【正文】 快，加速反應(yīng)繁捷，從而縮短起步加速時(shí)間，保持汽車良好的機(jī)動(dòng)性，保證市區(qū)車流的暢通。其中：V= r= η=~ Pk=Ff+FW=+= N 柴油比重=結(jié) 論：（1）主傳動(dòng)比io加大后，在相同車速下百公里油耗上升。其次是百公里油耗量必然明顯上升，但是從汽車的載貨量來衡量，則每噸百公里油耗率可不同程度取得降低。必須指出：汽車的最高車速除傳動(dòng)比外，還取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，如果沒有足夠的功率和動(dòng)力因數(shù)，則上述最小傳動(dòng)比不可能發(fā)揮效用，掛上最高檔后，車速是上不去的。汽車最大總傳動(dòng)比itmax的選擇選擇汽車最大總傳動(dòng)比時(shí)，應(yīng)考慮三方面問題：（3）最低穩(wěn)定車速。汽車先用一檔起步，車速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速按一檔的速比沿OA方向上升和前進(jìn)。~。即由低檔換至高檔時(shí)，先將汽車加速至發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率點(diǎn)，然后經(jīng)過空檔進(jìn)入高一檔。即： ……②式中：Z為各驅(qū)動(dòng)輪在地面上的法向反作用力之和，可以實(shí)測(cè)求得或計(jì)算（N） 為道路附著系數(shù)，~。表21給出了各種汽車應(yīng)有的Domax的值。io式中：以直接檔為最高檔時(shí)，ikmin=1以超速檔為最高檔時(shí)，ikmin1~，所以求出itmin后，io也相應(yīng)產(chǎn)生了。超載是典型的“小馬拉大車”現(xiàn)象，例如我國產(chǎn)煤地區(qū)拉煤的載重車，其超載現(xiàn)象是十分普遍而嚴(yán)重的。ik公交汽車的自重大、乘客超員時(shí)、整車總重明顯增加，與原設(shè)計(jì)車型比較，動(dòng)力因數(shù)下降、單位總重所占功率降低。從汽車萬有特性圖上可以看出，如果沿等功率曲線發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，百公里油耗上升越快。如果坡度進(jìn)一步加大，則io=，而io=，根據(jù)動(dòng)力因數(shù)衡量。同時(shí)還應(yīng)具有足夠的后備功率去克服坡道阻力和超車時(shí)的加速阻力。b）從車速可知，在輪胎半徑r與后橋轉(zhuǎn)動(dòng)比I不變的條件下，Va=Cn/ik（C為常數(shù)），說明在車速Va相同的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n與速比ik成正比，現(xiàn)把發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由2000移到1800，下降比值為18/22=，ik5為直接等于1，現(xiàn)采用超速擋，速比為ik6，則ik6=1800/2200ik5=，即直接擋換入超速擋后，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降至1800r/min，而車速可保持不變。ik圖41就是由發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性圖轉(zhuǎn)換成的汽車萬有特性圖。車型發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)車速（Km/h）直接檔、不拖掛整車總重（kg）20304050607093009300930093001100093001400014000六工況試驗(yàn)的規(guī)范可見標(biāo)準(zhǔn)JB335283。 表36發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n（r/min）汽車各檔爬坡度%一檔I1二檔I2三檔I3四檔I4五檔I510001200140016001800200022002400260027002900加速性能計(jì)算計(jì)算過程從略。）計(jì)算結(jié)果見表32。水平路面上最高車速Vmax。表21 汽車動(dòng)力特性參數(shù)表汽 車 類 別D0maxD1maxVmax(Km/h)Ne/w(Kw/t)貨車小 型總重≈2 t801201535輕 型總重＞26 t851201022中 型總重＞614 t75110812重 型總重＞14 t70100814客車小 型總重≈4 t801201524中、大型總重＞416 t7010079鉸接通道車總重＞18 t558558轎車微型級(jí)iVh≈Ⅰ901201952輕型級(jí)iVh＞Ⅰ1201703866中型級(jí)iVh＞24Ⅰ1302204474高 級(jí)iVh＞4Ⅰ14019052110礦用自卸車457056注：D0max 直接檔最大動(dòng)力因數(shù)；D1max一檔最大動(dòng)力因數(shù)； Vmax 最大車速；Ne/w 每噸汽車總重應(yīng)擁有的發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率。平路等速行駛時(shí)，阻力功率一般包括滾動(dòng)阻力功率Nf和風(fēng)阻功率Nw，轉(zhuǎn)換到對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的需求消耗功率為（Nf/Nw）/η，它是兩種阻力功率的疊加，低速時(shí)呈車速的一次函數(shù)，高速時(shí)主要克服風(fēng)阻，功率為車速的三次函數(shù)，是一條隨著車速提高而斜率越來越大的曲線。