【正文】 （3）如果上式應用于五檔變速箱，五檔為直接檔，即ik5=1時，則， ∴ ik1=S4∵ik1/ik2=(ik1)1/4， ∴ ik2=ik1/ik11/4=ik13/4=S3∵ik2/ik3=ik13/4/ik3=ik11/4 ∴ ik3=ik13/4/ik11/4=ik11/2=S2∵ik3/ik4=ik11/2/ik4=ik11/4 ∴ ik4=ik11/2/ik11/4=ik11/4=S顯然，ik1=S4；ik2=S3；ik3=S2；ik4=S；ik5=1；而S=n2/n1，這是簡單的等比級數(shù)（但這僅是一種假定，實際情況并不完全符合）。換檔時離合器脫開瞬間，汽車因慣性基本上仍以Va1前進，而發(fā)動機轉速因松油門而下降至n1，這時車速Va1與發(fā)動機轉速n1時所對應的二檔車速Va2相等。選定了itmax及itmin，并確定了變速箱的檔數(shù)，就可根據(jù)汽車的性能要求，選擇變速箱中間其他各檔的速比，選擇原則一般按下列基點考慮。io= 式中：nmin發(fā)動機的最低穩(wěn)定轉速（r/min） Vamin汽車最低穩(wěn)定車速，按使用要求選取汽車的最大總傳動比itmax，載重車為35~50，轎車為12~18，而itmax/itmin，載重車為6~8，轎車為3~4，某汽車的傳動系參數(shù)itmax==，itmax/itmin=。（2）求出ik1后，還應按下式驗算道路地面附著力。頭檔最大扭矩時的地面附著力不過，雖然其最高車速較低，后備功率也較低，但發(fā)動機總的使用負荷率較高，燃料經濟性一般就較好，然而Vmax時發(fā)動機轉速不應比最大功率時的轉速ne低得過多，否則，使最高檔的利用率降低，需要經常換至較低檔才能克服外界阻力，反而使經濟性能有所下降，同時使動力性能進一步惡化，所以選用過小的總傳動比是不可取的?，F(xiàn)作如下討論：圖51是汽車行駛中的功率平衡圖，橫座標為汽車行駛速度（Km/h），縱座標為發(fā)動機功率和行駛阻力功率。在不帶分動箱的情況下，總傳動比為：it=ik但是對于行駛在忍受好路面上的載重車來說，由于交通法規(guī)的要求，車速不能太低，特別是在高速公路上行駛，必須追求高速化，從而百公里油耗也能相應降低。出現(xiàn)這兩種情況，說明發(fā)動機功率與汽車總重之間沒有得到合理的匹配，因此汽車的動力性和經濟性兩者無法得到兼顧。（3）根據(jù)在北京地區(qū)的使用調查，某柴油機裝在北京公交汽車上（采用解放牌汽車的底盤），平均百公里油耗為23 L/100 Km左右，與表44中數(shù)據(jù)相比，雖有一定差距，但差距不大，說明計算有一定實用性。Pe = 總之，城市公交車用的主傳動比io應該偏大，對于采用6BT柴油機的公交客車底盤來說。行駛中剎車、停車、起步、換檔和加速的過程相當頻繁。關鍵是要考慮常用車速，使常用車速在發(fā)動機經濟轉速范圍內運行。用io=， Kg/h，比io= Kg/h，原因是用四檔行駛發(fā)動機轉速偏高，不在經濟區(qū)內運行，負荷率也偏低，故比油耗ge偏大，其次是不在直接檔，傳動效率比直接檔略低。從表42可知，當均用直接檔時，相對提高6%及12%，這無疑在山區(qū)行駛是有利的。同時對城市公交汽車來說，它的主傳動比也應該偏大。 城郊等級公路 60~70Km/h（2） 使用超速擋可以提高車速，以發(fā)動機額定轉速為2600r/min計算，車速可達（3） 在超速擋時，相對必須加大油門開度，使后備功率的后備驅動力減少，因此在用超速擋時，不利于加速和爬坡，如果需要加速和爬坡時，往往就得換入直接擋。Pe）不變，則g100=常數(shù)ge，也就是說：汽車百公里油耗g100的值與發(fā)動機比油耗的值ge互相對應和一致了，如果ge為最低比油耗gemin，則汽車百公里油耗g100也可以達到最小值。但是擋位不同，發(fā)動機的油耗率就不同的了，這是因為擋位不同，發(fā)動機的轉速和負荷率就發(fā)生變化。