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:
发动机与整车匹配
• 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。
发动机冷却系统与整车匹配
汽车工程学院 2017—4—5发动机作为汽车的心脏,在汽车产品开发、使 用中占有重要地位。发动机本身作为独立总成,开 发人员力求发动机工作可靠、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。
3.6系统排气结构的设定
• 考虑到售后服务进行维修后,系统需要排气,需要设计排 气装置,即在冷却系统的最高位置开一排气口,一般是在管路 或发动机最高点上面开一排气口,用一螺栓或一开关堵住,维 修排气是拆开此螺栓,有冷却液流出的时候在装好。
现代人们对汽车的技术含量要求越来越高,客 户对各种配置、附件的要求越来越多,工程技术人 员通过多年来对发动机系统整车匹配工作的积累, 对发动机整车匹配有了较高的认识和理解。
发动机整车匹配目标
整车性能目标是在车型商品定义阶段根据市场 需求确定的,只有达到该性能目标才有市场竞争力, 高出该性能目标太多不仅没有意义,还会使整车开 发成本和实物成本增加,从而失去市场竞争力,以 下是整车设计参数:
• 3.3散热器风扇性能确定 • (1)怠速的时候,风扇流量; • (2)高速时,风扇流量; • (3)爬坡的时候风扇流量。 • 根据以上数据,应该使设计的散热器和风扇性能满足以上各 个性能,同时考虑到用两个风扇才可以满足要求,双风扇均 为单级控制,功率均不能超过180W。
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。
汽车发动机调校技巧与注意事项
汽车发动机调校技巧与注意事项汽车发动机就如同车辆的“心脏”,其性能的优劣直接影响着车辆的动力、燃油经济性以及排放等关键指标。
而发动机调校则是一项精细且复杂的工作,需要掌握一定的技巧,并留意诸多注意事项。
首先,我们来谈谈发动机调校的技巧。
进气系统的优化是关键的一环。
合理增加进气量可以显著提升发动机的性能。
例如,换装高流量的空气滤清器,能够减少进气阻力,让更多的空气进入气缸参与燃烧。
同时,对进气歧管进行改进,使其进气更加顺畅,也能提高进气效率。
燃油系统的调校同样重要。
调整喷油嘴的喷油压力和喷油时间,可以精准控制燃油的喷射量和喷射时机。
通过使用高性能的燃油泵和喷油嘴,确保燃油供应的充足和稳定,从而实现更理想的燃烧过程。
点火系统的优化也不容忽视。
选择合适的火花塞,并调整点火提前角,可以使燃烧在最佳时刻发生,提高燃烧效率,释放更多的能量。
在发动机调校中,气门正时的调整也是一项常用的技巧。
通过改变气门开启和关闭的时间,可以优化气缸内的进气和排气过程,提高充气效率,增强发动机的动力输出。
涡轮增压系统的调校(如果车辆配备)对于提升动力效果显著。
调整涡轮增压器的增压压力,使发动机在低转速时就能获得较大的扭矩,同时要确保在高转速时不会出现过度增压导致的问题。
接下来,我们说说发动机调校的注意事项。
安全性始终是首要考虑的因素。
任何调校都不能以牺牲发动机的可靠性和耐久性为代价。
过度追求高性能可能会导致发动机部件过早磨损甚至损坏,增加维修成本和安全隐患。
在调校过程中,要充分了解发动机的原始设计和性能参数。
不同型号和类型的发动机具有不同的特点和极限,盲目进行大幅度的调校可能会适得其反。
使用优质的零部件和油品至关重要。
低质量的配件和不符合标准的燃油可能会影响调校效果,甚至对发动机造成损害。
发动机调校需要借助专业的设备和工具进行精确测量和调试。
例如,使用尾气分析仪检测排放情况,以判断调校是否合理;利用示波器监测点火信号,确保点火系统正常工作。
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。
如何进行发动机匹配
如何进行发动机匹配发动机控制器匹配简述(一)、发动机匹配工作和发动机管理系统(EMS)一、发动机匹配工作的目标:1、通过发动机台架的匹配,使发动机具有良好的稳态性能,在保证发动机工作可靠性(无爆震,无过热)的情况下,达到发动机的设计功率,扭矩和油耗性能。
2、通过对发动机在车辆上的匹配,使发动机与车辆其他系统(各种电器负载,传动系统,制动系统,三元催化转化器等等)协调工作,保证发动机在各种环境和工作条件下,都具有良好的起动怠速性能,良好的驾驶舒适性和排放性能。
同时还要进行完善的车载诊断系统(OBD)的匹配。
3、通过高温,高寒和高原等道路环境试验,对匹配好的各种性能进行全方位地验证,保证发动机和车辆在各种情况下都能达到既定的安全,环保和驾驶舒适性等严格的指标。
对于汽油机来说,技术上就是控制进气(合理的配气相位、节气门开度等)、喷油(最佳的空燃比)及点火(合适的点火提前角)三者的配合。
需要加以说明的是,发动机的动力性能和经济性能的最大潜力取决于发动机的本体设计,发动机匹配工作只不过是努力使这些潜力得到挖掘或协调。
例如,汽油机通过改变进气量来改变输出的扭矩和功率,进排气系统的设计决定了发动机的充气效率,因此当发动机结构确定时,一定工况下发动机的最大充气量就已确定,发动机的动力性能也就确定;又如,发动机的工作效率,即燃油经济性,决定于燃烧效率及机械效率,通过改变喷油时间、喷油量以及点火提前角可以改善燃油经济性,但是不能突破由于发动机设计限定的燃油经济性极限。
二、发动机管理系统(EMS)和电子控制单元(ECU)发动机管理系统(Engine Management System, 缩写为EMS):1979年,BOSCH公司将点火提前角电子控制与燃油定量电子控制融为一体,开发出Motronic,并引入爆震控制、排气再循环等,以满足更趋严格的性能和排放要求,其电子控制范围覆盖整个发动机,称为发动机电子管理系统,其核心是燃油定量和点火正时电子控制。
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。
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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
发动机系统整车匹配技术探讨
[8]Fieldss,etal.帖1ecularbiology.site_s∞ingbysequerIciIlg[J].Sci朝cE, 2007。316(5830):144卜1442.
