整车动力选型匹配

发动机选型匹配整车性能对动力总成的要求动力总成布置空间发动机的选型发动机的特性匹配整车性能整车对发动机的性能要求：1、动力特性加速时间（0－100km/h）爬坡性能最高车速2、经济性油耗（百公里等速、综合工况）3、噪声、排放相应法规要求整车匹配一、布置空间的要求二、发动机的选型三、发动机特性匹配一、布置空间的要求动力总成在整车中的布置位置：1、前置；2、后置；3、横置前驱；4、纵置后驱；5、前横置四驱；6、纵置四驱。一、布置空间的要求动力总成在整车中的布置位置：一、布置空间的要求电子风扇前围板一、布置空间的要求动力输出点满足整车要求（保持与原车一致），各间隙满足要求。图示为V22原车布置空间：一、布置空间的要求一、布置空间的要求一、布置空间的要求图示为D19柴油机在V22机舱中的布置空间二、发动机的选型1、发动机结构2、发动机的外特性负荷特性、速度特性3、发动机的万有特性1、发动机结构发动机的基本结构型式发动机的基本参数发动机的先进技术发动机结构型式：型式：直列、V型、W型缸数：3缸、4缸、6缸、8缸。。。凸轮轴位置：侧置、顶置：SOHC、DOHC气门数：每缸2气门、4气门、5气门燃油喷射：SFI、MPI、PGM-FI、CRDi配气：VVT、可变进气长度、TC、TCI发动机基本参数：功率、转速、扭矩式中，Pe为有效功率，Ttq为内燃机的转矩，n为内燃机的工作转速。升功率、升扭矩汽油机升功率要求：≥45kW/L柴油机升功率要求：≥40kW/L升扭矩未有明确要求，但通常也不小于80N.m/L，整车动力性匹配更加关注低速区域的扭矩输出。油耗等速油耗，每百公里消耗的燃油，单位：L/100km城郊工况油耗（国家油耗限值标准测试循环）nTPtqe发动机先进技术：MPI多点燃油喷射VVT可变气门正时（VariableValveTiming）TCI增压中冷（TurboChargedIntercooled）ETC电子节气门（ElectronicThrottleControl）CAI可控均质燃烧HCCI均质压燃（HomegenChargeCompressionIgnition）AIS空气喷射系统（Air-assistedInjectionSystem）内燃机的特性是内燃机性能的综合反映。特性的形式有很多：内燃机调速特性与调整特性(如点火提前角调整特性、供油提前角调整特性)，负荷特性、速度特性、万有特性等。由于内燃机是为其他动力装置或工作机械提供动力的，相互之间的配合特性不仅涉及到工作机械的性能，也与内燃机本身的特性密切相关。对内燃机的特性及其匹配进行研究，不仅是为了评价内燃机的性能，为正确、合理地选用内燃机提供依据，同时，还可以通过对影响内燃机特性各种因素的分析。提出改进特性以适应匹配要求的各种技术措施，以优化整个动力装置的性能。2、发动机特性上边界线3为内燃机油量控制机构处于最大位置时，不同转速下内燃机所能发出的最大功率－外特性曲线左侧边界线为内燃机最低稳定工作转速nmin限制线，低于此转速时，由于曲轴飞轮等运动部件储存能量较小，导致转速波动大，内燃机无法稳定工作右侧边界线为最高转速nmax限制线，受到转速过高所导致的惯性力增大、机械摩擦损失加剧、充量系数下降、工作过程恶化等各种不利因素的限制万有特性由了负荷特性可以直观地显示发动机在不同负荷下运转的经济性以及排温等参数，且比较容易测定，因而在内燃机的调试过程中，经常用来作为性能比较的依据。由于每一条负荷特性仅对应内燃机的一种转速，为了满足实际应用的要求，需要侧出不同转速下的多个负荷特性曲线。同时，根据这些特性曲线，可以得到发动机的另外一个重要的特性——万有特性。