发动机与整车匹配技术要点
第八章发动机与整车性能匹配
q100 100B f va
B Pe be / 1000
Pe pmeiVs n / 30
q100
Pe be iVs ik i0 pmebe 0.00884 10 f va f r
4）传动效率及传动损失
Pe PT 100% Pe
Pe : E/G输出功率；P T : 传动系统内部功率损失
r
=0.5~0.6，道路附着系数，N:驱动轮垂直反力。
③ 根据最低稳定车速确定第一档速比: 越野车 松软路面上轮胎对地面的附着力最低车速amin
0.377n min r iI v a min i0 i
4）变速器各档传动比的确定 变速器最高档和最低档确定后，中间各档位初步 可按几何级数公比法确定： 几何公比，挡位数k
第八章 发动机与整车性能匹配
§8-1 汽车动力传动装置及主要参数的确定 §8-2 汽车行驶基本原理及特性 §8-3 发动机与传动装置性能匹配 §8-4 整车性能的改进途径
整车匹配的必要性：
整车的动力性、经济性及排放性E/G性能
E/G性能好≠汽车性能就好；
汽车性能：POWER TRAIN 匹配的结果。
1
确定主减速比时，考虑以下三个方面的因素：
① 满足汽车动力性和经济性的要求；
② 相啮合齿轮的齿数间没有公约数，保证主、从 动齿轮各齿之间都能正常啮合，起到自动磨合作 用； ③大小齿轮的齿数之和>40。保证重合系数和轮齿 的抗弯强度。 对轿车，一般小齿轮齿数Z1≥9；货车Z1≥6
5）差速器：汽车转弯时，左右轮转弯半径不同 旋转速度不同。差动装置就是适应这种左右车轮的 转速差同时向车轮传递动力。
1：主动叉所在平面与主从
发动机与整车匹配(冷却系统)
发动机冷却系统与整车匹配
组员
时间
2017.4.20
1
发动机冷却系统的研究
01 02
03 04
匹配总体步骤
冷却系匹配重要性
冷却系统结构
冷却系统开发
2
前
言
3
前
再好的发动机，如果整车匹配的 不好，也不会很好的发挥其作用。 因此，只有做好发动机整车匹配， 才会使发动机全面发挥作用。
言
4
现代人们对汽车的要求越来越高，客户 对各种配置、附件的要求也越来越多，通过 多年来对发动机系统整车匹配工作的积累， 工程技术人员对发动机整车匹配有了较高的 认识和理解。
9
冷却系统匹配的重要性
冷却系统是整车中 非常重要的一个系 统，将发动机工作 中产生的热量及时 散发到外界，使发 动机不至于过热， 发动机工作的温度，发动机才能发 挥出最佳性能，寿 命才最长
为了使发动机工作在最适合的温 度范围内，需要使冷却系统同发动机 达到最佳的匹配状态，即不使发动机 过热，也不至于过冷。
根据一般经验，膨胀箱 是安装在位置最低液位 处，应该超过散热器加 水口，保证散热器真空 阀正常开启
安装要求
膨 胀 箱 性 能 确 定
25
膨胀箱性能确定
膨胀箱最低液位容量： C=E+0.25L 其中： E为膨胀箱空容量；
膨胀箱最高液位容量： H=C+6%Xsystem volume 膨胀箱总容量 Total=（5% X syetem volume+H） X 1.12
15
详细设计参数
01 02 03
详细设计参数
04 05 06
详细设计参数
冷却常数确定
冷却常数是评估其冷却 性能的主要指标，在设 计开发的时候要求实际 冷却常数不大于设计冷 却常数，这样才能满足 发动机的散热要求。
整车动力选型匹配
从图8—18中可知，最高挡时与发动机最 大功率相对应的车速一般等于或稍小于最 高车速。从功率平衡图上也可以分析出后 备功率的大小。当汽车在良好的水平路面 以车速等速行驶时，汽车的阻力功率为 (图8—18)。此时，驾驶员并不需要将节 气门全开而仅需维持部分开度、使发动机 的功率曲线如图中的虚线所示，以维持汽 车的等速行驶。发动机在此车速下所能发 出的最大功率为 ac ，两者之差为 ab ，称 为后备功率。在一般情况下，维持汽车等 速行驶所需的发动机功率并不大，发动机 油量调节机构位置在油量较低的位置；当 需要爬坡或加速时。驾驶员向加油方向调 整油量调节机构，使汽车的后备功率充分 发挥作用。显然，汽车的后备功率越大， 汽车的动力性能越好。
发动机先进技术：
MPI 多点燃油喷射 VVT 可变气门正时（Variable Valve Timing） TCI 增压中冷（Turbo Charged Intercooled） ETC 电子节气门（Electronic Throttle Control） CAI 可控均质燃烧 HCCI 均质压燃（Homegen Charge Compression Ignition） AIS 空气喷射系统（Air-assisted Injection System）
4．汽车测功机 例 转鼓试验台 优点： ①条件控制，数据准确、方便； ②不受气候条件限制； ③可测多个参数如排放； ④质量法、体积法均可。 缺点： ①空气阻力、滚动阻力是模拟的； ②惯性力也不精确； ③冷却条件不一样。
三、汽车燃料经济性的计算方法
1．等速行驶工况燃油消耗量的计算 1 g e ， 阻力功率 P 已知：万有特性 n m ( Pf Pw ) Pg
发动机的选型匹配：
发动机系统整车匹配技术探讨
塞霎Ⅵ渊_鼹发动机系统整车匹配技术探讨郭立群1，2王登峰1(1．吉林大学吉林长春130012；2．第一汽车集团公司技术中心吉林长春130011)[摘要]汽车产品开发中，发动机系统匹配在整车匹配中起着重要的作用，对发动机系统整车匹配技术进行分析、归纳和探讨，总结出发动机系统匹配方法并应用到实际，对汽车产品开发起到积极的推动作用。