但是當(dāng)應(yīng)該由低檔換高檔時(shí)而不換，則汽車的后備驅(qū)動(dòng)力長(zhǎng)時(shí)間剩余，并使發(fā)動(dòng)機(jī)處于低檔下高速運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)果使油耗大幅度上升，車速又不能提高，這種現(xiàn)象駕駛員稱為“拖檔”，應(yīng)盡量避免。在進(jìn)行圖解積分時(shí)，可將速度區(qū)間分成為若干間隔，（常取為5Km/h）并分別測(cè)定出面積Δ1，Δ2，Δ3……等，如圖111b所示。測(cè)試時(shí)汽車以直接檔在平地上緩慢行駛。汽車在行駛中的力學(xué)平衡方程式為：），則Sinα=tgα故上坡阻力Fi=W?sinα=W?tgα=W?i，（N） ……⑦上坡阻力和滾動(dòng)阻力兩者之和統(tǒng)稱道路阻力FR.。一般認(rèn)為車速在50Km/h以下，滾動(dòng)阻力系數(shù)變化不大，在100Km/h以上時(shí)滾動(dòng)阻力系數(shù)增長(zhǎng)較快，如果達(dá)到150Km/h 或更大，則輪胎產(chǎn)生駐波現(xiàn)象，周緣不再是圓形而呈波浪狀，至使?jié)L動(dòng)阻力系數(shù)劇增，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)輪胎爆裂的危險(xiǎn)。關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪至驅(qū)動(dòng)輪之間的平均總傳動(dòng)機(jī)械效率η：傳動(dòng)系機(jī)械效率η是速比、車速和負(fù)荷等的函數(shù)，一般根據(jù)測(cè)試統(tǒng)計(jì)，η值大致如下：（1）變速箱處直接檔時(shí)傳動(dòng)平均效率η 92% ；（2）變速箱處其他檔位 90% ；（3）特別高的減速比驅(qū)動(dòng)（終傳動(dòng)） 75~80% ；（4）64驅(qū)動(dòng) 87% ；（5）66驅(qū)動(dòng) 82% ；傳動(dòng)系統(tǒng)中磨擦功率損失將變成熱能，通過潤(rùn)滑油及金屬機(jī)件導(dǎo)熱，輻射散發(fā)到外界空氣。 io 汽車驅(qū)動(dòng)轎主傳動(dòng)比 r 輪胎滾動(dòng)半徑（米） d 輪輞直徑（英寸） b 輪緣寬度（英寸） λ 輪胎變形系數(shù) 小客車為：12~14%；載重車為：10~12%；超低壓胎為：12~18% 注：輪胎的滾動(dòng)半徑應(yīng)通過實(shí)測(cè)獲得，但一般也可采用以上經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。時(shí)間越短，則加速性越好。（6） 輪胎的滾動(dòng)半徑、結(jié)構(gòu)和特征。η ……③ Pk輪胎結(jié)構(gòu)及材料 當(dāng)車速較低及無風(fēng)時(shí)，風(fēng)阻可以忽略不計(jì)，因此采用滑行求得a＇后，就可按下式計(jì)算f，f=a＇/。ΔW的轉(zhuǎn)換需要進(jìn)行實(shí)測(cè)和計(jì)算，過程繁瑣，在一般情況下，往往采用統(tǒng)計(jì)的概值，見表113和14。汽車最高車速的求法。由公式：可知： ……根據(jù)上述公式，將發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線上的扭矩值Me，按轉(zhuǎn)速逐點(diǎn)代入，經(jīng)換算后，可得到在平路上行駛時(shí)各檔加速度能力曲線，見圖110。最高車速是在交點(diǎn)處即Vmax。Va/3600 加速功率Na=后備功率可用公式Nb=Ne(Nf+Nw)/η表示，即圖中的acbc，（ac為車速Va′時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)能發(fā)出的全部功率，也即是Ne）當(dāng)加速時(shí)不爬坡，所以i=0，結(jié)果不同車速時(shí)的加速度為：當(dāng)爬坡時(shí)不加速，則近似地可求出不同車速時(shí)能爬的坡度為： 以上是用后備功率的概念來分析汽車的動(dòng)力性能，例如車速越高，遇到的阻力越大，阻力與車速的乘積（阻力所消耗的功率）就更大，因此沒有足夠的發(fā)動(dòng)機(jī)功率，汽車高速行駛是不可能的。這樣在圖22上作f線，它與直接檔或超速檔D曲線的交點(diǎn)上的車速，便是汽車的最高車速。常用幾種中等位車型最高檔動(dòng)力因數(shù)可見表22。汽車行駛中的阻力計(jì)算： （1）滾動(dòng)阻力FR=滾動(dòng)阻力系數(shù)車輛總重設(shè)：滾動(dòng)阻力系數(shù)= 車輛總重=137200 N所以：滾動(dòng)阻力FR=137200=1372 N（2）空氣阻力：設(shè)：空氣阻力系數(shù)CD=（）迎風(fēng)面積：A=BH=（B為前輪距，H為汽車總高）所以：空氣阻力計(jì)算結(jié)果可見表34。 表37汽車車速 Va（Km/h）汽車驅(qū)動(dòng)功率 Nk（Kw）102030405060708090100最高車速的求得：作發(fā)動(dòng)機(jī)功率與驅(qū)動(dòng)功率的平衡圖，見圖32，可確定最高車速為89 Km/h 圖32 最高車速確定四 汽車行駛的燃料經(jīng)濟(jì)特性評(píng)定汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)，一般為汽車百公路油耗量（L/100Km）或每噸載重量百公里油耗率（L/t見41a及41b。此外，汽缸平均有效壓力Pe可以用油門開度來代表（從關(guān)系式和試驗(yàn)可以看出，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變，扭矩或汽缸平均有效壓力是隨著油門逐漸開啟而上升的），所以除了發(fā)動(dòng)機(jī)具有良好的經(jīng)濟(jì)性能之外，汽車在行駛中必須合理選擇變?cè)V箱擋位和油門開度，否則汽車并不會(huì)獲得良好的燃料經(jīng)濟(jì)性能，這一概念對(duì)有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員來說是完全理解的。