优化发动机性能
litens汽车集团的torqfiltr曲柄振动控制技术专利,通过使用弧形弹簧分离机构从发动
机扭振中解耦(分离)驱动系统惯量。该产品尺寸较小但却包含了一个由一系列的组件构成的
复杂机构,通过复杂的摩擦接触而非固定连接方式来传送动力到各个部件。但就是该产品必须被频繁地定制,从而实现给指定的汽车发动机传递最优性能的目的。在过去,这一直就是一项
耗时、不断试错的过程。
近期,litens开发了能够准确模拟torqfiltr运转的技术:在初始样件试制前,能够精确评估可供选择的设计(思路、产品等)的性能,并且迭代出最优设计。litens公司cae技术与材料工程方面的首席工程师stevejia博士说:“msc软件公司的marc非线性有限元分析(fea)软件已经被用于准确预测设计(思路、产品等)在动力载荷条件下部件就是如何移动与
相互作用的”,她还说:“很难估计虚拟产品开发(vpd)已经为我们节约了多少成本,但就是我们确信这个数字每年高达上百万美元。”
一、动力拉伸控制
高度静力载荷与动力载荷对皮带的拉伸作用显著降低了传动皮带的寿命、附件结构的承载寿命,增加噪声,浪费燃油,同时增重、提高成本。litens指出,在传送过程中通过控制机构
进行预设(静力)并运行(动力)皮带拉伸,会使得驱动系统在各种条件下能够更为高效、安静,
并传输最大的动力。
litens torqfiltr通过调节弹簧对系统惯量的刚度来控制系统共振频率。由于弹簧刚度相对传统的橡胶分离结构较软,来自发动机振动的大部分在传到皮带前已经被吸收掉了。这会导致在驱动系中的所有部件分离,由于较少且小的激励,驱动系统中的各个部件都只具有很
小的共振峰值。torqfiltr弹簧由钢材制成,不会像橡胶材料一样老化。另外,对于自动离合系统消除了皮带由橡胶减震器共振带来的变化,因此不需要单独的单向离合器。
二、设计挑战
jia博士说,该设备遇到了巨大的设计挑战,首先,设计者需要完全了解在动力载荷条件下设计的特性,以确保在第一时间提交最合适的产品。其次,需要确定、考察接触机构的作用―反作用力、应力以及各个部件的变形的幅值、位置与方向,以便获得最优设计。第三,由于成本
竞争激烈且汽车行业又就是一个重量敏感的行业,因此需要在设计阶段减掉不必要的材料,以
达到最小化重量。jia博士说:“我们能够确定曲柄从物理实验解耦(分离)的整体动力性能,然而可以从物理试验获取的信息就是很有限的,因为没有价格合理的有效的传感器能告诉我们在小装配体的内部发生了什么,我们只能猜测内部可能发生的事情,例如接触位置、力、应力以
及各个部件的变形等。”
三、选择合适的仿真技术
litens已经评估了一系列不同的仿真技术。大变形动力学仿真系统,例如msc的adams 软件针对复杂机构提供了优异的仿真结果。然而,她不就是用来处理本次应用中涉及的弹塑性非线性分析的产品。市场上众多的有限元分析软件多数局限于线形材料属性与小应变以及小转动。虽然一些软件包声称能够处理非线性问题,然而实际不具备可靠的求解此类问题并且连续变化部件间的接触条件、大转动、滑动摩擦接触以及弹塑性材料行为的能力。
事实上,marc设计之初就就是专用于求解各种非线性问题的产品,能够针对高度非线性(如:材料非线性、大应变、大位移以及接触等)问题获得稳定的收敛解。同时,marc还提供多物理场分析能力,能够使工程师模拟各种耦合问题,例如:结构、热、流体、声、电以及磁场间的耦合问题等。
具体来说,litens分析专家从公司的设计工程师处获得了详细的计算机辅助设计模型(三维模型),然后将这些几何模型导入到patran中(公司选择patran作为前处理器)。此过程最大的挑战就是:在前处理中协调细部的网格。例如,一方面,分析专家需要考虑离合器插入到底部弹簧壳槽中的结构具有0、2mm的倒角,另一方面,分析专家也需要保持网格的尺寸尽可
能大,以确保更少的求解时间。此时patran给出litens分析专家完全掌控网格分布的工具:分析专家通常在特殊区域手动生成面网格并且使用自动网格划分器填充其余关键结构。接下来,模型就可以被递交到高性能计算机(32cpu/核以及253g 内存),用以求解。
四、了解设计就是如何起作用的
仿真结果能够使litens更好地了解设计的效果,部件间就是如何彼此相互作用以及产品在大角度位移转动下整个系统的工作状态等。
jia博士称:“我们能够瞧到当产品满负荷转动时每个部件就是如何移动并彼此相互作用,可以明确接触的位置、接触力、应力及变形等许多信息,这些信息可以指导我们优化产品设计。例如,我们的离合器最初基于过去的经验被设计为s形,然而有限元分析结果显示c形离