[关键词]整车匹配发动机系统匹配中图分类号：u4文献标识码：^文章编号：1671—7597(2008)091们28—02一、前畜发动机作为汽车心脏，在汽车产品开发、使用中占据重要地位。
发动机本身作为独立总成，开发人员力求可靠、安全、环保，并为此努力探索。
但是，再好的发动机，如果整车匹配的不好，也不会很好地发挥作用。
因此，只有做好发动机系统整车匹配，才能使发动机全面发挥作用。
通过多年来发动机系统籀车匹配工作积累，对发动机系统整牟匹配有了一些认识，并进行分析、归纳和探讨。
=、发动机匹配整车总体步■(一)根据开发车型初步确定发动机功率、扭矩范围根据开发车型用途、使用条件、运载情况及国家相关的法律、法规要求，同时考虑同类车型发展趋势、市场竞争力等方面内容，初步确定发动机功率、扭矩范围。
(二)提供发动机结构、性能参数表对于初步确定的发动机，应对其性能参数、结构参数进行全面的了解。
要求发动机生产，一家填写相关数据，根据数据内容对整车的进气、排气、冷却、供油、润滑等与发动机相关的系统进行合理匹配，使其发动机发挥最好的作用。
(三)确定发动机匹配整车的可行性1．整车动力性能分析(1)最高车速；(2)最大爬坡度；(3)起步能力；(4)最高档最大爬坡度。
2．经济性能分析．(1)特定条件下的百公里油耗；(2)常用车速条件下的百公里油耗。
3．性能开发’(1)根据发动机匹配参数要求，对试制样车进行性能开发。
对开发的产品进行试验验证，不满足性能要求的各系统要进行改进某重型开发中xxx发动机匹配的试验数据档位：9档，1892rp，大气压力：98．7kP a，风速：4．5_／s．开始试验室温：26℃进气温度增盐后温度扣冷后温废挂水温庙出水温度捧气温度机油温度迎面风温度转速℃℃℃℃℃℃℃m 36．6165．456．263267．1465．862．536．31892进气阻力增压后压力串冷后压力}气背H进水压力出水压力燃油压力回油压力扭矩kPa kPa kPa kPa kPa kPa kPa kPa h5．3134．O126．84．450．247．826．915．81374挡位：9秽(直接挡)1324r"进气温度增压后温度和冷后温废挂水温唐出水温度捧气温度机油温度卸面风温度转速℃℃℃℃℃℃℃坤-38．9129743．459963．7536．559．835．81324进气压力增压后压力申冷后压上垂气背压进水压力出水压力燃油压力同油压力扭矩弧l如kPa kPa kPa l池l如kPa N m一2．6121．2117．83．642．340．4—23．516．0I Sll(2)发动机舱内的空气流动分析要宅气顺畅，不产生涡流。
对汽车发动机动力输出匹配的
通过实验验证，证明了所提出方法的有效性和优越性，为汽车发动机动力输出匹配 提供了新的思路和方法。
对未来研究方向的展望
未来研究方向包括：进一步深入 研究发动机动力输出匹配的机理 和影响因素，探索更加精确和高
混合动力发动机类型与特点
串联混合动力发动机
串联混合动力发动机是将电动机和内燃机串联在一起，通过调节内燃机输出和电 动机运转来调节动力输出。其优点是排放污染低、燃油经济性好，但缺点是结构 复杂、成本较高。
并联混合动力发动机
并联混合动力发动机是将电动机和内燃机并联在一起，通过调节内燃机输出和电 动机运转来调节动力输出。其优点是输出功率大、结构简单，但缺点是燃油经济 性较差、排放污染较高。
匹配方法与流程
确定车辆行驶需求
根据车辆的用途、路况、驾驶员习惯等因素，确 定车辆行驶所需的动力需求。
调整发动机参数
通过调整发动机的供油、点火等参数，使发动机 输出的动力参数与车辆行驶需求相匹配。
ABCD
选择合适的发动机
根据车辆行驶需求和预算等因素，选择合适的发 动机型号和配置。
匹配验证
通过试车、路试等方式，验证发动机动力输出匹 配的效果，并进行必要的调整和优化。
03
汽车发动机类型与特点
汽油发动机类型与特点
点燃式发动机
点燃式发动机是通过电火花点燃混合气产生爆炸，从而推动活塞上下运动产生 动力。其优点是输出功率大、体积小、质量轻，但缺点是燃油经济性较差，排 放污染较高。
压燃式发动机
压燃式发动机是通过压缩空气和燃油混合气产生爆炸，从而推动活塞上下运动 产生动力。其优点是燃油经济性好、排放污染较低，但缺点是体积较大、噪音 较大。
发动机与整车匹配技术要点
发动机悬置实例（C2项目）
(1) 右后
左
(2) 右
左后
(3)
右 左后
3点悬置
横拉杆
2点悬置
编辑课件
中横梁
4点悬置 NVH好
NVH评估
设计 1 需要非常硬的悬置来控制扭矩和侧倾。部分
载荷和怠速时，NVH不好。 悬置上承载较大，影响耐久性。
设计 2 NVH一般。 垂直方向的刚度只来自左右悬置，影响耐久
编辑课件
声音特性 - NVH
驾驶员听到和感觉到的噪音，振动，刺耳声 由以下因素组成： (1) 风噪声 (2) 路面噪声 (3) 动力系统 NVH 动力系统 NVH
顾客对振动和源自动力系统的声音的感 知。 会给顾客一种有力和省劲的感觉。 可以调到与所希望的品牌特性一致。
编辑课件
来自发动机舱的噪音
发动机噪音 变速箱噪音 进气管噪音 排气管噪音 附件噪音
编辑课件
冷却系统简图
溢流灌 水管 控温器
加热器
散热器
水管
水泵
水套
编辑课件
冷却系统
主要部件： 水泵 - 推动冷却液。 水套 - 冷却发动机缸体和缸盖。 散热器 - 将冷却液的热散到空气中。 控温器 - 控制冷却液温度。 压力盖 - 维持冷却系统内的压
(15~17psi)。 加热器 - 利用冷却液的热量供暖。 溢流罐 - 允许编冷辑课件却液的收缩和膨胀。
编辑课件
顾客听到和感觉到了什么?
