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2.2燃油经济性评价
在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力，称作汽车的燃油经济性。
汽车的燃油经济性常用一定工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。在我国，汽车燃油经济性常用评价指标为等速百公里燃油消耗量和多工况燃油消耗量，单位是L/100km，即汽车行驶100km所消耗的燃油升数，其数值越大，表明汽车的燃油经济性越差。美国以MPG或mile/USgal，指的是每加仑燃油能行驶的英里数。这个值越大，汽车的燃油经济性越好。
汽车等速百公里燃油消耗量是指汽车在一定载荷(轿车为半载)时，以最高档在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量。常测出每隔10km/h或20km/h速度间隔的等速百公里燃油消耗量，然后以速度为横轴，燃油消耗量为纵轴作图，称为等速百公里燃油消耗量曲线，用它来评价汽车的燃油经济性。
但是，等速工况并没有全面反映汽车的实际运行情况，特别是在市区行驶中频繁出现的加速、减速、怠速等行驶工况。因此，在对实际行驶车辆进行追踪测试统计的基础上，各国都制定了一些典型的循环行驶试验工况来模拟实际汽车运行状况，并以百公里燃油消耗量（或MPG）来评价相应行驶工况的燃油经济性。
2.3动力性、燃油经济性综合评价
由汽车理论可知，现有的汽车动力性和燃油经济性指标往往是互相矛盾的。动力性好，特别是汽车的加速性和爬坡性好，一般要求汽车稳定行驶的后备功率大;但对于燃油经济性来说，后备功率增大，必然降低发动机的负荷率，从而使燃油经济性变差。从汽车使用要求来看，既不可脱离汽车燃油经济性来孤立地追求动力性，也不能脱离动力性孤立地追求燃油经济性，最佳的设计方案应是在汽车的动力性与燃油经济性之间取得最佳折衷。目前，在进行动力传动系匹配时，一般采用汽车原地起步连续换档加速时间与多工况燃油经济性的加权值作为综合评价指标，而该指标实际上是汽车的基本性能指标，并不能定量反映汽车动力传动系的匹配完善程度，也不能揭示动力传动系匹配性能改善的潜力和途径。作为汽车动力性、燃油经济性的综合评价指标，应能定量反映汽车动力系统匹配的程度，能够反映出发动机动力性和燃油经济性的发挥程度，能够揭示汽车实际行驶工况所对应的发动机工况与理想工况的差异，能够揭示动力系统改善的潜力和途径。汽车动力系统合理匹配研究的关键是确定汽车动力传动系统匹配的评价指标。
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第3章 中级轿车传动系的结构及其参数计算
发动机的动力特性不是很适应中级轿车的，因为在低速时功率很小，由公式P=FV可知，提供的驱动力很小，满足不了起步和爬坡的需要。而等功率发动机的性能是最理想的。为了弥补发动机的不足，改善中级轿车低速时的动力性能，使其接近于等功率发动机特性。采用在发动机后安装变速器，以获得较大的驱动力。本课题选择对液力机械式自动变速器进行研究。液力机械式自动变速器主要是由液力变矩器、行星齿轮机构、油泵、控制系统等几个部分组成。液力自动变速器有如下优点：
①汽车起步平稳，能吸收，衰减振动与冲击，提高舒适性。 ②液力变矩器使传动系的动载荷减小，提高汽车的使用寿命。 ③减少排放。 ④可减低油耗。
液力机械式自动变速器广泛应用于中级轿车，它是目前自动变速器的主流。
3.1液力变矩器的结构及其工作原理
液力变矩器是液力机械式自动变速器的核心组成部分之一。其作用是利用液体循环流动过程中功能的变化传递动力。
液力变矩器有可转动的泵轮和涡轮，以及固定不动的导轮这三个基本元件组成。泵轮与发动机曲轴相连，涡轮与输出轴相连，导论位于泵轮和涡轮的内周中央，并装有单向离合器。
图3.1液力变矩器结构
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液力变矩器的工作原理：发动机带动泵轮旋转，泵轮旋转产生的离心力，使油向外周飞溅，推向涡轮旋转。涡轮旋转后使油沿叶轮的曲线形状流向导轮，流出时的反作用力足以使涡轮叶片继续旋转。涡轮旋转时，从涡轮甩出的油还有相当大的能量，导轮使这些油再次撞击泵轮的背面，增大转矩。
