發(fā)動機(jī)與整車匹配技術(shù)要點 (2)

1、1發(fā)動機(jī)與整車匹配技術(shù)要點發(fā)動機(jī)與整車匹配技術(shù)要點汽車工程研究院汽車工程研究院發(fā)動機(jī)技術(shù)中心總工程師發(fā)動機(jī)技術(shù)中心總工程師2006-4-82006-4-82發(fā)動機(jī)與整車匹配技術(shù)要點u進(jìn)排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)u發(fā)動機(jī)與整車性能u發(fā)動機(jī)與整車駕駛性u發(fā)動機(jī)與整車匹配（標(biāo)定）3進(jìn)排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)4進(jìn)氣系統(tǒng)u主要部件：節(jié)氣門 - ECU控制進(jìn)氣量。節(jié)氣門閥傳感器 - 為ECU提供閥門開啟位置。進(jìn)氣管 - 穩(wěn)壓，導(dǎo)流。VIM (可變進(jìn)氣) - 不同轉(zhuǎn)速時，改變進(jìn)氣行程。增壓器 - ECU控制增加進(jìn)氣量。中冷器 - 冷卻進(jìn)氣，增加進(jìn)氣量。5排氣系統(tǒng)簡圖排氣歧管諧振器消音器三元催化器尾管懸置氧傳感器6排氣系統(tǒng)

2、u主要部件：排氣歧管 - 收集廢氣，加熱快。三元催化器 - 控制排放。消音器 - 消除由于熱氣膨脹引起的噪音。氧傳感器 - 用于排放和燃油控制。懸置 - 用于固定整個系統(tǒng)。注意NVH。隔熱擋板 - 防止輻射熱影響熱敏感部件。7冷卻系統(tǒng)簡圖溢流灌加熱器水套水泵散熱器控溫器水管水管8冷卻系統(tǒng)u主要部件：水泵 - 推動冷卻液。水套 - 冷卻發(fā)動機(jī)缸體和缸蓋。散熱器 - 將冷卻液的熱散到空氣中?？販仄?- 控制冷卻液溫度。壓力蓋 - 維持冷卻系統(tǒng)內(nèi)的壓(1517psi)。加熱器 - 利用冷卻液的熱量供暖。溢流罐 - 允許冷卻液的收縮和膨脹。9發(fā)動機(jī)與整車性能10車輛性能定義u車輛性能包括以下幾個方面：

3、(1) 車輛加速性能(2) 換擋性能(3) 聲音質(zhì)量 (NVH)(4) 加速器控制特性u以上四項是對車輛性能進(jìn)行評價的重要指標(biāo).u改善這些指標(biāo)對顧客滿意度有決定性影響.11車輛加速性能u傳統(tǒng)的性能被定義為加速性能：車輛從一個速度加速到另一個速度的快慢。比如從 0 到 60 英里/小時的時間。u例如:Viper 4.6 秒.裝備 491 的車輛: 20 秒.u0 到 60 英里/小時的時間是在節(jié)氣門全開時測得的.12衡量加速性能的四個最重要方面u四個衡量加速性能的指標(biāo):(1) 超車時好的加速性能。(2) 并入高速公路時的加速性能。(3) 進(jìn)入主街時的加速性能。(4) 從靜止開始的加速性能。13超

4、車 (55mph 75mph)14并入高速公路 (35mph55mph)15進(jìn)入主街16從靜止開始加速17停車場18顧客關(guān)心的性能u和發(fā)動機(jī)有關(guān)的(1) 加速遲緩，速度急變。(2) 性能不良，缺乏動力。u和自動變速箱有關(guān)的(1) 駕駛時換擋過早。(2) 換擋時間太長。19車輛性能模型u加速重量, 道路負(fù)載, 牽引力u加速控制踏板力, 踏板工效學(xué), 踏板行程u換擋特性換擋反應(yīng), 換擋質(zhì)量, 換擋時間進(jìn)程u聲音特性噪聲級, 聲音質(zhì)量20加速控制u腳的轉(zhuǎn)角與節(jié)氣門閥的開度的關(guān)系影響顧客滿意度。u小轉(zhuǎn)角對大開度 車速急變。u大轉(zhuǎn)角對小開度 難于控制，缺乏動力。u如果大部分節(jié)氣門閥的開度在踏板運動的前期

5、被用完，剩下的開度將無法滿足以后更多的加速要求。從而使顧客感到加速緩慢。21發(fā)動機(jī)扭矩和功率u汽車制造商通過以下手段持續(xù)改進(jìn)發(fā)動機(jī)功率和燃油經(jīng)濟(jì)性(1) 增加排量(2) 增加壓縮比(3) 在每個汽缸注入更多空氣和燃油，如渦輪增壓(4) 冷卻進(jìn)氣(5) 進(jìn)氣更容易(6) 出氣更容易(7) 降低車身重量(8) 改進(jìn)燃油控制22換擋特性u換擋反應(yīng)換擋延遲和延續(xù)u換擋質(zhì)量/感覺 發(fā)動機(jī)速度改變時扭矩擾動能夠平穩(wěn)地傳遞。u換擋進(jìn)程 提供平穩(wěn)的，連續(xù)的和可預(yù)見的發(fā)動機(jī)運行狀態(tài)。匹配動力系統(tǒng)的動力輸出和加速要求。進(jìn)程是由電控單元控制的。23聲音特性 - NVHu駕駛員聽到和感覺到的噪音，振動，刺耳聲由以下因