合器可以在不增加成本的同时提供更好的性能。marc的仿真结果与物理实验结果具有较高的一致性,误差基本在5%～10%之间,有些情况甚至小于5%,这大大增加了我们使用仿真驱动产
品设计流程的信心。”图3显示了旋转中某点的最大主应力。该图显示了最高应力发生在弧形弹簧处。通过仿真手段可以轻松地发现每一个点上的应力值,以便工程人员确定该点就是否需要改进从而避免失效等。同时,某些部位显示应力水平较低,说明有机会减重以节约成本。另外,为了清楚瞧到弧形弹簧上的应力分布,应力色带被设置到900mpa。litens分析专家降低色带显示的数值以便明确区分部件间应力水平的差异。图中瞧到的应力水平比较接近的区域都以绿色显示。5、其她材料
垫片材料、低抗拉材料、岩石、冰雪材料、土壤模型,生物材料、泡沫材料、塑料材料。
三、丰富的单元类型
1、结构分析单元
缆绳单元、梁单元、薄膜单元、壳单元、连续体元、间隙―摩擦元、半无限元、弯管单元、剪切板单元、加强筋单元、不可压单元、常膨胀单元、假定应变单元。
2、传热分析单元
三维杆单元、平面与轴对称单元、平面与轴对称半无限元、六面体元/四面体元、半无限块体单元、轴对称或空间壳体单元。
3、其她分析单元
声场分析、电场分析、滑动轴承分析、磁场分析、电―磁场分析、压电分析、密封空腔结构分析、土壤分析、流体分析、电磁分析,包括4节点、10节点四面体单元与2节点线单元,可以实现复杂结构的网格划分以及边界条件的施加。
rebar单元的后处理可以显示rebar与在rebar层平面中参考轴投影的夹角变化。
四、先进的网格适应技术
marc不但支持二维三角形与四边形网格的自动重分,还支持三维四面体网格、三维六面
体网格与壳单元的自动重划分。
将自动网格重分技术与节点反力松驰技术结合,可以分析裂纹开裂等自由面的增生问题。
自适应网格生成技术就是以某种误差判据为依据的。一旦误差准则在指定的单元中被满足,这些单元会按给定的单元细分级别在指定的载荷增量步内被重新划分。
marc的自动网格重分与自适应网格生成技术支持并行求解。将自动网格重分技术与自适应网格生成技术与并行分析技术相结合,可以达到效率与精度上的完美结合;marc的单元死活技术允许在分析过程中根据需要随时增加或删除单元。也可通过用户子程序接口,定义判定单元死活的条件。marc软件的单元死活技术能够与网格自适应技术与网格重划技术组合运用。比如,将自适应技术与单元死活技术组合,可以进行多次堆焊焊接的工艺过程仿真。
五、优异的并行求解算法
用多cpu并行计算的方法来解决。该方法的特点就是各区域单独计算,包括单元组装、矩阵分解、应力计算,最后输出整个模型的结果。
并行分析时可以采用单个输入文件而不必每个区域分别拥有一个输入文件;采用专门的并行单元技术、材料模型、接触算法使得cpu与内存实现了很高的效率。
汽车发动机技术汇总DOC
你真正懂车么？汽车发动机技术汇总 目前应用于汽车的发动机主要有直列发动机，V型发动机、W型发动机、转子发动机几种 类型。为了使读者对各种发动机有一个更加深入的了解，我们在这里将常见的汽车汽油发动 机类型与各种先进的汽油发动机技术特点归纳在一起，供大家分享。 直列发动机（Line Engine） 直列发动机（Line Engine）：它的所有汽缸均肩并肩排成一个平面，它的缸体和曲轴 结构简单，而且使用一个汽缸盖，制造成本较低，稳定性高，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛。其缺点是功率较低。“直列”可用L代表，后面加上汽缸数就是 发动机代号，现代汽车上主要有L3、L4、L5、L6型发动机。 L3（直列3缸发动机）：一般用在1升以下的微型车上。它结构简单，维修方便，制 造成本也低，重量轻，比较省油。如果一台直列3台机能达到一台直列4缸机的动力性能，那当然是3缸机要好些。如早期的夏利车装配的就是3缸发动机。 L4（直列4缸发动机）：直列4缸发动机俨然已成了现代汽车的一种标准选择。它的 适用范围极广，小到微型车，大到2升多的车型，均由四汽缸机为汽车提供动力。与6缸机相比，4缸机的体积小，结构简单，重量轻，但它的动力性和平稳性与同排量6缸机的差别并不十分显著；现代轿车大多为前置发动机前轮驱动方式，需要发动机横放在车头，要求发动机的体积不能太大，直列4缸机的体积尺寸正好，因而直列4缸机获得了广泛应用。 L5（直列5缸发动机）：由于直列5缸机存在很难解决的平衡问题，容易引起振动，因此直列5缸发动机现已不多见。我国长春一汽曾生产过的奥迪100也是用直5发动机。现在沃尔沃S60、S80还在用直5发动机。 L6（直列6缸发动机）：直列6缸发动机现在主要用在前置发动机后驱方式的汽车上。 从平衡角度来讲，直6比直4、直5，甚至V6的平衡性都要好。出于此原因，当你的机
