發(fā)動機的選擇(共6頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上發(fā)動機的選擇一、發(fā)動機形式的選擇當前汽車上使用的發(fā)動機仍然是以往復式內燃機為主。它分為汽油機、柴油機兩類。與汽油機比較，柴油機具有較好的燃油經(jīng)濟性，使用成本低，在相同的續(xù)駛里程內，可以設置容積小些的油箱。柴油機壓縮比可以達到1 523，而汽油機一般控制在810；柴油機熱效率高達38，而汽油機為30；柴油機工作可靠，壽命長，排污量少。柴油機的主要缺點是：由于提高了壓縮比，要求活塞和缸蓋的間隙盡可能小，加工精度比汽油機要求更高；因自燃產(chǎn)生的爆發(fā)壓力很大，因此要求柴油機各部分的結構強度比汽油機高，使尺寸和質量加大，振動與噪聲大。柴油機主要用于貨車、大型客車上。隨著發(fā)動機技術

2、的進步，輕型車和轎車用柴油機有日益增多的趨勢。根據(jù)發(fā)動機氣缸排列形式不同，發(fā)動機有直列、水平對置和V型三種。氣缸直列式排列具有結構簡單、寬度窄、布置方便等優(yōu)點。但當發(fā)動機缸數(shù)多時，長度尺寸過長，在汽車上布置困難，因此直列式適用于6缸以下的發(fā)動機。此外，直列式還有高度尺寸大的缺點。與直列發(fā)動機比較，V型發(fā)動機具有長度尺寸短因而曲軸剛度得到提高，高度尺寸小，發(fā)動機系列多等優(yōu)點。其主要缺點是用于平頭車時，因發(fā)動機寬而布置上較為困難，造價高。水平對置式發(fā)動機的主要優(yōu)點是平衡好，高度低。V型發(fā)動機主要用于中、高級和高級轎車以及重型貨車上，水平對置式發(fā)動機在少量大客車上得到應用。根據(jù)發(fā)動機冷卻方式不同，發(fā)

3、動機分為水冷與風冷兩種。大部分汽車用水冷發(fā)動機，因為它具有冷卻均勻可靠、散熱良好、噪聲小和能解決車內供暖問題，以及加大散熱器面積后，能較好適應發(fā)動機增壓后散熱的需要等優(yōu)點。水冷發(fā)動機的主要缺點是冷卻系結構復雜；使用與維修不方便；冷卻性能受環(huán)境溫度影響較大，夏季冷卻水容易過熱，冬季又容易過冷，并且在室外存放，水結冰后能凍壞氣缸缸體和散熱器。當選用尺寸和質量小的發(fā)動機時，不僅有利于汽車小型化、輕量化，同時在保證客廂內部有足夠空間的條件下，還能節(jié)約燃料。由于天然氣資源充足，在今后一個階段內天然氣汽車將得到應用。無排氣公害、無噪聲的電動汽車，是理想的低污染車，在解決高能蓄電池和降低成本后會在汽車上得到

4、推廣使用。太陽能汽車也是理想的低污染汽車，目前還未達到商品化階段。二、發(fā)動機主要性能指標的選擇1、發(fā)動機最大功率和相應轉速根據(jù)所需要的最高車速 (kmh)，用下式估算發(fā)動機最大功率 (11)式中，為發(fā)動機最大功率(kW)；為傳動系效率，對驅動橋用單級主減速器的4x2汽車可取為90；為汽車總質量(kg)；g為重力加速度(m)；為滾動阻力系數(shù)，對轎車=O.01 65 x1+O.01(-50)，對貨車取O.02，礦用自卸車取O.03，用最高車速代入；為空氣阻力系數(shù)，轎車取O.30O.35，貨車取O.801.OO，大客車取O.60O70；A為汽車正面投影面積()；為最高車速。參考同級汽車的比功率統(tǒng)計值

5、，然后選定新設計汽車的比功率值，并乘以汽車總質量，也可以求得所需的最大功率值。最大功率轉速的范圍如下：汽油機的在30007000rmin，因轎車最高車速高，值多在4000rmin 以上，輕型貨車的值在40005000rmin之間，中型貨車的值更低些。柴油機的值在1 8004000rmin之間，轎車和輕型貨車用高速柴油機，值常取在32004000rmin之間，重型貨車用柴油機的值取得低。2、發(fā)動機最大轉矩及相應轉速用下式計算確定 式中，為最大轉矩(N·m)；a為轉矩適應性系數(shù)，一般在1.11.3之間選?。粸榘l(fā)動機最大功率(kW)；為最大功率轉速(rmin)。要求在1.42.0之間選取。

6、三、發(fā)動機的懸置汽車是多自由度的振動體，并受到各種振源的作用而發(fā)生振動。發(fā)動機就是振源之一。發(fā)動機是通過懸置元件安裝在車架上。懸置元件既是彈性元件又是減振裝置，其特性直接關系到發(fā)動機振動向車體的傳遞，并影響整車的振動與噪聲。合理的懸置不但可以減小振動、降低噪聲以改善乘坐舒適性，還能提高零部件和整車壽命。因此，發(fā)動機的懸置設計越來越受到設計者的重視。 發(fā)動機懸置應滿足下述要求：因懸置元件要承受動力總成的質量，為使其不產(chǎn)生過大的靜位移而影響工作，因此要求懸置元件剛度大些為好；發(fā)動機本身的激勵以及來自路面的激勵都經(jīng)過懸置元件來傳遞，因此又要求懸置元件有良好的隔振性能；因發(fā)動機工作頻帶寬，大約在105

7、00Hz范圍內，要求懸置元件有減振降噪功能，并要求懸置元件工作在低頻大振幅時(如發(fā)動機怠速狀態(tài))提供大的阻尼特性，而在高頻低幅振動激勵下提供低的動剛度特性，以衰減高頻噪聲；懸置元件還應當滿足耐機械疲勞、橡膠材料的熱穩(wěn)定性及抗腐蝕能力等方面的要求。傳統(tǒng)的橡膠懸置由金屬板件和橡膠組成，見圖1-5。其特點是結構簡單，制造成本低，但動剛度和阻尼損失角(阻尼損失角越大表明懸置元件提供的阻尼越大)的特性曲基本上不隨激勵頻率變化，如圖1-6所示。 圖1-5橡膠懸置結構圖液壓阻尼式橡膠懸置(以下簡稱液壓懸置)的動剛度及阻尼損失角有很強的變頻特性，見圖1-6。從圖1-6a看到，液壓懸置的動剛度在10Hz左右達到

8、最小，在20Hz左右達到最大，而后開始下降；在頻率超過30Hz以后趨于平穩(wěn)。圖1-6b表明液壓懸置阻尼損失角在525Hz范圍內比較大，這一特性對于衰減發(fā)動機怠速頻段內(一般為2025Hz)的大幅振動十分有利。 圖1-7所示為液壓懸置結構簡圖，圖中螺紋 聯(lián)接桿1與發(fā)動機支承臂聯(lián)接，底座8的螺孔與車身聯(lián)接，液壓懸置主要由橡膠主簧11、慣性通道體10、橡膠底膜7和底座8構成。慣性通道體把液壓懸置分為上、下兩個液室，內部充滿液體。由具有節(jié)流孔的慣性通道體連通上下兩個液室。通常下室體積剛度比上室低。當經(jīng)發(fā)動機支承臂傳至螺紋聯(lián)接桿的載荷發(fā)生變化時，上室內的壓力跟隨變化。如果上室液體受到壓縮，則液體經(jīng)節(jié)流孔流人下室；當上室受到的壓力解除后