越大,则档位数也应增多。而档位多的变速器有7个前进档时,其变速器的结构,特别是操纵机构会很复杂,所以有的车辆就采用增加前置或后置式副变速器的办法来解决此矛盾。如需要全轮驱动,则可以增设两档的分动器。
要点
汽车动力传动系统的选择直接影响汽车使用的经济性,要依据的因素很多,需要统筹综合考虑。