柴油机电子油门系统的优化设计
第40卷 第2期吉林大学学报(工学版) Vol.40 No.22010年3月 Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition ) Mar.2010 收稿日期:2008205213. 基金项目:国家自然科学基金项目(50575024). 作者简介:金辉(19722),男,副教授,博士.研究方向:汽车自动变速技术.E 2mail :jinhui @https://www.360docs.net/doc/83411916.html, 柴油机电子油门系统的优化设计 金 辉,王昊森,陈慧岩 (北京理工大学机械与车辆学院,北京100081) 摘 要:比较了不同油门机构方案的特点,分析了采用连杆机构的电子油门机构各零件的设计 准则,并完成了其零件的几何参数确定、零件设计和强度校核,这种综合应用了CA TIA 、Mat 2lab &Simulink 和MSC.Adams 等设计辅助软件进行的系统优化设计可以对设计方案进行综合分析和快速修改,大大缩短了设计周期。介绍了电子油门试验系统的组成,进行了电子油门系统的台架和实车试验。试验结果表明,所设计的系统具有优良的随动和调速性能,装有该电子油门系统的机械式自动变速系统不但可以获得良好的乘坐舒适性,还可以大大减少离合器主、从动盘同步的时间,提高了离合器的使用寿命。 关键词:动力机械工程;柴油机;电子油门;机械式自动变速器;优化设计中图分类号:T K42;TP391.75 文献标志码:A 文章编号:167125497(2010)022******* Optimization design of electronic accelerator system of diesel engine J IN Hui ,WAN G Hao 2sen ,C H EN Hui 2yan (S chool of Mechanical and V ehicular Engineering ,B ei j ing I nstitute of Technology ,B ei j ing 100081,China ) Abstract :The feat ures of different design concept s of t he diesel engine elect ronic accelerator system were compared ,t he design criteria of t he elect ronic accelerator wit h t he linkage mechanism were analyzed.The geomet ric parameters and construction of it s co mponent s were defined ,t heir st rengt hs were checked ,and t he optimization was realized by t he comp uter 2aided design softwares such as CA TIA ,Matlab &Simulink ,MSC.Adams ,which are capable of analyzing comprehensively t he design concept s and t heir rapid modification ,t hus shorten t he design cycle greatly.The set 2up of t he electronic accelerator test system was introduced and it s engine bench test and vehicle test were performed.The test result s show t hat t he developed system is characterized by good speed follow 2up and regulation