3.2行星变速器机构的选择
液力变矩器虽然能在一定的范围内自动的、无级的改变转矩比和转速比，但传动效率低，难以满足汽车的使用要求。采用液力变矩器与齿轮式变速器串联组成的液力机械式自动变速器，可加大变矩范围，并可得到倒档和空档。与液力变矩器配合使用的齿轮式变矩器一般为行星齿轮变速器。
行星齿轮变速器由行星齿轮机构和换档操纵机构两部分组成。行星齿轮机构的作用是改变传动比和转动方向，即构成不同的档位。换档操纵机构则是实现档位的变换。
行星齿轮机构有不同的类型。其中最简单的行星齿轮机构由一个太阳齿轮、一个内齿圈、一个行星架及若干行星齿轮组成，称为单排行星齿轮机构。按照齿轮的排数不同，行星齿轮机构分为单排行星齿轮机构和多排行星齿轮机构。多排行星齿轮机构就是由几个单排行星齿轮机构组成的。行星齿轮能够进行公转和自转的。若只将诸齿轮中的某一个齿轮固定即可进行高速和低速的旋转及反转。根据行星齿轮组配的不同可实现3—4档速度的变化。
采用两个单排行星齿轮机构，能组配出三档变化，其最高档三档为直接档，传动比为1。
图3.2 3档行星齿轮机构传动简图
C1-前进档离合器 C2-倒档及高速档离合器 B1-2档制动器 B2-倒档制动器
在双排3档行星齿轮机构前加一行星排实现四档变化，最高档传动比小于1。
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图3.3 4档行星齿轮机构传动简图
C0-超速档离合器 C1-前进档离合器 C2-倒档及高速档离合器
B0-超速档制动器 B1-2档制动器 B2-倒档制动器
图3.4 4档行星齿轮机构传动原理图
C0-超速档离合器 C1-前进档离合器 C2-倒档及高速档离合器 B0-超速档制动器
B1-2档制动器 B2-倒档制动器 1-变速器壳体 2超速档行星架 3-前行星架 4-后行星架 5-输出轴 6-后齿圈 7-共用太阳轮 8-前齿圈 9-输入轴
10-超速档齿圈 11-超速档太阳轮 12-超速档输入轴
从80年代起，越来越多的轿车自动变速器采用4档行星齿轮变速器，特别是中级轿车，以提高汽车的动力性和经济性。本课题选择4档行星齿轮变速器进行研究。
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表3.1 4档行星齿轮机构传动各档执行机构元件的工作情况表
执 行 机 构 工 作 元 件 档位 C0 1档 2档 3档 4档 倒档 ● ● ● ○ ● C1 ● ● ● ● ○ C2 ○ ○ ● ● ● B0 ○ ○ ○ ● ○ B1 ○ ● ○ ○ ○ B2 ● ○ ○ ○ ● 注：● 参加工作 ○ 不参加工作
1、1档
参加工作的元件有C0、C1、B2。超速档离合器CO结合，超速档太阳轮11和超速档行星架2连接，发动机输出的动力经液力变矩器，借助于超速档输入轴12传至超速档行星架2，若超速档行星架2顺时针旋转，超速档太阳轮11也顺时针转动。由于在超速档行星齿轮机构中有两个输入件，所以该机构即作为一整体顺时针转动，将动力直接传至后面的行星齿轮机构的输入轴9（以下各档分析中，若有类似情形，则略去不再重复）。汽车起步时，因输出轴5暂且未动，所以后行星架4固定，前进档离合器C1接合，使输入轴9和后齿圈6连接。因而经C1传来的动力带动后齿圈6，使后行星轮同时发生顺时针方向的转动。由于后行星轮的作用，共用太阳轮7逆时针旋转，考虑到汽车尚未起步，所以前齿圈8也暂且不动。前行星轮在共用太阳轮7的驱动下，除自转外，还对前行星架3产生一个逆时针方向的力矩，而倒档制动器B2结合，将前行星架3固定，因此前行星架固定不动，前齿圈在前行星轮的驱动下朝顺时针方向转动，动力由输出轴输出，汽车起步。
起步后，输出轴5开始转动，因为后行星架未被固定，所以后齿圈6除带动后行星轮顺时针转动外，还促使后行星架4也发生顺时针旋转。这样，前后行星排共同将动力传至输出轴5，完成降速增矩的任务，以满足汽车阻力较大时的需要。
2、2档
参加工作的元件有C0、C1、B1。通过前进档离合器C1，自输入轴9传来的动力使后齿圈6顺时针转动，并促使后行星轮也同方向转动，由于B1工作，共
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