万有特性曲线一般是以转速n为横坐标，以负荷(平均有效压力pme)为纵坐标。在图上绘出若干条等油耗曲线和等功率曲线。两种类型内燃机典型的万有特性如图所示。根据需要，还可在万有特性曲线上绘出等节气门开度线、等排放线、等过量空气系数线等。在万有特性图上，最内层的等燃油消耗率曲线相当于内燃机运转的最经济区域，等值曲线越向外，经济性越差。等燃油消耗率曲线的形状与位置对内燃机的实际使用经济性能有重要的影响。如果该曲线的形状在横向上较长，则表示内燃机在负荷变化不大而转速变化较大的情况下工作时，燃油消耗率变化较小。如果曲线形状在纵向较长，则表示内燃机在负荷变化较大而转速变化不大的情况下工作时，油耗率变化较小。对于汽车用内燃机，最经济区域应大致在万有特性的中间位置，这样常用转速和负荷就可以落在最经济区域内，并希望等燃油梢耗率曲线在横向较长。对于拖拉机以及工程机械用内燃机，其转速变化范围较小而负荷变化范围较大，最经济区域应在标定转速附近，并沿纵向较长。发动机的选型匹配：主要表现为动力性匹配经济性匹配(—)汽车的驱动力汽车发动机输出的转矩，经传动系作用在汽车的驱动轮上，受力简图如图8—10所示。从中可以看出，作用在驱动轮上的转矩Ttq使车轮对路面产生一个圆周切向力F0，即车轮对道路的作用力；而道路对车轮的反作用力Ft是驱动汽车行驶的外力，通常被称为汽车的驱动力，它与F0大小相等、方向相反。如车轮半径为r，则汽车的驱动力为rTFFtqt0t(二)汽车的行驶阻力汽车在水平路面上等速行驶时，必须克服来自行驶道路的滚动阻力和来自空气的空气阻力，分别用符号Ff和Fw表示。此外，当汽车在上坡行驶时，还必须克服汽车重力沿坡道的分力(称为坡道阻力)，以Fi表示；同时汽车在加速行驶时还必须克服惯性力(称为加速阻力)，以Fj表示。因此，汽车的总行驶阻力为(8—26)jiwfFFFFF＋＋＋＝1．滚动阻力滚动阻力是指车轮沿水平面滚动时产生的各项阻力的总和，可表示为（8—27）式中，W为作用于汽车上的重力；m为汽车的总质量；f为轮胎滚动的阻力系数，可通过经验公式进行估算。fmgfWFf2．空气阻力汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。在汽车行驶范围内，空气阻力大致与气流相对速度的动压力成正比，比例系数就是空气阻力系数Cd(一般小于1)，即式中，ρ为空气密度(kg／m3)；A为汽车行驶方向的迎风面积(投影面积)(m2)；ur为气流的相对速度(m/s)，在无风时即为汽车的行驶速度ua。如将速度单位用km／h表示，并代入常温下的空气密度ρ＝1．2258kg／m3，则有（8—28）2rDwuAC21F21.15AuCF2aDw3．坡道阻力当汽车沿坡道上坡行驶时，还需克服与道路坡度有关的阻力。这项阻力实际上是汽车重力在平行于地面方向的分力，通常称为坡道阻力。WsinFifWcosFfsinfcosWFiFfFifWF4、加速阻力汽车在行驶过程中，无论加速或减速都要承受惯性阻力，这一阻力统称为加速阻力，它等于汽车质量和加速度的乘积。由于惯性力是由平移质量和旋转质量两部分引起的，而旋转质量难以进行计算，为简化起见引入旋转部分等效质量换算系数δ(δ＞1)，以便将旋转质量转化为平移质量。如将汽车相对于路面的行驶速度记为u，汽车的加速度为，那么加速阻力为（8—32）dtdudtdumFi驱动力特性汽车的行驶方程式表明了汽车行驶的驱动力和外界阻力之间的相互关系。当发动机的速度特性(外特性)、变速器的传动比ik、主减速比i0、传功效率ηt、空气阻力系数CD、汽车迎风面积A以及车辆总质量m等初步确定后，便可利用行驶方程式分析汽车沿典型路面的行驶能力，确定汽车在节气门全开时可能达到的最高车速、加速能力和爬坡能力等，即确定汽车的动力性能。