静止时 - 难于启动或失速（死机）。 - 怠速太高，太低或不平稳。 - 停车熄火而引起的振动。
运动时 - 加速迟缓。 - 加速不稳（忽快忽慢）。 - 稳态时的喘振。 - 减速不稳（忽快忽慢）。
编辑课件
国三电控发动机及整车匹配介绍
国三电控发动机及整车匹配介绍在现代汽车工业中，发动机技术的不断进步对于提升车辆性能、降低排放和提高燃油经济性起着至关重要的作用。
国三电控发动机作为符合国家第三阶段排放标准的动力装置，其与整车的匹配更是一个复杂而关键的环节。
国三电控发动机采用了先进的电子控制技术，能够更精确地控制燃油喷射、进气量和点火时机等参数。
这使得发动机的燃烧过程更加优化，从而提高了动力输出和燃油利用效率。
在与整车匹配时，首先要考虑的是发动机的功率和扭矩特性与车辆的使用需求相适应。
比如，对于载货车辆，需要较大的扭矩来承载重物；而对于乘用车，则更注重功率的输出以提供较好的加速性能。
发动机的安装位置和连接方式也会影响整车的布局和性能。
合理的安装可以减少振动和噪音，提高驾驶舒适性。
同时，连接部件的强度和可靠性也至关重要，要确保能够承受发动机工作时产生的各种力和扭矩。
车辆的传动系统与国三电控发动机的匹配同样不容忽视。
变速器的挡位数量、速比范围以及换挡逻辑都需要根据发动机的特性进行优化。
例如，较密的挡位分布可以让发动机在更多的工况下保持在高效区间运转。
电子控制系统的整合也是匹配过程中的关键。
发动机的电控单元需要与车辆的其他电子模块，如制动系统、空调系统等进行良好的通信和协调工作。
这样可以实现整车功能的优化和故障诊断的便利性。
此外，散热系统的匹配也十分重要。
国三电控发动机工作时产生的热量较高，需要高效的散热系统来保持正常的工作温度。
否则，过热会影响发动机的性能和寿命。
在实际的匹配过程中，还需要进行大量的测试和调试工作。
包括道路试验、台架试验等，以验证发动机与整车的各项性能指标是否达到设计要求。
通过收集和分析试验数据，对匹配参数进行不断的优化和调整。
为了实现更好的匹配效果，还需要考虑车辆的重量分布、空气动力学特性以及驾驶员的操作习惯等因素。
只有综合考虑这些因素，才能打造出性能优异、节能环保且可靠耐用的车辆。
同时，国三电控发动机的维护和保养也与整车的性能密切相关。
第11章 发动机运行特性与匹配技术
b — 最高转速限制线 c — 最低稳定转速限制线 d — 怠速线 e — 倒拖线
Luoyang Institute Of Science And Technology
点工况：运行过程中，转速 和负荷保持不变，如排灌所 用的水泵的动力
Luoyang Institute Of Science And Technology
主要内容
1. 发动机运行工况 2. 发动机特性曲线分类 3. 发动机运行特性 4. 发动机与整车匹配 运行特性分析方法： 2）按参数性质分类
Luoyang Institute Of Science And Technology
(2)运行特性：在一定条件下，发 动机性能参数随运行工况参数 (负荷和转速)的变化规律(在稳 态条件下)。
Luoyang Institute Of Science And Technology
1) 速度特性：每一个油量调节位置 都对应一条速度特性曲线 外特性(WOT)：标定工况位置所 决定的全负荷速度特性曲线。 决定了发动机和整车的最大动力 性能。
主要内容
1. 发动机运行工况 2. 发动机特性曲线分类 3. 发动机运行特性 4. 发动机与整车匹配 汽油机速度特性
主要内容
1. 发动机运行工况 2. 发动机特性曲线分类 3. 发动机运行特性 4. 发动机与整车匹配 2）按参数性质分类
Luoyang Institute Of Science And Technology
(2)运行特性：在一定条件下，发 动机性能参数随运行工况参数 (负荷和转速)的变化规律(在稳 态条件下)。 速度特性— 油量调节部位 不变，性能指标随转速变化 的规律。 负荷特性— 速度不变，性 能指标随负荷变化的规律。 全(万有)特性— 转速和负荷 都变化时，性能指标的变化 规律。
整车匹配大柴
vamax=
21.15(PKW)f CDA
牵引力和车速是沟通汽车运行参数与 发动机工况的“桥梁”。
即，以Pk~va或Pk~n关系为基础。
2。发动机的（等油耗）万有特性
1）万有特性的制取： 2）万有特性的分析：
1 0 0 % g em in
a）最经济区：指各 种不同功率Pe下的最 低油耗线，
max
I
it 大
II
it 小
III
q瓆
直接档最大爬坡能力
IV Ff q = 0
后备功率
vaM 最高车速 vamax
2。传动系参数的选择
it =ioiK
1）最小传动比：最高挡=直接挡时，
最小传动比为： it = io
最高挡=超速挡时，
最小传动比为：
itmi=nioiKmin
在选择最高挡时，主要考虑以下几方面因 数：
a）应考虑汽车最高挡的爬坡能力和加速
能力。即具有足够的最高挡最大动力因数。
即
D0max
= (TtqM
itmin CDA
r
21.15
va2M )
/
W
vaM ：最高挡时发动机最大输出扭矩点的