performances.An automated manual t ransmission wit h t he developed elect ronic accelerator system gives out good vehicle ride comfort and reduces t he synchronizing period of driving and driven plates of t he clutch to enhance it s life span. K ey w ords :power machinery and engineering ;diesel engine ;elect ronic accelerator system ;automated manual t ransmission ;optimization design 乘坐舒适性不好和离合器使用寿命较短是制约机械式自动变速器(AM T )成功商业化最主要的两个方面。对于采用非电控发动机或者不能实 现发动机和变速器协同控制的机械式自动变速系统,加装电子油门是解决上述两大难题最有效的方法[127]。
道依茨发动机数据信息BF6M1013E柴油发动机
These are the characteristics of the 1013 E: Modern water-cooled 4- and 6-cylinder in-line engine Turbocharging with charge air cooling (BFM1013EC/P)High-pressure fuel injection up to 1600 bar Electronic engine governor with diagnostic facilities as option 100% PTO capability at flywheel end and front end Three options for installation of gear-driven hydraulic pumps Long maintenance intervals and user-friendly maintenance design Customer service available worldwide These are the benefits for you: ?High productivity through dynamic power development ?Quietest engine of its class and high degree of operating comfort ?Low exhaust emission for a clean environment ?1013E .The engine for agricultural equipment. 90-186 kW at 2300 rpm ...................................................................................................................................................................................................................................................
优化汽车发动机性能
一、前言 20世纪90年代以来，汽车行业的竞争已从单一的性能竞争转向性能、环保、节能等多元综合竞争。仅就汽车发动机而言，为应对世界能源危机和减少对环境污染，其研究开发工作已侧重于降低油耗、减少排放、轻质及减少磨损等方面，在这些研究中优化技术将得到广泛的应用。汽车发动机与航空发动机同属热机范畴，二者在许多方面有相通之处。近年来，汽车发动机优化工作已具有一定基础，而针对航空航天发动机所建立及应用的优化技术则已取得较大的进展。将这些先进优化技术特别是多学科优化技术移植应用于汽车发动机优化设计可望提高汽车以节能与环保为中心的综合性能。作者就当前汽车发动机及航空航天发动机领域的优化技术的一些进展作一个简略的叙述，并对利用优化技术提高汽车发动机综合性能潜力进行一些探讨。二、发动机优化技术研究和应用现状目前各类发动机研发工作的共同重点包括降低油耗、减少排放、减轻质量以及减少磨损等，为了达到这些目标，在发动机设计中应用优化技术是一个重要的手段。