纪雪峰

摘 要：汽车发动机和变速器如何选取以保证各部分最佳匹配并以获得最佳动力性能和经济性，是现如今各研究机构非常关心的问题。因此，发动机和传动系的匹配，就成为现如今汽车研究的重要问题之一。本论文以某一车作为研究的对象，简述发动机与变速器匹配对汽车动力性和燃油经济性的影响并进行分析。

关键词：动力性;变速器;发动机

一、汽车的使用性能指标

汽车的使用性能是指汽车在一定的条件下能够持续高效工作的能力。它是对一辆汽车的整体评价的主要参考，也是确定一辆汽车的使用效率和方便性的主要参考。当前，在我国汽车的载量、油耗指标、环保性、动力性能等等已经成为我国汽车在进行汽车性能评定时所主要的参考标准。

1.汽车的动力性

汽车是当今世界最为普遍也是人们使用最为便捷和使用频率最高的一种交通工具。汽车的动力性能对于汽车的运输效率有决定性的影响，所以在汽车的所有性能中动力性能也成为汽车最为重要的也是最为基础的性能。

（1）汽车的最高车速。即汽车在良好路况上可以做到的最快行驶速度。

（2）汽车的加速时间。对于汽车的加速时间有两种不同的定义，即源地起步和超车两种加速时间。汽车从静止到启动再到行驶一定距离或者达到一定行驶速度的时间成为起步加速时间。目前，学术界对于超车的加速时间还存在争议，缺乏统一的定义，这主要是因为超车面临的情况较为复杂，与要超过的汽车的行驶速度也存在关系。目前较为认同的是以下的标准：低速为30km/h或40km/h，而高速为80%Vamax或某一高速。

（3）汽车的最大爬坡坡度。该项指标是汽车在良好的路况下以1档的速度满载情况下的爬坡度。汽车的最高速度与其加速时间有着密切关系，最高速度越大加速时间也就越短。在城市道路和高速公路良好的驾驶条件下，一般并不强调爬坡能力，但轿车在所有的汽车当中以一档加速能力大，因而爬坡能力也强。与轿车相比，卡车驾驶的道路相对汽车更加复杂，所以它必须具有做够的爬坡能力，一般在30%左右α为16.7左右的坡度角。

2.动力性、燃油经济性综合评价

对于汽车的设计者而言汽车的动力性能和油耗状况是其主要考虑的问题;而对于消费者而言这两项指标是购车时主要要对比分析的数据。有人认为汽车的油耗与发动机的做工有着巨大关系，而实际上油耗的主要原因在于汽车的整体，其中汽车的整车质量占重要比例。在汽车的行驶中为了保障行驶的安全就需要汽车能保持较高的稳定行驶功能，这对于汽车后备功率的要求就会提高，而较大的后备功率则会降低发动机的负荷率，从而使得汽车的整体燃油经济性降低。设计师在进行汽车的设计时必须同时考虑到汽车的动力性能和汽车的整体燃油经济性。

二、汽车的动力性匹配研究

1.匹配原理

匹配是指系统中二个以上的体系和运动形式的参数和运行价格良好的特性。从上述的定义中我们可以看到系统的配备也是一种优化系统的过程。总系统下存在多个需要匹配的子系统，而这些子系统也只有以較好的形式进行匹配才可以使得总体的系统发挥较好的功能。

2.发动机特性

作为汽车的心脏，它具有自己的特性。发动机的特性参数有着内在的关系，这个关系是分析发动机特性的主要基础（有效功率Pe、有效输出转矩Ttq、耗油率be、发动机每小时耗油量B等），也是了解发动机特性曲线的主要依据。

3.发动机速度特性

（1）发动机速度特性，是指发动机在油量调节机构保持不变的情况下，主要性能指标随着发动机的转速变化规律。当汽车沿着阻力变化的道路行驶时，如果节气门的位置不发生变化，转速就会因为路况的变化而发生变化，这时发动机就是沿着速度特性工作的。

（2）速度特性的分类。外特性和部分速度特性是速度特性的两大分类。当油量控制机构在最大位置时，所测试出来的特性就是发动机的全法和速度特性，也称为外特性。油量低于最大位置时，所测试出的特性就是发动机的部分负荷速度特性。外特性所反映的是发动机所能达到的最大性能，它对发动机十分重要，所以这是所以发动机厂家在发动机出厂时必须提供的特性。

本论文研究的内容是汽车发动机动力输出的匹配研究，分析国内外对发动机匹配的相关研究成果。本文研究了发动机的工作特性，即发动机的外特性以及发动机的万有特性。在本论文中为了实现对最优的动力和燃油经济性的研究，对于最高车速、最大爬坡度和加速时间进行了分析，得到最佳的动力性和燃油经济性以及加速时间、传动比与车速的关系、最高车速与传动比的关系。由于本人专业水平有限和时间问题，论文中许多内容还需要进一步研究和实验并进行深入讨论。

参考文献：

[1]余志生.汽车理论[M].北京：机械工业出版社，2006.

[2]徐向进.汽车动力系统匹配研究[J].大连：大连理工大学出版社，2005.

[3]将兴阁.中外汽车构造图册[M].吉林：吉林科学出版社，2001.