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）24-0073-01 1 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。 2.3 汽车的最大爬坡坡度。指标是满载1档的速度爬坡坡度。汽车的最大速度与其加速时间密切相关，最大车速越大，加速时间越短。在城市道路和公路良好的行车条件下，一般不重

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视爬坡能力，但汽车在所有汽车中都有齿轮、加速能力，因而爬坡能力也很强。与汽车相比，卡车的驾驶要比汽车复杂得多，所以它必须有足够的爬坡能力，通常在30%左右，坡度大约在16.7°左右。

3 汽车动力匹配研究 3.1 匹配原则

匹配是指两个以上系统的特性和运动形式、参数和运行价格。从以上定义可以看出，该系统还具备优化系统过程的能力。在整个系统中需要匹配多个子系统，这些子系统只能以良好的形式匹配，才能使整个系统发挥更好的功能。 3.2 发动机特性

作为汽车的心脏，它有自己的特点。发动机的特性参数有内在的关系，这种关系是发动机特性分析的主要依据，也是了解发动机性能曲线的主要依据。 3.3 发动机转速特性

3.3.1 发动机的速度特性是当发动机保持不变，主要性能指标随发动机转速的变化。当汽车行驶阻力沿路径变化时，如果油门位置不改变，车速会因路况的变化而变化，这时发动机工作速度是沿速度方向变化的。

3.3.2 速度特性的分类。外特性和部分速度特性是速度特性的两大分类。当油量控制机构处于最大位置时，所测试的特性是发动机的整体速度特性，也称为外部特性。当油量低于最大位置时，试验的特征是发动机的部分负荷速度特性。外部特性反映了发动机能够达到的最大性能。这对发动机非常重要，所以这是发动机制造商在发动机出厂时必须提供的特性。 4 汽车发动机动力匹配的若干问题 4.1 车辆匹配

在车辆的设计中，动力分析是整个设计的核心部分。如果匹配合理，那么车辆的动力性和燃油经济性将发挥很大的优势。不同厂家的车辆，即使在同一发动机工况下，所得到的匹配结果也不同，如国产车和进口车。功率因数、爬坡能力、最大速度和经济性能的影响各不相同。在0.04个统一的功率因数的情况下，国内汽车的总电能质量是4.6t，爬坡能力是3.6t，和总质量在50公里的路。进口车的总功率5.3t，爬坡能力4.1t，50公里的车，总质量为5t，虽然相差不多，但也足以看到车辆匹配的重要性。功率因数提高，经济效益随之增长。因此，根据上述数据分析，国产汽车比进口车的燃油消耗率还要高得多。

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4.2 发动机类别选择

发动机有多种，根据燃料、冲程、气缸、冷却等进行选择。汽车通常有两种燃料，即柴油和汽油。前者具有压缩大、散热效率高、功率和经济性能好等优点。较适合轻型货车、越野车等使用。后者速度快，质量小，噪音小，启动容易，成本低。适用于摩托车、微型汽车等机动车。大多数发动机都是四行程内燃机。按气缸数分类，发动机为单排双排，也可根据实际车辆进行选择。如果车辆的冷却效果良好，则水冷发动机是唯一的。由于其冷却均匀，工作性能可靠，被广大车主广泛应用于现代汽车中。应根据车辆的实际情况选择上述发动机的形式，以更好地保证车辆的动力性和经济性，为人们提供方便、快捷的交通工具。 4.3 发动机质量的选择

所谓发动机的质量是指汽车的装载重量。不同车辆的重量是不一样的，相对于发动机的负载质量会有所不同。根据车辆的实际数量，不能出现超载的现象，从而避免了动力损失，攀登更难，受外力的长期使用的发动机，发动机负荷率增加，散热慢，柴油机排放的减少，很容易发生燃烧现象，伤害人的人身安全和车辆。可见，负载质量的选择应完全根据车的实际重量，切记不要超过规定的负荷范围，以免造成严重后果。 5 汽车发动机功率匹配的应用措施

随着人们对车辆使用效率的提高，汽车发动机的动态性能和经济性能已成为当前人们关注的话题。为了更好地保证车辆的质量，主要以优化车辆匹配为主，以保证车辆性能的完整性，更好的为人们使用。首先，要从动力、速度、发动机容量、承载能力、燃油消耗等方面提高国产汽车的综合性能，全面提高生产水平，引进进口汽车的生产技术。为了提高性能和质量，在中国的领先水平，这不仅会促进国内汽车的销量，同时也提高了国民经济。其次，在发动机匹配方面，采用先进的科学手段，根据车辆的实际情况进行匹配。必须由专业的匹配人员进行，当汽车动力和牵引系数经过详细检测后，找到能匹配的值，使用计算机预算，符合车辆匹配指数。根据匹配结果，选择适当的发动机类型。最后，控制移动车辆的重量，防止过度压力、发动机负荷、操作，造成安全隐患。如果要使车辆具有高效率，降低燃料成本，不仅要改进生产工艺，还要加强功率匹配的管理。形成严格的规章制度，规范车辆配套技术实践活动，提高职工技术水平。在车辆设计中，要充分考虑设计图纸，改进发动机和配套工作，大幅度提高汽车的动力性，节约燃料能源。 结论

发动机是汽车最重要的部件，其可靠性的匹配还有很长的路要走。匹配效果也是汽车发动机的重要指标。因此，提高我国车辆的发动机匹配水平是发动机工业面临的一个重要问题。值得骄傲的是，从动力和经济性能上提高发动机的使用效果，减少操作误差，避免不良后果，为我国汽车发动机工业的可持续发展提供一条有效途径。

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参考文献

[1] 尹建坤.基于混合动力轿车实际工况的电机参数匹配与试验方法研究[J]吉林大学，2012. [2] 崔丽.车用生物柴油理化性能和最佳混合比的试验研究[J].吉林大学，2011. [3] 余志生.汽车理论[M].北京：机械工业出版社，2006.

[4] 徐向进.汽车动力系统匹配研究[J].大连：大连理工大学出版社，2005.