转速nM 所对应的车速。
b）从传动装置和发动机性能合理匹 配角度确定最高变速比，由道路情况 选定io和r后；使最高挡行驶于平路时 的牵引功率曲线与发动机外特性曲线 相交于最大功率点。即
则，牵引力：
pk
=
p
=
Mk r
pk
=Ttqikio
r
5）传动效率及传动损失
传动效率的定义：=PePT 10% 0
《整车匹配大柴》课件
通过模块化设计，将车身结构划分为多个模块，实现模块之 间的通用和互换，简化生产过程并降低成本。
THANKS
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总结词
排放性能匹配是指通过合理设计发动机和整车排放控制系统，以降低废气中有害 物质的排放，保护环境。
详细描述
在匹配过程中，需要关注发动机的燃烧效率、排放控制系统的性能以及国家或地 区的排放法规。通过优化设计，可以降低废气中有害物质的含量，如一氧化碳、 氮氧化物、颗粒物等，从而减少对环境的污染。
Part
底盘与悬挂系统匹配
底盘和悬挂系统的匹配注重提高车辆的操控性能和行驶稳 定性，以满足SUV在各种路况下的行驶需求。
发动机匹配
大柴发动机在SUV上的匹配考虑了车辆的动力性能和燃油 经济性要求，通过优化设计，实现了高效的动力输出和燃 油经济性。
舒适性与安全性匹配
SUV的舒适性和安全性是关键性能指标之一，通过合理的 座椅设计和安全配置，提高了乘客的舒适性和安全性。
它涉及到汽车设计的各个方面，包括发动机、底盘、电气系统、车身等，需要综合 考虑各种因素，如性能、成本、可靠性、安全性等。
整车匹配是汽车研发和生产过程中极为重要的一环，其质量直接影响到汽车的性能 和品质。
整车匹配的重要性
整车匹配是汽车研发和生产过 程中的关键环节，它决定了整 车的性能、品质和安全性。
少机械磨损。
燃油经济性匹配
总结词
燃油经济性匹配是指通过优化发动机和整车的性能参数，以达到降低油耗、提 高燃油利用效率的目的。
详细描述
在匹配过程中，需要关注发动机的燃油消耗率、整车的风阻系数、滚动阻力等 参数。通过合理的设计和优化，可以显著降低整车的油耗，提高其经济性，从 而降低运行成本。
发动机与整车匹配
节温器性能数据。
水泵性能能数据；
三．1冷却常数确定
冷却常数是评估其冷却性能的主要指标，在设计开发的时候要求实际冷却常数不大于设计冷
却常数，这样才能满足发动机的散热要求。
设计冷却常数： 发动机允许最高出水温度-车辆允许最高使用环境温度
实际冷却常数： 发动机实际最高出水温度-车辆实际使用最高环境温度
3.2 散热器性能确定
对于发动机的热负荷，可以根据其燃油消耗率和发动机功率等结构参数进行计算，但是
较准确的数据，还是通过热负荷分配试验得到。
再对整车各工况下的模拟计算数据进行分析
01
根据上述试验标准，要求散热器必须在以 下几种情况下负荷散热性能要求：
02
怠速开空调时，按发动机转速800r/min， 此时水流量为15L/min，散热量要达到 10.75kW，其中要对其它散热量部分按 经验值取50%，因为实际装车状态比实验 室状态的散热条件较为恶劣，风速按风扇 的性能为2m/s，风阻要与散热风扇的风 阻流量一致。
风速按风扇的性能为10m/s，风阻要与
散热风扇的风阻流量一致。
散热风扇的风阻流量一致。
03 根据经验值，散热器盖的开启压力取
108kPa，因此此车型管路较长，而且 使用中发动机转速常会达到很高，系统 的压力很大；真空阀开启压力按照标准 值取1~12kPa。
3散热器风扇性能确定
怠速的时候，风扇流量；
01 高速的时候，按照车速120km/h，发
02 爬坡时，按照车速40km/h，发动机转
动机转速60பைடு நூலகம்0r/min，此时水流量为
速2400r/min，此时水流量为
104.6L/min，散热量要达到61.26kW，
41.5L/min，散热量要达到26.23kW，
载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计
载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计随着物流业的快速发展，需要大量的载货汽车来支持其运作。
而汽车的动力总成匹配与总体设计则是载货汽车制造的关键所在。
本文将介绍载货汽车动力总成匹配和总体设计的重要性以及相关的技术知识。
载货汽车动力总成匹配载货汽车的动力总成是指由发动机、变速器、离合器、传动轴、齿轮和驱动轴等构成的车辆动力传输系统。
对于不同类型、不同质量的载货汽车，选择和匹配合适的动力总成是非常重要的。
发动机匹配发动机的匹配应该考虑车辆的整体负载、道路条件和行驶速度。
一般来说，与马力匹配的发动机能够提供更高的扭矩和动力，并且能够根据负载的变化来自动调节输出功率，使油耗更低。
变速器匹配变速器的匹配应该考虑到发动机的输出特性和车辆的整体负载。
对于高负载的车辆，需要使用更耐用的变速器，而对于高速公路行驶的车辆，需要使用更高效的变速器以提高燃油经济性。
驱动轴匹配驱动轴的匹配应该考虑到车辆的整体负载和行驶条件。