万方数据
发动机系统整车匹配技术探讨
作者: 作者单位:
档位:9档,1892 rp·,大气压力:98.7 kPa,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
36.6
165.4
56.2
63 2
67.1
465.8
62.5
36.3
1892
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
参考文献: [1]《cATEIiPILER TRuCK ENGINE PERFORMANcE》,姒Y,2000. [2]BOScH, 《汽车工程手册》,sAE cHIM。北京理工大学出版社. [3]‘化工基础简明教程》,韩百光,北京师范大学出版杜.
作者简介: 郭立群,女,汉,黑龙江北安,一汽集团技术中心商用车部,硕士,在读
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
依维柯柴油机(索菲姆发动机)
依维柯索菲姆电控共轨柴油机及整车匹配技术资料一、引言共轨柴油喷射系统(Common Rail System)是随着世界围对柴油机排放要求的提高以及电子控制技术的发展而产生的新一代燃油系统,它相对于其他燃油系统,在排放、噪声、振动和经济性等要求方面,具有极大的优越性。
欧美汽车发达国家已研制出成熟的共轨柴油机,并在汽车上获得应用。
相比而言,我国对于共轨柴油喷射系统的研发和应用,还差距甚远。
依维柯公司为了满足中国实施的柴油车欧Ⅲ排放标准要求,从依维柯公司引进了索菲姆8140.43S发动机,它是国首例达到欧Ⅲ排放标准的小型柴油机。
引进之初,依维柯公司和博世公司都持谨慎态度,因为索菲姆8140.43S共轨发动机比之前以凸轮轴驱动的索菲姆2.8L柴油喷射系统,在共轨、电控技术以及对中国燃油品质和环境适应性要求方面,难度大很多。
依维柯公司经过严格的二次开发,国产化索菲姆8140.43S 发动机已经正式下线,装配该发动机的都灵V汽车也已投产并取得了很好的市场表现。
二、柴油发动机的电控共轨技术(一)概述为了降低排放中的微粒,要求特别高的喷射压力。
如图1,索菲姆8140.43S柴油发动机采用博世EDCMS6.3电控共轨系统(注:EDC是ElectronicDieselControl的缩写,6.3代表控制单元的版本),它能适应柴油机高度复杂的控制需要,最高喷射压力可达135MPa,最高转速可达6000r/min。
其中,“燃油轨(共轨)”是储存燃油的公共油轨,它使喷射时间能够自由地组织,完全与系统压力独立。
“高压泵”用来生成喷射压力,它和燃油的喷射过程是独立的,生成的高压燃油被储存在共轨中等待着喷射。
“电磁喷油器”具有预喷功能,在主喷之前1%秒,少量的燃油被喷进了气缸压燃,预加热燃烧室。
预热后的气缸使主喷射后的压燃更加容易,缸的压力和温度不再是突然地增加,有利于降低燃烧噪音。
在膨胀过程中进行后喷射,产生二次燃烧,将缸温度增加200℃~250℃,降低了排气中的碳氢化合物。
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。
第八章发动机与整车性能匹配详解演示文稿
第二十八页,共41页。
二、汽车万有特性及评价
发动机工作经济区:
100%bemin~110%bemin
➢100%bemin线:各等功 率线最低油耗点的连线
➢牵引功率线:不同档位 下与道路阻力平衡线
车速与发动机转速n成 线性关系
第二十九页,共41页。
100%bemin 110%bemin
轮胎的滚动阻力系数
2) FW:空气阻力
车速va时:
FW
C
D
Av
2 a
21.15
A:汽车正投影面积m2 CD:空气阻力系数
准确测量f和CD是确定稳定行驶所需牵引力的基础
第二十一页,共41页。
3)Fi:坡道阻力
路面坡度倾斜角为时,克服自身重量引起的爬坡阻力:
Fi W sin
爬坡能力:在良好路面上克服Ff、FW后的余力,在等 速下所能爬坡的最大坡度。爬坡行驶时汽车加速度为 零,
M2
M
1
1
sin 2
cos
cos
2
1
即,当M1,一定时,输出转矩随1 (轴旋转)周期性
变化。车辆振动。
第七页,共41页。
4)主减速器:进一步增大减速比放大驱动转矩,调 节转速;将曲轴旋转方向改变成车轮旋转方向。
使变速器小型紧凑。
单级:i0 3.5 ~ 6.7
3
i0过大外壳尺寸增加,离地 2 间隙,通过性.