当前发动机的优化工作主要在发动机结构、材料、燃料及燃烧、排放以及多学科优化等几个方面展开。（一）发动机结构及材料优化技术发动机结构优化主要是优化关键零部件的形状以改善发动机性能，此方面的研究有：将BP神经网络和遗传算法相结合用于航空发动机的结构优化以获得最优的推重比；通过优化固体火箭发动机的结构以获得最轻的结构质量和最大的装填密度；总结了国内外对航空发动机叶片-轮盘结构优化设计的研究现状，提出了一种将动态分析与结构形状优化设计相结合的新方法；阐述了CAD/CFD技术在汽车发动机设计开发中的重要性，给出了CAD/CFD技术在电喷汽油机进气歧管设计和柴油机螺旋气道设计的应用效果；将边界元法与罚函数优化方法相结合，研究了承受拉、压交变载荷的发动机连杆的形状优化；基于一种高效的有限元方法对三维复杂形状连杆进行优化设计；基于有限元分析和优化技术，提出了一种发动机曲轴的结构优化方法；对火箭发动机机匣进行优化，讨论了应力比及PV/W的优化选择问题等。为改进发动机结构及使发动机轻量化，对其材料进行优化设计是一种重要手段。近年来，包括新型复合材料如碳化硅、氮化硅、氧化锆、石墨及合成石墨等不断用于发动机结构。通过建立发动机复合材料叶片各截面应力应变解析式和最大应力准则，对叶片进行最大强度的优化分析。对固体火箭发动机的复合材料壳体进行优化设计，使得发动机结构在满足强度约束的要求下获得最小的质量。（二）发动机燃烧优化技术随着世界能源问题和环境污染问题的日趋严重，飞机及汽车作为污染环境和消耗能源的大户，备受人们的关注。发动机燃烧过程直接影响节能和环保，对发动机燃烧过程优化的研究越来越受到重视。目前主要是从喷射系统、进气管系、燃烧室形状等几方面对其进行优化设计。在发动机燃烧喷射系统方面，借助于先进电子控制技术，能准确地调节燃油供给，优化喷油定时和喷油次数，控制气缸内的混合状态、燃烧室内的燃油分布，降低排放污染。对新型脉动式电控燃油喷射系统的喷射定时问题，研究了发动机直接喷射技术的优化问题。采用了多目标设计方法，优化了发动机燃烧系统和配气机构匹配。在新型燃料发动机燃烧过程的优化研究中，在建立氢燃料发动机最优控制模型的基础上，提出了双模式控制方式；用计算机仿真分析手段对天然气汽车发动机的空燃比进行优化来改善发动机的性能。（三）发动机多学科优化技术发动机设计以结构、热力、燃烧、强度、振动、流体、传热等多个学科为基础，可变因素多，随机性大，是一个可变互耦系统的优化问题。多学科设计优化通过充分利用各个学科之间的相互作用所产生的协同效应，获得系统的整体最优解，因而在发动机设计图1 传统设计流程图上有很大的应用优势。 在航空发动机领域，多学科优化技术已被用于建立优化模型并开展了涡轮叶片设计、压气机叶片设计及发动机总体方案设计，将传统的优化设计方法（如图1所示）转变为图2所示多学科优化并行设计流程，综合考虑了气动、振动、强度和疲劳寿命等方面的要求，可缩短设计周期和提高优化效果。如：利用单级优化算法对航空发动机喷管进行了多学科优化设计；在内燃机的优化研究中引入了多学科鲁棒性设计优化方法来评价设计过程中的不确定性；采
电喷柴油机的工作原理教学教材
电喷柴油发动机的工作原理和使用方法 电喷柴油机的工作原理 高压共轨(Common Rail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail)，通过公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力(Pressure)大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度. 共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统 中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式，由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，通过对公共供油 管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无 Rail p^ewure sensor 屮轨 压 站 carm-qr HMMnl speed sansar p?aei (trpdl’t^rnaor 凸能IHt* i?kfk 力 High t>ressuc? pjmp CPN2 2 wdh 惟逼「irp up.* rAoin-+ilter rAoin-+ilter ffi KB S&nsors High \$屮￡ limiter valw K I Low pnKQMie 带*樹泵的粋直春 E^ctrortic ewol wnii AduAt*^ MtrS Injector Tank with pre酬即 VMd sensor 祐出舸*槪専箪 利梓敢jt wnscu 驕?H■ 芍