对于高负载的车辆和恶劣的道路条件，需要使用更耐用的驱动轴，而对于高速公路行驶的车辆，则需要使用更具有优越的输出转矩能力的驱动轴系统。
载货汽车总体设计载货汽车的总体设计应该考虑到各种因素，包括荷载、道路和行驶条件、车辆的稳定性，以及车辆的操作性能等等。
下面是一些总体设计的技术知识：货物的装载和卸载载货汽车的设计应该考虑到货物的装载和卸载。
比如，货箱的长度、宽度和高度应该根据货物的尺寸而定，以方便装运和卸载。
同时，貨箱的舱壁和裝卸口等部位应该配备相应的附件，以便于装载时的稳固和卸载时的便捷。
车辆的稳定性车辆的稳定性是设计时需要考虑的重要因素之一。
合理的重心位置和悬挂系统可以提高车辆的稳定性，避免拖挂车辆倾覆等安全问题。
车辆的操作性能载货汽车的操作性能应该考虑到车辆的舒适性、耐久性和稳定性。
车辆的悬挂系统和制动系统应该设计合理，以确保舒适性和安全性。
此外，合理的刹车系统、转向和加速控制系统的设计和维护也是很重要的。
柴油机与整车的匹配.
柴油机与整车的匹配柴油机与整车的匹配是由汽车设计人员来完成的。
但是，作为柴油机设计、营销、服务人员也应适当了解、掌握这一方面的知识，有助于最大限度地发挥我们柴油机的卓越性能，避免由于不合理的匹配给我们柴油机造成的性能损害和声誉的影响。
1.柴油机在整车上的布置1.1载货汽车载货汽车一般均采用发动机前置后驱动方案，分为长头式、短头式和平头式。
长头式是将驾驶室布置在发动机后面，其优点是驾驶员安全感较好，发动机的维修方便；其缺点是视野较差，汽车的面积利用较低，因而在轻型货车上一般都不采用这种布置，在中、重型汽车有所采用。
短头式是将驾驶室的前围板中间部分做成凹形，将发动机的一小部分凸入驾驶室前围板中的凹形部分。
这种布置可以改善长头式的缺点。
在轻型和中型汽车上有采用的，但在重型汽车上一般不采用，因为重型汽车的发动机外形尺寸较大。
平头式是将驾驶室放在发动机上面，即将发动机布置在驾驶室里面。
这种布置的优缺点与长头式正好相反。
目前这种布置在各级别汽车上得到广泛的应用。
1.2客车发动机在客车上有四种布置方式：发动机前置、卧式中置、后横置、后纵置，一般都用后轮驱动。
目前国内柴油客车只有两种布置方式即发动机前置和后纵置。
一般来说轻型客车上基本采用发动机前置、后轮驱动，即发动机布置在驾驶室正中、动力经传动轴传给后轮，类似于载货汽车。
现在大中型客车都以后置发动机布置型式为主流，其主要优点在于：①改善前轴负荷，可以实现加长前悬；采用前开门结构，便于整车布置；轴荷分配合理，且车身结构刚性大，承担负荷性能好。
②发动机布置在车厢后部，增大整车地板面积利用率，有利座椅布置；由于车辆两轴之间没有传动轴通过，便于在地板下布置较大行李仓，以及空调、暖风等设施，发动机与车厢隔绝，减少发动机废气、噪声、振动对车厢内的污染。
此外，传动系统噪声振动向车内的传入也较小。
当然，这种布置对于冷却、操纵等提出了较高的要求。
1.3发动机的支承无论发动机前置还是后置，发动机的支架都是用橡胶减震垫安装在车架纵梁上或纵梁的支架上。
发动机与整车动力性匹配的研究
发动机与整车动力性匹配的研究作者：张志昌和香君来源：《中国科技博览》2017年第24期[摘要]高性能汽车离不开发动机的匹配效果。
经济性、动力性和发动机的负载功率是发动机匹配中需要注意的问题。
匹配结果直接影响车辆的正常使用。
为了更好地发展我国的汽车领域，我们应该采用高科技的技术手段来实现发动机的各项配套方案。
这样既保证了整车性能，又提高了发动机匹配效率。
本文将对汽车发动机动力匹配中的若干问题进行详细分析。
[关键词]发动机；动力匹配；研究分析中图分类号：TK401 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）24-0073-011 发动机动力匹配的意义随着现代汽车技术的发展，汽车的动力性和燃油经济性也有了明显的提高。
二者相辅相成，需要合理匹配才能取得更好的效果。
但车辆的动力直接受牵引力的影响，只有通过提高车辆牵引速度才能保证车辆的动态。
为了最大限度地降低燃料消耗，在开车过程中，人们必须控制最小经济区的燃油量。
然而，在现实中，由于重量、分布和轮胎本身已经形成了一种车型，所以，要想节省油耗，就很困难，需要从发动机和传动系统着手，尽量选择那些参数较小、功率较大的发动机匹配。
随着科学技术的发展，利用计算机合理地计算匹配系数，进而通过专业人员的操作，将形成一种功能强大、经济实用的车辆。
2 汽车的动力性汽车是当今世界上最常见的交通工具，也是最方便和最频繁使用的交通工具。
汽车的动力性能对汽车的运输效率有着决定性的影响，因此汽车的性能在所有的性能中都是最重要的，也是汽车的基本性能。
2.1 汽车的最高速度。
也就是说，汽车在一条好的道路上所能做的最快的速度。
2.2 汽车加速时间。
加速度时间有两种不同的定义，即源起动和超车两种加速时间。
汽车的起步时间是从静止到起步，再到一定距离或一定速度。
目前学术界对超车加速时间的研究还存在争议，没有统一的定义。
这主要是因为超车的情况比较复杂，而且与超车车辆的速度有关。
目前，以下标准确认：低速度30km/h或40km/h，而高速是80% vamax或某一高速。
