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摘要：隨著科技的發展，各種新技術在汽車上的應用，汽車已經成為一種集先進技術于一體的產品，不僅僅是一種交通工具。人們越來越重視汽車的安全性、操縱性、動力性等，因此發動機與變速器的合理匹配問題顯得就更加重要。本文從汽車動力性與經濟性的角度切入，深入研究發動機與變速器的匹配原則，希望能促進實踐中汽車發動機與變速器的匹配趨于更加合理化。

關鍵詞：發動機；變速器；匹配

1概述現代汽車技術的發展

使得汽車在動力性以及燃油經濟性都得到了飛躍式的提高。動力的傳遞對于整車的燃油經濟性至關重要，合理選擇發動機、動力傳遞系統的參數，同時合理匹配是其中的關鍵。發動機與傳動系統的匹配深刻影響汽車的動力性發揮，發動機最高車速、比功率、最大功率要滿足動力性要求[1]。汽車在城區擁堵的前提下，基本上以低擋位行駛，此時最小傳動比選擇較大時，后備功率大，動力性較好，但發動機負荷率較低，燃油經濟性較差。當最小傳動比選擇較小時，后備功率較小，發動機負荷率較高，燃油經濟性較好，但動力性差。同時，最大傳動比的選擇越小，汽車通過性會降低；若選擇過大，則變速器傳動比變化范圍較大，檔數多，結構復雜[2]。擋位數越多，提高了發動機發揮高功率的機會，從而增加加速與爬坡能力；此外檔位數越多，增加了發動機工作在最小燃油消耗轉速區域的機會，改善燃油經濟性。合理選擇發動機、傳動系統的布置形式如汽車的驅動形式等，合理設計傳動系統參數如檔位的布置以及傳動比的設計，變速箱的結構設計等可以優化傳動系統的匹配。

2發動機與變速器的匹配原則

2.1以變速器的種類匹配發動機變速器

一般情況下可分為疏齒比和密齒比，發動機分為小功率和大功率。對于大功率發動機而言，它的速度特性曲線中扭矩不只有一個峰值，最高扭矩出現在后端，我們以兩個峰值為例，第一峰值出現較早大約2000轉，第二峰值出現在末端大約6000轉。對于小功率發動機來說，往往只有一個峰值且維持轉速區間較大。根據變速器的工作特性，傳動比越小工作轉速區間越窄，對于疏齒比變速器而言，各個檔位工作轉速區間較大，換擋后需要較長時間加速來發揮發動機的扭矩，因此更適合小功率發動機。對于密齒比變速器而言，各個擋位的工作轉速區間較窄，不需要太長加速時間就進行換擋，需要換擋之后存在一個較大的扭矩。因此，密齒類變速器更適合匹配高功率發動機。例如跑車、越野車。對于疏齒比的變速器而言，更適合小功率發動機，各擋位加速時間與發動機扭矩峰值出現時間恰好匹配。例如寶來、吉利帝豪等小型車。綜上所述，密齒類變速器匹配高功率發動機，疏齒比變速器匹配小功率發動機。

2.2以發動機扭矩曲線匹配變速器

汽車性能能否充分發揮，根本上是看發動機與變速器的匹配合理與否。發動機定型生產以后，生產廠家通常以扭矩曲線來匹配變速器[3]。汽車的動力性主要看加速能力和最高車速，即發動機扭矩和最高功率的大小。從發動機扭矩曲線來看，發動機可以分為單峰值、多峰值。對于這兩種不同的發動機速度特性曲線，結合實際情況匹配合適變速器來發揮整車性能。對于多峰值的發動機速度特性曲線而言，匹配密齒型變速器[4]。密齒型———在總的傳動比差一定的情況下，使擋位數更多，讓公差更小。可以充分利用速度特性曲線中的扭矩上升段，將加速性能發揮到最高。對于單峰值發動機速度特性曲線而言，扭矩相對呈一條直線，即在一定范圍內不變，動力區間穩定且范圍大，匹配疏齒型變速器將更合適。疏齒型變速器各擋位轉速區間大，不必頻繁換擋。對于密齒型變速器而言，增加擋位數，可以保障加速能力和最高車速；而對于疏齒型變速器，即使一臺3速或4速變速器同扭矩要足夠的大發動機匹配，同樣能獲得不錯的性能。變速器的工作特點是保證車輛在不同工況下都有足夠的地面驅動力，只有這樣車輛才能正常起步、爬坡、加速，不同擋位數的變速器，其傳動比疏密度是不一樣的。汽車起步、爬坡或低速行駛時，需要更大的地面驅動力來克服行駛阻力，此時變速器傳動比越大動力性越好。在高速行駛時，車輛主要的行駛阻力來源于空氣阻力、滾動阻力，此時地面驅動力則不要很大，需要更高的車速來發揮發動機的功率。此時需要更小的傳動比，發揮發動機功率使汽車速度更快。換擋就是為了實現上述目標，當需要地面驅動力較大時選擇大傳動比，當需要提高車速時就用小傳動比。

3總結

通過以上系統的理論研究，汽車車發動機與變速器的匹配主要是從客觀實際的使用條件出發，同時綜合考慮汽車的動力性和經濟性要求。兼顧以下兩方面：高轉速發動機應匹配密齒類變速器也就是擋位數較多的，低轉速大扭矩發動機應匹配擋位數較少的；要按照發動機的動力輸出曲線，確切說是扭矩曲線來匹配變速箱。

參考文獻：

[1]張俊紅，馬正穎.汽車發動機動力性和經濟性的優化匹配[J].農業機械學報，2010，06.

[2]吳雅莉.液力變矩器與發動機匹配及變速器檔位優化研究[D].武漢理工大學，2009.

[3]張建剛.重型自卸車動力傳動系統匹配與優化[D].吉林大學，2013.

[4]徐進軍.汽車自動變速傳動匹配研究[D].華南理工大學，2002.

作者：周遊 單位：長春汽車工業高等?？茖W校汽車工程學院