最常見的例子，就是變速箱由原來的5擋增至6擋，增加一個(gè)速比小于的超速擋。汽車在不同地區(qū)和不同使用條件下行駛的燃料經(jīng)濟(jì)性。~~，這種改進(jìn)在使用中已取得了明顯效果。用io=， Kg/h，比io= Kg/h，原因是它們?cè)?0 Km/h車速下的工況點(diǎn)已進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)最經(jīng)濟(jì)區(qū)，并用直接檔行駛。在山區(qū)行駛的汽車，其變速箱上就沒有必要采用超速檔。、并分別用五檔及四檔兩種變速箱速比進(jìn)行行駛。值得提出的是：要重視對(duì)汽車常用工況的研究，因?yàn)椴徽撛谑裁礂l件下，汽車多數(shù)時(shí)間是按常用工況運(yùn)行的，因此首先要做的工作是工況調(diào)查，通過大量的工況調(diào)查，對(duì)車速、檔位、油門開度及其變化過程進(jìn)行細(xì)致的記錄和整理，然后利用概率統(tǒng)計(jì)的方法，求出常用工況的具體參數(shù)，從而可以求出發(fā)動(dòng)機(jī)的對(duì)應(yīng)常用工作轉(zhuǎn)速n1—n2，以及功率范圍N1—N2，或氣缸平均有效壓力Pe1—Pe2。試圖單純通過調(diào)整傳動(dòng)國比的途徑來解決“大馬拉小車”的矛盾是不可能的。假定某汽車當(dāng)最小總傳動(dòng)比itmin=，阻力功率曲線正好與發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線2的最大功率點(diǎn)相交，此時(shí)V2max=91Km/h，發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為80Kw（2800 r/min），而裝用另外兩種最小總傳動(dòng)比（）時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線與阻力功率曲線均不與發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率點(diǎn)相交，而且V1max及V3max均小于V2max，所以可得出如下結(jié)論：①當(dāng)itmin=，使V2max時(shí)的阻力功率等于發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率，則汽車的最高車速最大。io如果io已知，則選擇itmax也就是選擇（變速箱一檔速比）了ik1。從動(dòng)力性而言，檔數(shù)多可增加發(fā)動(dòng)機(jī)在最大功率附近工作的機(jī)會(huì)，提高汽車的加速與爬坡的動(dòng)力性能。（2）現(xiàn)作如下推算：一檔終了時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為n2，對(duì)應(yīng)車速Va1= 換上二檔后，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降至n1，這時(shí)的車速Va2應(yīng)與Va1相等，即：Va2==Va1= 故n1/ik2=n2/ik1 或 ik1/ik2=n2/n1這樣，離合器才能無沖擊地平順嚙合。這樣，操作比較方便、發(fā)動(dòng)機(jī)工作全面。所以檔數(shù)增多可使經(jīng)濟(jì)性能和動(dòng)力性能都得到改善。f②當(dāng)itmin=，發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線3位于曲線2的左邊，V3max小于V2max，但汽車的后備功率較大，即動(dòng)力性能有所加強(qiáng)，它尚有潛力克服較大道路阻力而不換低檔，但經(jīng)濟(jì)性往往變差，這是因?yàn)槠浜髠涔β瘦^大，發(fā)動(dòng)機(jī)總的負(fù)荷率必然較低，影響經(jīng)濟(jì)性。但是如果使用中并不需要這種過大的動(dòng)力性能，則應(yīng)從調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的性能來考慮，例如適當(dāng)降低發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率或扭矩，以便提高常用工況下的負(fù)荷率，或者設(shè)法調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性曲線中的低比油耗經(jīng)濟(jì)區(qū)使它向較低負(fù)荷區(qū)靠攏，從而使常用工況的經(jīng)濟(jì)性得到改善。同時(shí)可為燃油消耗量的推算和預(yù)測(cè)提供充分的依據(jù)，這種工作方法肯定是有實(shí)際意義的，見圖43，A→B。并見圖41b上的工況點(diǎn)。城市公交汽車的使用特點(diǎn)是：表42發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）變速箱速比主傳動(dòng)比車 速Va（Km/h）對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)區(qū)的車速1200140016001800200022002400260027002900i0=ik5=1ik4=i0=ik5=1ik4=i0=ik5=1ik4=43發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）ikio動(dòng) 力 因 數(shù)1200140016001800200022002400260027002900111