發(fā)動機與整車匹配技術要點

1、發(fā)動機與整車匹配技術要點發(fā)動機與整車匹配技術要點蔣宇翔蔣宇翔汽車工程研究院汽車工程研究院發(fā)動機技術中心總工程師發(fā)動機技術中心總工程師2006-4-82006-4-8發(fā)動機與整車匹配技術要點進排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)發(fā)動機與整車性能發(fā)動機與整車駕駛性發(fā)動機與整車匹配（標定）進排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)進氣系統(tǒng)主要部件：節(jié)氣門 - ECU控制進氣量。節(jié)氣門閥傳感器 - 為ECU提供閥門開啟位置。進氣管 - 穩(wěn)壓，導流。VIM (可變進氣) - 不同轉速時，改變進氣行程。增壓器 - ECU控制增加進氣量。中冷器 - 冷卻進氣，增加進氣量。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排氣系統(tǒng)主要部件：

2、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。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冷卻系統(tǒng)主要部件：水泵 - 推動冷卻液。水套 - 冷卻發(fā)動機缸體和缸蓋。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。發(fā)動機與整車性能車輛性能定義車輛性能包括以下幾個方面：(1) 車輛加速性能(2)

3、 換擋性能(3) 聲音質量 (NVH)(4) 加速器控制特性以上四項是對車輛性能進行評價的重要指標.改善這些指標對顧客滿意度有決定性影響.車輛加速性能傳統(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。例如:Viper 4.6 秒.裝備 491 的車輛: 20 秒.0 到 60 英里/小時的時間是在節(jié)氣門全開時測得的.衡量加速性能的四個最重要方面四個衡量加速性能的指標:(1) 超車時好的加速性能。(2) 并入高速公路時的加速性能。(3) 進入主街時的加速性能。(4) 從靜止開始的加速性能。超車 (55mph 75mph)并入高速公路 (35

4、mph55mph)進入主街從靜止開始加速停車場顧客關心的性能和發(fā)動機有關的(1) 加速遲緩，速度急變。(2) 性能不良，缺乏動力。和自動變速箱有關的(1) 駕駛時換擋過早。(2) 換擋時間太長。車輛性能模型加速重量, 道路負載, 牽引力加速控制踏板力, 踏板工效學, 踏板行程換擋特性換擋反應, 換擋質量, 換擋時間進程聲音特性噪聲級, 聲音質量加速控制腳的轉角與節(jié)氣門閥的開度的關系影響顧客滿意度。小轉角對大開度 車速急變。大轉角對小開度 難于控制，缺乏動力。如果大部分節(jié)氣門閥的開度在踏板運動的前期被用完，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。發(fā)動機扭矩和功率汽車制造商

5、通過以下手段持續(xù)改進發(fā)動機功率和燃油經濟性(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) 冷卻進氣(5) 進氣更容易(6) 出氣更容易(7) 降低車身重量(8) 改進燃油控制換擋特性換擋反應換擋延遲和延續(xù)換擋質量/感覺 發(fā)動機速度改變時扭矩擾動能夠平穩(wěn)地傳遞。換擋進程 提供平穩(wěn)的，連續(xù)的和可預見的發(fā)動機運行狀態(tài)。匹配動力系統(tǒng)的動力輸出和加速要求。進程是由電控單元控制的。聲音特性 - NVH駕駛員聽到和感覺到的噪音，振動，刺耳聲由以下因素組成：(1) 風噪聲 (2) 路面噪聲(3) 動力系統(tǒng) NVH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。會

6、給顧客一種有力和省勁的感覺?？梢哉{到與所希望的品牌特性一致。來自發(fā)動機艙的噪音發(fā)動機噪音變速箱噪音進氣管噪音排氣管噪音附件噪音例如：風扇，水泵等發(fā)動機與整車駕駛性什么是駕駛性是動力系統(tǒng)，車輛和顧客之間互相作用的結果。駕駛性所關注的運行狀態(tài)：啟動，怠速，加速，巡航，或減速。一個共同關注的焦點是發(fā)動機的扭矩和速度的變化所帶來的影響。瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)時的加速反應和平順性。車輛對駕駛員的踏板輸入和鑰匙啟動的反映。駕駛性和 NVH噪聲和振動是傳給駕駛員的關于駕駛性的重要信息。傳播的媒介是空氣和車體。噪聲源包括(1) 發(fā)動機: 進氣, 燃燒, 排氣(2) 發(fā)動機前端附件:風扇, 壓縮機, 發(fā)電機, 水泵等。 (

7、3) 變速箱: 齒輪, 檔位選擇器, 閥。(4) 外部環(huán)境: 風, 過往車輛, 輪胎/路面條件。顧客聽到和感覺到了什么?靜止時- 難于啟動或失速（死機）。- 怠速太高，太低或不平穩(wěn)。- 停車熄火而引起的振動。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）。什么引起對駕駛性的擾動?發(fā)動機扭矩的增加和減少引起對駕駛性的擾動。扭矩的變化是由發(fā)動機速度或進入發(fā)動機的空氣量的變化而引起的。動力系和車輛其它系統(tǒng)對扭矩擾動增加的反應是振動和噪音的增加。發(fā)動機懸置剛度小(軟)對隔離和衰減高頻振動和高頻扭矩事件(20 Hz)較好。剛度大(硬)對動力系統(tǒng)的操作管理較好，例

8、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。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。發(fā)動機懸置實例（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NVH評估設計 1需要非常硬的懸置來控制扭矩和側傾。部分載荷和怠速時，NVH不好。懸置上承載較大，影響耐久性。設計 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)。設計 3允許用較軟的懸置， NVH好。三種降低NVH的方法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

9、在顧客注意不到的范圍。不同于與其它部件或動力系轉動部件的旋轉頻率。例如：懸架采用不同的鋼材。加阻尼例如：在排氣管上和機油盤上加重量。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)動機和排氣管的軟連接可以隔離來自發(fā)動機的扭矩擾動。(2) 可能需要增加間隙以防止零部件相碰。底盤和車體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。底盤有四條路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) 通過車內空間和部件傳遞的聲音和壓力波實例 發(fā)動機和變速箱匹配錯誤一卡車裝備有一發(fā)動機和一自動變速箱。發(fā)動機滿負荷時，變速箱無法掛第四檔。車輛加速性能差

10、。液力變矩器打滑過度。變速箱油溫超常。變速箱壽命減少。原因：發(fā)動機應配手動變速箱而非自動變速箱。收集顧客滿意度信息數(shù)值分析保修系統(tǒng) (AWS)一個用于收集保修和車輛維修信息的數(shù)據庫。全球質量研究系統(tǒng) (GQRS)通過調查和跟蹤，收集顧客反饋意見。全球質量研究系統(tǒng)的數(shù)據是和TGW(Things Gone Wrong)結合在一起用的。TGW(Things Gone Wrong) 對設計和生產過程中出了問題的事件進行分析和存檔。發(fā)動機與整車匹配發(fā)動機與整車匹配開發(fā)對整車匹配時所使用的發(fā)動機，進排氣系統(tǒng)需要與在發(fā)動機匹配時一致，否則發(fā)動機試驗必須重新進行。發(fā)動機的功率和扭矩必須滿足整車的要求。第一階段：歐IV匹配。內容：基本匹配，粗調，精調，環(huán)境試驗，車隊試驗。第二階段：EOBD匹配。內容：電路連接檢查，合理性檢查，燃油系統(tǒng)檢查