关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化，因此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU空制喷油器的喷油量，喷油量大小取决于燃油轨（公共供油管）压力和电磁阀开启时间的长短。 高压共轨系统利用较大容积的共轨腔将油泵输出的高压燃油 蓄积起来，并消除燃油中的压力波动，然后再输送给每个喷油器，通过控制喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。 其主要特点可以概括如下： 共轨腔内的高压直接用于喷射，可以省去喷油器内的增压机构；而且共轨腔内是持续高压，高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得多。 通过高压油泵上的压力调节电磁阀，可以根据发动机负荷状 况以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调 节，尤其优化了发动机的低速性能。 通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时，喷射油量以及喷射速率，还可以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。 高压共轨系统由五个部分组成，即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口，由发动机驱动的高压油泵将燃油
汽车概论论文-汽车发动机新技术
汽车发动机新技术 河北工业大学/内燃机/韩超 【内容提要】汽车的诞生发展已经经历的一个多世纪，汽车技术的发展已成为带动整个社会科技进步的重要标志，对人类文明有着不可忽视的影响，而汽车的心脏——发动机的科学技术水平起着重中之重的作用，随着信息、机械和电子等技术的快速发展，发动机电子控制、多气门、可变气门正时、可变气门升程、双涡轮增压、高压共轨等先进技术也已经深入人心，此外，为适应汽车的多变工况运行，还有一些特别的新技术——可变压缩比、缸内直喷、自动启停等应运而生。【关键字】汽车发动机、可变压缩比、缸内直喷、自动启停 伴随汽车工业近百年的连续进步,汽车发动机技术也综合了大量的高新技术使其具有更高的功率密度、更好的燃油经济性、更低的排放污染，如发动机电子控制、多气门、可变气门正时、可变气门升程、双涡轮增压、高压共轨、可变压缩比、BlueDIRECT、缸内直喷、自动启停等等。下面我们就后四种作详细介绍。 一、可变压缩比（Variable Compression Ratio） 可变压缩比（VCR）的目的在于提高增压发动机的燃油经济性。在增压发动机中为了防止爆震其压缩比低于自然吸气式发动机。在增压压力低时热效率降低使燃油经济性下降。特别在涡轮增压发动机中由于增压度上升缓慢在低压缩比条件下扭矩上升也很缓慢形成增压滞后现象。即发动机在低速时，增压作用滞后，要等到发动机加速至一定转速后增压系统才起到作用。解决这个问题，可变压缩比是重要方法。即在增压压力低的低负荷工况使压缩比提高到与自然吸气式发动
机压缩比相同或超过，在高增压的高负荷工况下适当降低压缩比。换言随着负荷 的变化连续调节压缩比以便能够从低负荷到高的整个工况范围内有提高热效率。 多连杆VCR系统 VCR系统使用一种新的活塞-曲轴系统并入一个多连杆机制来改变活塞在上止点的移动并因此获得了与工况相匹配的最佳的压缩比。这一多连杆可变压缩比机构可以在不提高发动机尺寸和重量的情况下安装。 运动规律：活塞与曲轴通过上连杆与下连杆连在一起。下连杆也通过控制连杆连接到了控制轴偏心轴颈中心。曲轴的旋转导致了下连杆围绕着主轴颈的中心旋转，同时围绕着曲柄销的中心转动。 压缩比改变的原理：移动偏心轴的中心向上使下连杆顺时针倾斜，因此使活塞的上止点和下止点的位置同时下降以降低压缩比。相反，偏心轴的中心向下移动可以提高压缩比。 ①在低速低负荷时采用高压缩比14：1以获得提高燃油经济性的最佳效果； ②随着负荷的增加，减小压缩比以防止爆震发生； ③为了在全负荷时采用高增压，将压缩比设为最低值8：1。 结果发现：通过在发动机低负荷下应用废气再循环并提高压缩比、在高负荷下采用更高的增压压力并降低压缩比，这样都可以提高发动机的燃油经济性和输出功率。 二、缸内直喷技术（BlueDirect、TFSI、EcoBoost、SIDI） 缸内直喷就是将燃油喷嘴安装于气缸内，直接将燃油喷入气缸内与进气混 合。喷射压力也进一步提高，使燃油雾化更加细致，真正实现了精准地按比例控 制喷油并与进气混合，并且消除了缸外喷射的缺点。同时，喷嘴位置、喷雾形状、
叙述影响柴油机性能的因素
叙述影响柴油机性能的因素 1 前言 燃料在柴油机气缸中的燃烧过程，就是燃料与空气中的氧发生剧烈氧化反应，并产生大量热的过程。燃烧过程对柴油机性能的影响是至关重要的，它在本质上决定了柴油机性能的优劣，柴油机的燃烧过程是整个工作过程中最重要的环节。为了使柴油机能够充分燃烧，必须要有足够的空气。理论上，lkg柴油完全燃烧需要14.3kg空气，故对柴油机而言，理论可燃混合气的空燃比为143。对于不同的燃料，其理论空燃比是不同的。 目前，提高柴油机性能、改善柴油机排放主要从提高燃油品质、改善燃烧过程和采取排气后处理这三个方面着手，由于柴油机的有害排放物主要是在缸内燃烧过程中产生的，所以改善缸内燃烧是提高燃油经济性和减少有害排放物的根本途径，而柴油机的燃烧过程的好坏取决于缸内的气流运动、燃油喷射和燃烧室结构三者之间的匹配。同时，柴油机缸内燃烧过程也是极其复杂的，它包含有燃料的喷射雾化、受热蒸发、与空气混合及氧化燃烧等诸多复杂过程，具有典型的高温、高压、高湍动性和不定常化学反应的特点。 2 影响柴油机性能的主要因素 2.1 从燃料性质分析 2.1.1 柴油的十六烷值 在稳态工况下，随燃料十六烷值的降低，着火始点延迟；滞燃期、预混合燃烧量、缸内压力峰值、放热率峰值及压力升高率有所增加，燃烧速率加快，致使燃烧持续期、扩散燃烧期有所缩短，当燃料十六烷值大于55时，滞燃期差别较小。 在恒转速增转矩瞬态工况下，随循环数的增加,缸内压力、温度、放热率峰值、燃烧持续期、扩散燃烧期和扩散燃烧量逐渐增加，预混合燃烧期和预混合燃烧量降低。 在增负荷工况下，随燃料十六烷值的增加，滞燃期、预混合燃烧期及预混合燃烧量降低，燃烧持续期、扩散燃烧期及扩散燃烧量均有所增加,致使缸内压力峰值和放热率峰值有所降低，适当提高燃料十六烷值，有助于降低NOx排放和燃烧噪声。 2.1.1 生物柴油 江苏大学利用可视化装置，分析比较了直喷式柴油机燃用生物柴油与常规柴油的喷雾燃烧过程。研究结果表明:生物柴油的喷油时刻较早，着火时刻提前，着火滞燃期缩短，在早期预混燃烧阶段的燃烧速度大于柴油，而在扩散燃烧阶段的燃烧速度比柴油低。通过分析燃料性质、转速和喷油压力这3种因素对生物柴油燃料喷雾燃烧过程的影响，从而得出影响规律为:混合燃料喷油始点、着火时刻均有所提前，滞燃期变短，BS混合燃料的最高燃烧压力最高且出现稍早；生物柴油在最高转速工况时的燃烧速度大，且最高燃烧压力也略高;随着喷油压力的提高，滞燃期缩短，燃烧持续期相应缩短，最高燃烧压力升高。 2.2 从柴油机固有性质分析 2.2.1 工作温度 当柴油机温度较高时，则燃料的蒸发和氧化反应速度较快.进而着火延迟期缩短，柴油机工作比较柔和，经济性较好;当柴油机温度较低时，则燃料的蒸发和氧化反应速度较慢，进而着火延迟期增加，柴油机工作比较粗暴，经济性较差，甚至不能着火。因此，柴油机工作中应该保持正常的温度。 2.2.2 压缩比
2010年全球汽车发动机技术排名情况
2010年初，美国权威汽车杂志《Ward’s Auto World》进行了一年一度的汽车发动机排名的评选。此次2010年汽车发动机排名前十的的汽车发动机名单包括了来自美国、欧洲和亚洲的发动机。这些发动机包括了2款混合动力发动机、2款柴油发动机、1款机械增压发动机和3款涡轮增压汽油发动机和2款自然吸气发动机。要想入选汽车发动机排名车辆必须 低于54000美元，发动机必须是量产版而且能够在2010第一季度购买 到。 下面我们就来看看2010年汽车发动机排名前十的汽车发动机都有那些 1、汽车发动机排名第一宝马3.0L DOHC L6 Turbodiesel 宝马3.0L DOHC L6 Turbodiesel 汽车发动机排名第一 这款发动机已经是第二次获此殊荣。