6、素組成：(1) 風(fēng)噪聲 (2) 路面噪聲(3) 動力系統(tǒng) NVHu動力系統(tǒng) NVH顧客對振動和源自動力系統(tǒng)的聲音的感知。u會給顧客一種有力和省勁的感覺。u可以調(diào)到與所希望的品牌特性一致。24來自發(fā)動機(jī)艙的噪音u發(fā)動機(jī)噪音u變速箱噪音u進(jìn)氣管噪音u排氣管噪音u附件噪音例如：風(fēng)扇，水泵等25發(fā)動機(jī)與整車駕駛性26什么是駕駛性u是動力系統(tǒng)，車輛和顧客之間互相作用的結(jié)果。u駕駛性所關(guān)注的運行狀態(tài)：啟動，怠速，加速，巡航，或減速。u一個共同關(guān)注的焦點是發(fā)動機(jī)的扭矩和速度的變化所帶來的影響。u瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)時的加速反應(yīng)和平順性。u車輛對駕駛員的踏板輸入和鑰匙啟動的反映。27駕駛性和 NVHu噪聲和振動是傳給駕

7、駛員的關(guān)于駕駛性的重要信息。u傳播的媒介是空氣和車體。u噪聲源包括(1) 發(fā)動機(jī): 進(jìn)氣, 燃燒, 排氣(2) 發(fā)動機(jī)前端附件:風(fēng)扇, 壓縮機(jī), 發(fā)電機(jī), 水泵等。 (3) 變速箱: 齒輪, 檔位選擇器, 閥。(4) 外部環(huán)境: 風(fēng), 過往車輛, 輪胎/路面條件。28顧客聽到和感覺到了什么?u靜止時- 難于啟動或失速（死機(jī)）。- 怠速太高，太低或不平穩(wěn)。- 停車熄火而引起的振動。u運動時- 加速遲緩。- 加速不穩(wěn)（忽快忽慢）。- 穩(wěn)態(tài)時的喘振。- 減速不穩(wěn)（忽快忽慢）。29什么引起對駕駛性的擾動?u發(fā)動機(jī)扭矩的增加和減少引起對駕駛性的擾動。u扭矩的變化是由發(fā)動機(jī)速度或進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣量的變化而

8、引起的。u動力系和車輛其它系統(tǒng)對扭矩擾動增加的反應(yīng)是振動和噪音的增加。30發(fā)動機(jī)懸置u剛度小(軟)對隔離和衰減高頻振動和高頻扭矩事件(20 Hz)較好。u剛度大(硬)對動力系統(tǒng)的操作管理較好，例如換檔(20 Hz)。如果懸置太軟，動力系統(tǒng)在換檔過程中將會有低頻高幅振動。u懸置的自然(固有)頻率必須不同于鄰接的系統(tǒng)或部件。合適的頻率錯位可以避免振動的疊加倍增并使振動衰減。31發(fā)動機(jī)懸置實例（C2項目）右左左右左右(1)(2)(3)后3點懸置2點懸置4點懸置NVH好橫拉桿中橫梁后后32NVH評估u設(shè)計 1需要非常硬的懸置來控制扭矩和側(cè)傾。部分載荷和怠速時，NVH不好。懸置上承載較大，影響耐久性。u

9、設(shè)計 2NVH一般。垂直方向的剛度只來自左右懸置，影響耐久性。 (垂直方向須承受三個重力加速度)。u設(shè)計 3允許用較軟的懸置， NVH好。33三種降低NVH的方法u通過改變重量來改變系統(tǒng)和部件的自然頻率。使諧振頻率落在顧客注意不到的范圍。不同于與其它部件或動力系轉(zhuǎn)動部件的旋轉(zhuǎn)頻率。例如：懸架采用不同的鋼材。u加阻尼例如：在排氣管上和機(jī)油盤上加重量。u阻止擾動從一個部件傳到另一個部件。(1) 采用較軟的連接例如：發(fā)動機(jī)和排氣管的軟連接可以隔離來自發(fā)動機(jī)的扭矩擾動。(2) 可能需要增加間隙以防止零部件相碰。343536底盤和車體u是噪聲和振動通過的路徑，從傳動系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)到駕駛員。u底盤有四條路

10、徑可讓擾動傳到駕駛員(1) 椅背的振動(2) 方向盤的振動(3) 車身板的振動(4) 通過車內(nèi)空間和部件傳遞的聲音和壓力波37實例 發(fā)動機(jī)和變速箱匹配錯誤u一卡車裝備有一發(fā)動機(jī)和一自動變速箱。u發(fā)動機(jī)滿負(fù)荷時，變速箱無法掛第四檔。u車輛加速性能差。u液力變矩器打滑過度。u變速箱油溫超常。u變速箱壽命減少。u原因：發(fā)動機(jī)應(yīng)配手動變速箱而非自動變速箱。38收集顧客滿意度信息數(shù)值u分析保修系統(tǒng) (AWS)一個用于收集保修和車輛維修信息的數(shù)據(jù)庫。u全球質(zhì)量研究系統(tǒng) (GQRS)通過調(diào)查和跟蹤，收集顧客反饋意見。全球質(zhì)量研究系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是和TGW(Things Gone Wrong)結(jié)合在一起用的。uTGW(Things Gone Wrong) 對設(shè)計和生產(chǎn)