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发动机的效率和变速箱的传动力
作者:浙江体彩网    发布日期:2020-03-17 16:05


  发动机的效率和变速箱的传动力_经济/市场_经管营销_专业资料。一、发动机的效率和变速箱的传动力之间的关系: 1 传动顺畅,加速快 2 省油 3 变速箱油更换周期长,有的终生免更换 4 使用寿命 5 噪音大小 就其经济性来说:手动变速箱,省油,价格低,维修成本也低

  一、发动机的效率和变速箱的传动力之间的关系: 1 传动顺畅,加速快 2 省油 3 变速箱油更换周期长,有的终生免更换 4 使用寿命 5 噪音大小 就其经济性来说:手动变速箱,省油,价格低,维修成本也低。 就其适应路况来说:自动、手自一体、无级变速适合市区使用,手动变速箱适合公路使用。 就其维护来说:自动、手自一体、无级变速变速箱,油品要要求高,只要按要求换油就行,维修价 格较贵;手动变速箱一定里程后要更换离合器片。 二、汽车驱动理论 (一)马力与扭力哪一项最能具体代表车辆性能? 有人说“起步靠扭力,加 速靠马力” ,也有人说“马力大代表极速高,扭力大代表加速好” , 其实这些都是片段的错误解释,其实车辆的前进一定是靠引擎所发挥的扭力,所谓的“扭力”在物 理学上应称为“扭矩” 。本文以下皆称为“扭矩” 。 扭矩的公制单位为牛顿-米(N-m),除以重力加速度 9.8m/sec2 之后,单位可换算成国人熟悉的 公斤-米(kg-m)。 (英制单位则为磅-呎(lb-ft),在美国车的型录上较为常见,若要转换成公制,只要将 lb-ft 的数字除以 7.22 即可。 ) 汽车驱动力的计算方式:将扭矩除以车轮半径即可。 由引擎马力-扭力输出曲线图可发现,在每一个转速下都有一个相对的扭矩数值,这些数值要 如何转换成实际推动汽车的力量呢?一部 1.6 升的引擎大约可发挥 15.0kg-m 的最大扭力, 此时若直 接连上 185/60R14 尺寸的轮胎(185 指的轮胎胎面宽度为 185 毫米,60 指扁平比,轮胎截面高度与 轮胎宽度之比;轮胎截面高度具体计算就是 185*60%=111 毫米;R 为子午线轮胎的标志,此类轮胎 防爆性较好,但对尖锐物体的刺扎没有太多防护;14 寸指该车胎可以使用的轮毂的直径 14 英寸, 1 英寸=25.4 毫米;因此,这条轮胎整个安装完毕后的直径为 14*25.4+185*60%*2=565 毫米) ,半径 约为 41 公分,则经由车轮所发挥的推进力量为 15/0.41=36.6 公斤的力量(事实上公斤并不是力量的 单位,而是重量的单位,须乘以重力加速度 9.8m/sec2 才是力的标准单位“牛顿”)。 36 公斤的力量怎么推动一吨的车重呢?而且动辄数千转的引擎转速更不可能恰好成为轮胎转 速,否则车子不就飞起来了? 引擎扭矩经由变速箱,可降可以将旋转的速度降低,同时将扭矩放大。 从小齿轮传递动力至大齿轮时,转动的速度降低的比率以及扭矩放大的倍数,都恰好等于两齿 轮的齿数比例,这个比例就是所谓的「齿轮比」 。齿轮的圆周比就是半径比。 举例说明,以小齿轮带动大齿轮,假设小齿轮的齿数为 15 齿,大齿轮的齿数为 45 齿。 当小齿轮以 3000rpm 的转速旋转,而扭矩为 20kg-m 时,传递至大齿轮的转速便降低了 1/3,变成 1000rpm;但是扭矩反而放大三倍,成为 60kg-m。这就是低转速并放大扭矩的基本原理。 (3000rpm X 20kg-m=1000rpm X 60kg-m) 在汽车上,引擎输出至轮胎为止共经过两次扭矩的放大,第一次由变速箱的档位作用而产生, 第二次则导因于最终齿轮比(或称最终传动比) 。扭矩的总放大倍率就是变速箱齿比与最终齿轮比 的相乘倍数。举例来说,手排六代喜美的一档齿轮比为 3.250,最终齿轮比为 4.058,而引擎的最大 扭矩为 14.6kgm/5500rpm,于是我们可以算出第一档的最 大扭矩经过放大后为 14.6×3.250× 4.058=192.55kgm,比原引擎放大了 13 倍。此时再除以轮胎半径约 0.41m,即可获得推力约为 470 公斤。然而上述的数值并不是实际的推力,毕竟机械传输的过程中必定有磨耗损失,因此必须将机 械效率的因素考虑在内。 论及机械效率,每经过一个齿轮传输,都会产生一次动力损耗,手排变速箱的机械效率约在 95%左右,自排变速箱较惨,约剩 88%左右,而传动轴的万向接头效率约为 98%。整体而 言,汽车 的驱动力可由下列公式计算: 扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比×机械效率 驱动力= ———————————————————— 轮胎半径(单位为公尺) (二)马力亦非“力” ,乃“功率”的一种 了解如何将扭矩经由变速箱的齿比放大成为实际推力之后,接着可以研究什么叫做“马力” 。 马力其实也不是一种 “力” ,而是一种功率 (Power)的单位, 定义为单位时间内所能做 “功” 的大小。 尽管如此,我们不得不继续使用“马力”这个名字,毕竟已经用太久了,讲“功率”恐怕没几个消 费者听得懂? 功率是由扭矩计算出来的。而计算的公式相当简单:功率(W)=2π × 扭矩(N-m)×转速 (rpm)/60,简化计算后成为:功率(kW)=扭矩(N-m) ×转速(rpm)/9549。然而功率 kW 要如何 转换成 大家常见的「马力」呢,这又有一段故事得讲。 英制或公制? 1PS=735W;1hp=746W 不过线.5 匹,差异并不大,然而在 差别不怎么多的情况之下,就当作相同吧!

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