表41 各擋車速和路阻一覽表（平道行使不加速）發(fā)動機轉速（r/min）各擋車速（Km/h）及道路阻力（N）一擋二擋三擋四擋五擋車速Va1路阻F1車速Va2路阻F2車速Va3路阻F3車速Va4路阻F4車速Va5路阻F5100013751381139914341501120013761385141214611558140013781390142614941625160013801395144215311702180013821401146115731790200013841408148216201888220013871416150516721997240013891424153017292115260013921433155817922244270013941438157218242313290013971448160318942457上述表中，道路阻力=道路滾動阻力+空氣阻力即：F=式中： （可見“汽車動機計算”一章）現(xiàn)汽車用五擋行駛，行駛阻力曲線為F5，見圖41a，這是發(fā)動機轉速為2200r/min，阻力曲線F5上的A點就是汽車行駛中的發(fā)動機公況點，（見Pk與Pe的關系式）（見縱坐標），ge為241g/Kw為相應的發(fā)動機比燃油耗率（ 見圖41a及41b。上述r及io對某一車輛而言，是已經確定不變的。標準中規(guī)定了嚴格的試驗條件，如對汽車的載重量、汽車的技術狀況、道路條件、試驗方法等。Va+CD計算結果見表36。ik輪胎規(guī)格：—16PR型（即輪輞直徑為20英寸，寬10英寸，胎內為16層的子午線。當求直接檔的加速度時，如果粗略判斷可取，則加速度值就是D曲線與f曲線垂直距離的10倍。見圖22。動力因數(shù)是代表汽車動力性能的大小，動力因數(shù)大，表示該車動力性能好，反之，則動力性能差。功率選擇的范圍可見表21。但各檔位上發(fā)動機的功率大小（僅機械效率上的一點差異）和功率曲線的形貌基本上是不變的，因此各檔功率曲線在座標圖上呈橫向排列（高檔的移向右邊）。Va/3600 空氣阻力功率Nw=CD所以檔位越低，驅動力越大。后備驅動力。1/a是加速度的倒數(shù)，只要按公式，按車速Va求出a=dv/dt后，就可求出其倒數(shù)1/a，然后可以畫出加速度倒數(shù)1/a隨速度Va的變化曲線（見圖111a），即可用圖解法求得加速時間。 Fi=W?sinα所以： ……汽車最大爬坡度是在變速箱一檔時，但直接檔的最大爬坡度也應引起注意，否則汽車在直接檔行駛時，遇到較小的坡度就要經常換檔，這樣就影響了行駛的平均速度，各種坡度下的行車阻力曲線可見圖15。在汽車定型試驗規(guī)程中，規(guī)定需用直接檔測定汽車的最低穩(wěn)定車速。當外界阻力大，則油門開度大，外界阻力小，則油門開度小。表14 旋轉部分等效重量對汽車重量比項 目車 別轎 車貨 車We/W1We/WWf/W1Wf/W1注：W1 車輛重量（空載）（N）； W 車輛總重（滿載）（N）；We 計入發(fā)動機時各旋轉部分等效重量（N）；Wf 發(fā)動機除外時各旋轉部分等效重量（N）。12′）（4）加速阻力Fa。Ha(m2),對小客車而言，此近似值常較實測值大5~10%，對載重車則又常小5~10%，~,貨車為3~7m2,大客車為4~7m2)。滑行減速度a＇可用實驗結果以及以下公式求得： 其中：t1及t2為汽車滑行中通過前50米及100米的滑行時間（控制滑行初速，使通過100米的滑行時間在20177。f=+ Va，可用于輪胎氣壓較高，車速較低的載重汽車。滾動阻力與汽車總重和滾動阻力系數(shù)有關，滾動阻力系數(shù)取決于下列因素：最高檔有直接檔和超速檔之分，直接檔速比為1，超速檔比小于1。 ik 發(fā)動機性能和汽車行駛動力性能之間的關系:（1） 發(fā)動機轉速與汽車行駛車速中輪胎上產生的驅動力之間的對應關系式。即相關阻力系數(shù)及汽車迎風面積。坡度常用百分比表示，即每行駛百米距離升高h來表示，故坡度i=h/100=tgα，） （3） 汽車行使中的加速能力：（原地起步加速時間：系指汽車由第Ⅰ檔起步并以最大的加速度（包括選擇恰當?shù)膿Q檔時機）逐步換至高檔后到達某一預定的距離或車速所需的時間來表示。（2） 汽車的整車總重，這是汽車設計中首先必須明確的（每噸總重占有的發(fā)動機功率可見表21）。（8） 各擋總傳動比機械效率。通常在公路上行駛的輪胎，其寬度與高度之比大約為1。