Fi W sin FK (Ff FW )
即, arcsin FK (Ff FW )
W
第二十二页,共41页。
爬坡时的牵引力:
FK
W sin Wf
cos
车辆匹配发电机的基本原则
车辆如何正确的匹配发电机随着我们国家经济的不断增长,人民生活水平的不断提高,对出行和工作环境的舒适性提出了更高的要求。
无论是客车还是卡车、工程机械,带空调的比例日益增加。
不带空调的车辆,发电机的选择比较简单,只要保证发动机在怠速状态下,发电机的输出能力高于车辆主要用电器(前大灯)的用电量、全车总用电量不高于发电机最大输出电流的85%,就可以了。
如果说发动机是车辆的“心脏”的话,那么空调就可以认为是车辆的“肺”。
空调车辆的密封性非常好,车厢内部的通风是靠空调风机运转实现的。
一旦空调系统出现故障,通风不畅,驾驶员和乘客立刻会感到不舒适,如果故障发生在炎热的夏季,空调的制冷功能失效,客车是不能运营的。
一个配置合理、品质优良的发电机对于空调系统正常运转是非常重要的。
那么,什么是发电机配置合理呢?空调车辆如何正确的选用发电机呢?这就是本文所要阐述的内容。
一、空调车辆发电机合理配置的条件。
1、车辆的总用电量不高于发电机最大输出电流的85%。
以常用的24V系统为例。
发电机铭牌上标称的电流数值是当发电机运转在额定工作转速6000rpm,输出电压为27V时,发电机的设计输出电流I。
,从发电机的输出曲线上可以看出,随着转速的增加,发电机的输出电流也在增加,但曲率呈下降的趋势。
当转速升高到一定程度后,曲线近似于一条平行于横坐标轴的直线。
由于发动机长时间工作时的转速有一定的范围,约在650~750rpm(怠速转速)到2000~2200rpm之间,以此推算,发电机的工作转速范围当在1500~5000rpm之间,所能输出的电流能达到额定输出的85%左右。
如果总用电量超过或接近选用发电机的额定输出电流,没有留出一定“富余量”,发电机长时间工作在较大或极限负载的状况下,使用寿命会缩短。
2、发动机怠速时,应保证发电机的输出电流满足车辆主要用电器的需要。
这是因为如果发动机怠速时,发电机的输出电流不能满足车辆主要用电器的需要,首先是发电机的输出电压降低,输出电流增加(只能增加3~5A),当发电机的电压降到同蓄电池电压相同时,蓄电池开始输出电流,同发电机一起为车辆上的用电器提供电流。
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蒋宇翔
汽车工程研究院
发动机技术中心总工程师
2006-4-8
精选课件
1
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)
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2
进排气系统和 冷却系统
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3
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 。
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 。
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27
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)。
(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。
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23
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
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24
发动机与整车驾驶性
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25
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VH
噪声和振动是传给驾驶员的关于驾驶性的重 要信息。
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。
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30
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
中横梁
4点悬置 NVH好
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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。
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20
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
进气管 - 稳压,导流。
程。
VIM (可变进气) - 不同转速时,改变进气行
增压器 - ECU控制增加进气量。
中冷器 - 冷却进气,增加进气量。
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4
排气系统简图
排气歧管
氧传感器
三元催化器 悬置
消音器 谐振器
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尾管
5
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。
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12
超车 (55mph 75mph)
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13
并入高速公路 (35mph55mph)
精选课件
14
进入主街
精选课件
15
从静止开始加速
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16
停车场
精选课件
17
顾客关心的性能
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。
发动机与整车性能
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9
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.
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10
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 。
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21
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。
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22
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:
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18
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
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19
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。
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28
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。
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29
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。
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.
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11
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。
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6
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
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7
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 - 允许精冷选课件却液的收缩和膨胀。 8