dtdugWu21.15ACifWriiTtaDt0kq在汽车驱动力图上把汽车行驶中经常遇到的滚动阻力和空气阻力也同时给出，就形成了汽车驱动力与行驶阻力的平衡图。从图中可以清楚地看出不同车速时驱动力和行驶阻力之间的关系。汽车以最高档位行驶时的最高车速，可以通过Ft4线与Ff+Fw线的交点来确定(图中为88km／h)。从图上还可以看出，当车速低于最高车速时，驱动力大于行驶阻力，这样，汽车就可以利用剩余驱动力加速或爬坡，或者牵引拖车。比如，当需要在60km／h等速行驶时，驾驶员可关小节气门开度，此时发动机沿部分负荷速度特性工作，相应地得到虚线所示的驱动力曲线，以使汽车达到新的平衡。行驶性能图除了动力特性图外，汽车的行车性能图也常常用来表示汽车的动力性能，且应用更为广泛。其方法是：根据汽车以一定速度行驶时所承受的全部行驶阻力，以及发动机所能发出的最大驱动能力(即外特性上的转矩曲线)计算出的变速器在每一挡位的驱动力，绘成曲线，即是行车性能曲线。汽车的功率平衡dtdugW15.21AuCsinfcos3600WuPPPP1P2aDtajiwfte发动机输出功率与车速的关系曲线，是根据发动机外特性以及车速与发动机转速的转换关系得到的：可见，在不同捎位时，发动机输出的最大功率不变，只是各挡发动机功率曲线所对应的车速不同。低速挡时车速低，所对应的速度变化区域窄；高速挡时车速高，所对应的车速变化区域宽(比较图中的曲线Pe1和Pe3)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，两者之差为，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。acab有没有问题？一、汽车燃料经济性的评价指标定义：汽车以最少的燃料消耗完成单位运输工作的能力。指标：单位行程的燃料消耗量/100km单位运输工作的燃料消耗量/100t·km平均运行消耗特性，——有效载荷量反映：车型，道路，交通，装载，气候。二、汽车燃料经济性的试验方法1．不控制的道路试验2．控制的道路试验3．道路循环试验4．汽车测功机控制因素：道路、气候、交通状况、驾驶技术汽车燃料经济性及合理使用km)100/(lQll1．不控制的道路试验例汽车运行油耗：时间长：消耗大：样本大、时间长、距离长数据不准：样本2．控制的道路试验例海南试验场3．道路循环试验例多工况循环试验：中国六工况等速百公里油耗：优点为重复性好、时间少、消耗低。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已知：万有特性，阻力功率ml/s（单位时间油耗）式中：——发动机功率，kw；——燃料消耗率，g/kw.h；——燃料重度，汽油为6.96~7.15，柴油为7.94～8.13，N/L。整个百公里油耗/100km2．加速行驶油耗的计算kw按1km/h一个积分小区，每一时刻的单位油耗：起升1km/h的时间s各小区的起始油耗全部加速过程nPeg)(1wfmPPrPgQet2.367PegrrVSgPQae02.1lmrVgPQaes02.1.laaDasTVdtdvmVVACVGP360076140360012rPgQet2.367dtdvts6.31tQQQttt)(2110niiwQQQQQ13213．等减速油耗的计算减速时，油门关闭，并轻轻刹车，此时是怠速油耗量与减速时间乘积。其中为怠速油耗率（ml/s）。减速区段内的行驶距离：m4．怠速停车时的油耗已知：怠速停车时间为则5．整个循环工况百公