对汽车发动机动力输出匹配的深入探讨
发动机转速
发动机转速是衡量发动机运转 速度的参数，通常以每分钟转 数（rpm）表示。
发动机转速与车辆的加速性能 、最高车速以及发动机输出功 率等性能指标密切相关。
在匹配发动机与车辆其他系统 时，需要考虑发动机转速范围 以及与变速器的匹配关系。
发动机功率
发动机功率是指发动机在一定时 间内所做的功，通常以千瓦（ kW）或马力（hp）表示。
发动机功率决定了车辆的最高车 速和加速性能。
在匹配发动机与车辆其他系统时 ，需要考虑发动机功率与车辆需 求相匹配，避免过大或过小的功
率配置。
发动机扭矩
发动机扭矩是指发动机在一定转速下 输出的转矩，通常以牛顿·米（Nm） 表示。
在匹配发动机与车辆其他系统时，需 要考虑发动机扭矩与变速器和传动轴 的匹配关系。
模拟退火算法
通过模拟固体退火过程，寻找最优解的一种优化 算法。
04
发动机动力输出匹配的优化方 法
基于规则的方法
总结词
基于预设规则和经验，通过逻辑判断和条件筛选进行输出匹配。
详细描述
基于规则的方法主要依赖于预设的规则和经验，通过逻辑判断和条件筛选来实现发动机动力输出的匹配。这种方 法简单直观，易于实现，但缺乏灵活性，难以应对复杂多变的工况。
发动机性能分析
发动机功率
发动机的最大功率决定了汽车的最大行驶速度和加速能力。
发动机扭矩
发动机的扭矩决定了汽车的驱动力和克服阻力的能力。
发动机燃油经济性
发动机的燃油经济性决定了汽车的油耗和运行成本。
匹配优化算法
遗传算法
通过模拟生物进化过程中的遗传机制，寻找最优 解的一种优化算法。
粒子群算法
通过模拟鸟群、鱼群等生物群体的行为，寻找最 优解的一种优化算法。
发动机性能匹配概要
另外，对于发动机的不同转速和负荷，进入汽缸的混合 气数量和浓度也不相同，因此，燃烧速度和燃烧压力到达 最大值的时间都不相同。
评价体系的创新
从原来的单个评价到现在的系统评价，如原来我 们匹配化油器，单只测试其外特性，而不考虑其怠速 排放、怠速稳定性、低温起动性能，乃至其燃烧噪音、 缸盖温度、机油温度升高等负面影响； 匹配空滤器，同样也只测个外特性，而不考虑其 滤清效率、储灰能力、密封性能、进气噪音、高温老 化、谐振进气等。下面就空滤器、化油器、进气管、 消声器的评价流程进行简单介绍：
当发动机总体设计并生产出来以后，对其性能影啊最 大的可控制因素主要有两个方面：一方面是控制进入汽缸 的混合气浓度，因为．混合气的浓度直接影响着混合气在 燃烧室中进行燃烧的速度、压力及温度，从而对发动机的 动力性、燃料经济性和排气污染物的成分有着极其重要的 影响；另一方面，是对汽缸内可燃混合气进行点火的时刻， 不同的点火时刻，同样会对汽缸内可燃混合气的燃烧过程 产生不同的影响．从而对发动机的性能产生极大的影响。 发动机原理中，用以表述混合气浓度的参数是空燃比，用 以表述点火时刻的参数是点火提前角,另外还包括点火能量。
试验样品编号 总成内部清洁度试验 原始流量——阻力特性试验 原始滤清效率试验 变空气流量滤清效率试验 储灰能力试验
单体性能试验
全寿命滤清效率试验
密封性能试验 发动机台架试验 外特性试验 怠速稳定性 高温老化试验
可靠性试验
振动试验 评价
试验样品编号 综合流量试验 单体性能试验 密封性试验 加速性能试验 最高车速试验 整车性能试验 后轮输出功率试验 耐燃油压力试验
与发动机和整车紧密耦合的测试和试验方法
与发动机和整车紧密耦合的测试和试验方法标题：与发动机和整车紧密耦合的测试和试验方法引言：发动机和整车是汽车的核心组成部分，它们之间的紧密耦合关系对汽车的性能和可靠性具有重要影响。
为了确保发动机和整车的良好协同工作，需要进行一系列测试和试验。
本文将介绍与发动机和整车紧密耦合的测试和试验方法。
一、发动机试验1. 发动机性能试验：包括功率、扭矩、燃油消耗率等指标的测量。
这些试验可以评估发动机的性能表现，并为整车的设计和调整提供基础数据。
2. 发动机负荷试验：通过改变发动机负荷来模拟不同工况下的工作状态。
这可以有效地评估发动机在不同负荷下的性能和燃油经济性。
3. 发动机排放试验：评估发动机的排放性能，包括废气中的颗粒物、氮氧化物、一氧化碳等污染物的浓度。
这可以帮助汽车制造商满足环保法规的要求。
二、整车试验1. 动力性能试验：通过测试整车在不同速度和负荷下的加速度、制动距离等指标，来评估整车的动力性能。
这可以帮助制造商改进整车的动力系统和传动系统。
2. 操控性试验：通过测试整车在不同路况下的操控性能，如转弯半径、稳定性等指标，来评估整车的操控性。
这可以帮助制造商改进车辆的悬挂系统和转向系统。
3. 安全性试验：通过测试整车在不同碰撞条件下的碰撞安全性能，如车身刚度、安全气囊等指标，来评估整车的安全性。
这可以帮助制造商改进车辆的结构设计和安全装备。
三、整车-发动机协同试验1. 整车-发动机匹配试验：通过将发动机与整车进行协同试验，评估两者之间的匹配程度。
这可以帮助制造商优化发动机的调校和整车的设计，以实现最佳的动力性能和燃油经济性。
2. 整车-发动机耦合试验：通过测试整车在不同工况下的发动机工作状态和整车性能的变化，来评估整车和发动机之间的耦合程度。