M） Me 發(fā)動機的扭矩（N汽車的運動阻力來自四個方面：（1）道路滾動阻力 F f （2）空氣阻力 Fw （3）上坡阻力 Fi （4）加速阻力 Fa 所以汽車前進中的行駛總阻力為: =Ff+Fw+Fi+Fa道路滾動阻力Ff在任何行駛條件下是永久存在的，空氣阻力Fw在車速很低時可忽略不計。 W (N) …… ⑤所以必須首先確定滾動阻力系數(shù)f，滾動阻力系數(shù)可能有三種途徑求得：a) 經驗推薦的概值；b) 公式估算法；c) 汽車滑行實驗測定法。不過，目前在進行汽車動力計算時，一般對滾動阻力系數(shù)進行簡化，多采用f=，這里已考慮了輪轂內軸承的摩擦系數(shù)，并假定汽車在良好的路面上行駛。（2）空氣阻力Fw，可用下列公式：空氣阻力Fw=1/2CDAρV2 （N）式中：CD為空氣阻力系數(shù)？（一般轎車的CD=~；貨車的CD=~，客車的CD=~）。我國規(guī)定一級公路允許的最大坡度為i=4%，（即tgα=4，坡角α=2176。ik2表12 車輪和傳動系的轉動慣量項 目小型轎車貨 車車輛重量（空載）（Kg）9052935車輛重量（滿載）（Kg）11057000最終減速比車輪有效直徑（m）轉動慣量（mik當車速低于最高車速時，能發(fā)出的最大驅動力大于行駛阻力，這時油門不需要全開，說明汽車擁有剩余動力或動力儲備，從而有能力進行加速和爬坡。圖19汽車爬坡能力的求法。由于加速度的數(shù)值不容易測量，故一般常用加速時間來表明汽車的加速能力。將所得加速時間按相應的速度坐標標在t－Va坐標系內，便可求得最高檔的加速時間圖，同樣可以求出自1檔開始連續(xù)換檔加速至最高檔的加速時間圖。如果行駛在坡路（α=α1）時，則已不存在后備驅動力，即油門已全開，達到平衡。Km/h）這時由于存在傳動系的機械效率η，故需發(fā)動機輸出的功率為：Ne=Nk/η=Pk圖113就是以縱座標表示發(fā)動機的輸出功率和汽車行駛阻力消耗的功率，橫座標表示車速。因此發(fā)動機功率的選取，首先應根據(jù)汽車最高車速的要求。二 動力因數(shù)D的概念和應用動力因數(shù)的概念。同時利用動力因數(shù)及其特性圖（圖22）來分析汽車的動力性能不僅有其全面性，而且也較簡便。但是，由于最大坡角α較大，因而cosα1，sinα≠i，故采用imax=D1max－f就會產生較大誤差。例如：如果D1max=，好路上低速行駛時取f≈，粗略估算，i=Dimax－f=－，則可得最大爬坡能力為imax≈30%。表31轉速（r/min）10001200140016001800200022002400260027002900外特性功率（Kw）115扭矩（Nm）402583使用外特性功率（Kw）扭矩（Nm）汽車底盤傳動系統(tǒng)的參數(shù)如下：io各檔動力因數(shù)的計算：動力因數(shù)D=（Pk－Fw）/WPk 驅動力（見表33）Fw 空氣阻力（見表34）W 汽車總重（N）=137200 N計算結果見表35及圖31。汽車驅動功率的計算汽車在平直路面上以直接檔行駛（無坡度，也不進行加速），則驅動功率為克服道路阻力風阻。為了評定和衡量汽車的燃料經濟特性，汽車制造長必須通過汽車行駛試驗，對汽車的燃料消耗量進行測定。但是必須指出：實際使用中，由用戶反映和提供的燃料消耗量與上述試驗所得數(shù)據(jù)和資料中所表面的數(shù)據(jù)往往存在較大差距，這說明燃料經濟性的問題是由很多使用條件和復雜因素組成的。a、 因為=式中：Ne為汽車發(fā)動機功率（Kw）Pe氣缸平均有效壓力（Kpa）V為發(fā)動機排量（m3）n為發(fā)動機轉速（r/min）b、 汽車行駛中需要的驅動功率：（Kw）（注：1Kw=1000Nm/s=3600N汽車百公里油耗與發(fā)動機比油耗率之間關系。如果把各擋的汽車行駛阻力曲線（包括道路滾動阻力和空氣阻力）按不同擋位的Va－Pk為坐標，畫在汽車萬有汽車特性圖上，則曲線通過的部位就是汽車行駛中所經過的發(fā)動機工況，就可從圖上直接獲得，Pe、ge及Ik的值，從而可以計算出汽車在該工況下的百公里油耗。則g100=15/=這與60Km/h公里等速油耗試驗所得數(shù)據(jù)是比較