这可以帮助制造商改进整车和发动机的匹配性和协同性。
3. 整车-发动机排放试验：通过测试整车在不同工况下的排放性能，来评估整车和发动机在排放控制方面的协同性。
这可以帮助制造商满足更严格的环保标准。
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加速控制
脚的转角与节气门阀的开度的关系影响顾 客满意度。 小转角对大开度 车速急变。 大转角对小开度 难于控制，缺乏动力。 如果大部分节气门阀的开度在踏板运动的 前期被用完，剩下的开度将无法满足以后 更多的加速要求。从而使顾客感到加速缓 慢。
发动机扭矩和功率
汽车制造商通过以下手段持续改进发动机功率和燃 油经济性 (1) 增加排量 (2) 增加压缩比 (3) 在每个汽缸注入更多空气和燃油，如涡轮增压 (4) 冷却进气 (5) 进气更容易 (6) 出气更容易 (7) 降低车身重量 (8) 改进燃油控制
发动机悬置实例（C2项目）
(1) 右
左
(2) 后 右
左
(3) 后 右
左
后
横拉杆
中横梁
3点悬置
2点悬置
4点悬置 NVH好
NVH评估
设计 1 需要非常硬的悬置来控制扭矩和侧倾。部分载荷 和怠速时，NVH不好。 悬置上承载较大，影响耐久性。 设计 2 NVH一般。 垂直方向的刚度只来自左右悬置，影响耐久性。 (垂直方向须承受三个重力加速度)。 设计 3 允许用较软的悬置， NVH好。
换挡特性
换挡反应 换挡延迟和延续 换挡质量/感觉 发动机速度改变时扭矩扰动能够平稳地传 递。 换挡进程 提供平稳的，连续的和可预见的发动机运 行状态。匹配动力系统的动力输出和加速 要求。进程是由电控单元控制的。
声音特性 - NΒιβλιοθήκη H驾驶员听到和感觉到的噪音，振动，刺耳声 由以下因素组成： (1) 风噪声 (2) 路面噪声 (3) 动力系统 NVH 动力系统 NVH 顾客对振动和源自动力系统的声音的感知。 会给顾客一种有力和省劲的感觉。 可以调到与所希望的品牌特性一致。
排气系统简图
排气歧管
三元催化器 悬置 消音器 谐振器
氧传感器
尾管
排气系统
主要部件： 排气歧管 - 收集废气，加热快。 三元催化器 - 控制排放。 消音器 - 消除由于热气膨胀引起的噪音。 氧传感器 - 用于排放和燃油控制。 悬置 - 用于固定整个系统。注意NVH。 隔热挡板 - 防止辐射热影响热敏感部件。
发动机与整车匹配
发动机与整车匹配开发
对整车匹配时所使用的发动机，进排气系统需要 与在发动机匹配时一致，否则发动机试验必须重 新进行。 发动机的功率和扭矩必须满足整车的要求。 第一阶段：欧IV匹配。 内容：基本匹配，粗调，精调，环境试验，车队 试验。 第二阶段：EOBD匹配。 内容：电路连接检查，合理性检查，燃油系统检 查，氧传感器老化，催化器老化检测，失火检查 ，故障码管理，检测工具界面检查。
收集顾客满意度信息数值
分析保修系统 (AWS) 一个用于收集保修和车辆维修信息的数据 库。 全球质量研究系统 (GQRS) 通过调查和跟踪，收集顾客反馈意见。全 球质量研究系统的数据是和TGW(Things Gone Wrong)结合在一起用的。 TGW(Things Gone Wrong) 对设计和生产过程中出了问题的事件进行 分析和存档。
底盘和车体
是噪声和振动通过的路径，从传动系统和排 气系统到驾驶员。 底盘有四条路径可让扰动传到驾驶员 (1) 椅背的振动 (2) 方向盘的振动 (3) 车身板的振动 (4) 通过车内空间和部件传递的声音和压力波
实例 – 发动机和变速箱匹配错误
一卡车装备有一发动机和一自动变速箱。 发动机满负荷时，变速箱无法挂第四档。 车辆加速性能差。 液力变矩器打滑过度。 变速箱油温超常。 变速箱寿命减少。 原因：发动机应配手动变速箱而非自动变 速箱。
来自发动机舱的噪音
发动机噪音 变速箱噪音 进气管噪音 排气管噪音 附件噪音 例如：风扇，水泵等
发动机与整车驾驶性
什么是驾驶性
是动力系统，车辆和顾客之间互相作用的 结果。 驾驶性所关注的运行状态： 启动，怠速，加速，巡航，或减速。 一个共同关注的焦点是发动机的扭矩和速 度的变化所带来的影响。 瞬态和稳态时的加速反应和平顺性。 车辆对驾驶员的踏板输入和钥匙启动的反 映。
和发动机有关的 (1) 加速迟缓，速度急变。 (2) 性能不良，缺乏动力。 和自动变速箱有关的 (1) 驾驶时换挡过早。 (2) 换挡时间太长。
车辆性能模型
加速 重量, 道路负载, 牵引力 加速控制 踏板力, 踏板工效学, 踏板行程 换挡特性 换挡反应, 换挡质量, 换挡时间进程 声音特性 噪声级, 声音质量
冷却系统简图
溢流灌 水管 控温器 加热器
散热器
水泵 水管
水套
冷却系统
主要部件： 水泵 - 推动冷却液。 水套 - 冷却发动机缸体和缸盖。 散热器 - 将冷却液的热散到空气中。 控温器 - 控制冷却液温度。 压力盖 - 维持冷却系统内的压(15~17psi)。 加热器 - 利用冷却液的热量供暖。 溢流罐 - 允许冷却液的收缩和膨胀。
顾客听到和感觉到了什么?
静止时 - 难于启动或失速（死机）。 - 怠速太高，太低或不平稳。 - 停车熄火而引起的振动。 运动时 - 加速迟缓。 - 加速不稳（忽快忽慢）。 - 稳态时的喘振。 - 减速不稳（忽快忽慢）。
什么引起对驾驶性的扰动?
发动机扭矩的增加和减少引起对驾驶性 的扰动。 扭矩的变化是由发动机速度或进入发动 机的空气量的变化而引起的。 动力系和车辆其它系统对扭矩扰动增加 的反应是振动和噪音的增加。
驾驶性和 NVH
噪声和振动是传给驾驶员的关于驾驶性的重 要信息。 传播的媒介是空气和车体。 噪声源包括 (1) 发动机: 进气, 燃烧, 排气 (2) 发动机前端附件: 风扇, 压缩机, 发电机, 水泵等。 (3) 变速箱: 齿轮, 档位选择器, 阀。 (4) 外部环境: 风, 过往车辆, 轮胎/路面条件。
三种降低NVH的方法
通过改变重量来改变系统和部件的自然频率。 使谐振频率落在顾客注意不到的范围。不同于 与其它部件或动力系转动部件的旋转频率。 例如：悬架采用不同的钢材。 加阻尼 例如：在排气管上和机油盘上加重量。 阻止扰动从一个部件传到另一个部件。 (1) 采用较软的连接 例如：发动机和排气管的软连接可以隔离来自 发动机的扭矩扰动。 (2) 可能需要增加间隙以防止零部件相碰。
衡量加速性能的四个最重要方面
四个衡量加速性能的指标: (1) 超车时好的加速性能。 (2) 并入高速公路时的加速性能。 (3) 进入主街时的加速性能。 (4) 从静止开始的加速性能。
超车 (55mph
75mph)
并入高速公路 (35mph 55mph)
进入主街
从静止开始加速
停车场
顾客关心的性能
发动机悬置
刚度小(软)对隔离和衰减高频振动和高频 扭矩事件(>20 Hz)较好。 刚度大(硬)对动力系统的操作管理较好， 例如换档(20 Hz)。如果悬置太软，动力系 统在换档过程中将会有低频高幅振动。 悬置的自然(固有)频率必须不同于邻接的 系统或部件。合适的频率错位可以避免振 动的叠加倍增并使振动衰减。
整车匹配
时间：18个月。 欧IV匹配费用：300万（不含OBD）。 主要标定工作： 发动机台架基础标定（1个月） 整车驾驶性综合标定（道路试验） 车辆环境适应性标定（三高环境） 整车各种工况排放调试 欧IV工况排放标定 OBD标定（6个月） OBD匹配费用：280万。
发动机与整车性能
车辆性能定义
车辆性能包括以下几个方面： (1) 车辆加速性能 (2) 换挡性能 (3) 声音质量 (NVH) (4) 加速器控制特性 以上四项是对车辆性能进行评价的重要指 标. 改善这些指标对顾客满意度有决定性影响.
车辆加速性能
传统的性能被定义为加速性能： 车辆从一个速度加速到另一个速度的快 慢。比如从 0 到 60 英里/小时的时间。 例如: Viper 4.6 秒. 装备 491 的车辆: 20 秒. 0 到 60 英里/小时的时间是在节气门全开 时测得的.
发动机与整车匹配技术要点
蒋宇翔 汽车工程研究院 发动机技术中心总工程师 20062006-4-8
发动机与整车匹配技术要点
进排气系统和冷却系统 发动机与整车性能 发动机与整车驾驶性 发动机与整车匹配（标定）
进排气系统和 冷却系统
进气系统
主要部件： 节气门 - ECU控制进气量。 节气门阀传感器 - 为ECU提供阀门开启位置。 进气管 - 稳压，导流。 VIM (可变进气) - 不同转速时，改变进气行程。 增压器 - ECU控制增加进气量。 中冷器 - 冷却进气，增加进气量。