宝马的双涡轮增压直列6缸发动机技术已经成为宝马的一个新标杆，这款柴油版直列6缸发动机采用可变双涡轮增压技术（Variable Twin Turbo Technology）。可变增压系统由特别设计制造的电子设备控制，根据发动机转速不同，由一个或两个涡轮增压器对进气进行增压。双涡轮增压技术用小涡轮提高发动机在低转时的扭矩输出，另一个涡轮则用于提高发动机的最大输出动力用以满足高速情况下的动力需求。该发动机最大输出功率为265 hp（约合195kW），最大转矩为425 lb-ft（约合576Nm）。配备该发动机的宝马335d车型从静止加速到100km/h所需时间仅为6.2s。尽管该发动机有着较高的性能，但其却有着良好的燃油经济性。这款柴油发动机同时满足美国50个州的排放标准。 上述内容中提到的涡轮增压知识在《涡轮增压发动机知识详解》，如需了解请点击查看。
优化柴油机印象 长城GW4D20发动机技术详解
优化柴油机印象长城GW4D20发动机技术详解 2010-10-18 14:37:28来源: 网易汽车跟贴191 条手机看新闻 版权声明：本文版权为网易汽车所有，转载请注明出处。 网易汽车10月18日报道 10月15日，长城汽车最新SUV车型——哈弗H5绿静2.0T 柴油新动力车型正式上市，其售价为11.38至16.38万元。作为新车最大亮点，哈弗H5 2.0T 柴油车型搭载了一台编号为GW4D20的柴油发动机，这款发动机宣传达到国际水平的柴油机究竟有何能耐，不妨一起了解一番。 哈弗H5 进入哈弗H5频道>> 参数配置图片口碑 价格: 9.28~17.08 万元上市时间: 2010年最新年款: 2012款
排量: 2.0T/2.4/2.5T四驱类型: 分时四驱 从数据来看，绿静2.0T柴油机的转速在4000rpm时可输出最大功率110kw，转速在1800-2800rpm即可实现峰值扭矩310Nm，升功率可达55Kw,达到了3.0L汽油机的动力标准。发动机百公里综合工况油耗仅为7.0L。其排放达到欧Ⅳ、欧Ⅴ水平，驾驶室内平均噪声仅有45.3分贝。 GW4D20发动机 技术方面，GW4D20采用了DOHC双顶置凸轮轴结构，融汇VGT涡轮增压中冷系统、第三代德尔福电控高压共轨系统、EGR废气再循环及冷却系统等发动机技术。这些技术都能带来哪些方面的改良？ 德尔福电控高压共轨系统：传统泵喷嘴柴油发动机，由于高压油管中压力随车速波动，从而产生大量烟雾、碳氢化合物，而且整机油耗高、噪声大。采用的德尔福电控高压共轨系统，可通过对共轨管内油压进行精准控制，发动机转速变化对高压油管内压力微乎其微，而且可保证缸内压力稳定，各缸喷油均匀性好，从而使发动机工作平稳，有效改善了排放、油耗、噪声等性能。 VGT可变截面废气涡轮增压、中冷：该系统保证发动机进气压力高，通过较高的燃油喷射压力使柴油达到很高的雾化，实现油气混合充分燃烧，从而保证降低燃油消耗，大幅提升整机的升功率、升扭矩。
柴油机柱塞式喷油泵结构工作原理基础
柴油机柱塞式喷油泵结构工作原理基础 喷油泵是柴油供给系中最重要的零件，它的性能和质量对柴油机影响极大，被称为柴油机的"心脏"。 一．功用、要求、型式 功用：提高柴油压力，按照发动机的工作顺序，负荷大小，定时定量地向喷油器输送高压柴油，且各缸供油压力均等。 要求： （1）泵油压力要保证喷射压力和雾化质量的要求。（2）供油量应符合柴油机工作所需的精确数量。（3）保证按柴油机的工作顺序，在规定的时间内准确供油。 （4）供油量和供油时间可调正，并保证各缸供油均匀。（5）供油规律应保证柴油燃烧完全。 （6）供油开始和结束，动作敏捷，断油干脆，避免滴油。 类型：车用柴油机的喷油泵按其工作原理不同可分为柱塞式喷油泵、喷油泵- 喷油器和转子分配式喷油泵三类。
二．柱塞泵的泵油原理 柱塞泵的泵油机构包括两套精密偶件： 柱塞和柱塞套是一对精密偶件，经配对研磨后不能互换，要求有高的精度和光洁度和好的耐磨性，其径向间隙为0.002～0.003mm 柱塞头部圆柱面上切有斜槽，并通过径向孔、轴向孔与顶部相通，其目的是改变循环供油量；柱塞套上制有进、回油孔，均与泵上体内低压油腔相通，柱塞套装入泵上体后，应用定位螺钉定位。 柱塞头部斜槽的位置不同，改变供油量的方法也不同。出油阀和出油阀座也是一对精密偶件，配对研磨后不能互换，其配合间隙为0.01 。 出油阀是一个单向阀，在弹簧压力作用下，阀上部圆锥面与阀座严密配合，其作用是在停供时，将高压油管与柱塞上端空腔隔绝，防止高压油管内的油倒流入喷油泵内。 出油阀的下部呈十字断面，既能导向，又能通过柴油。出油阀的锥面下有一个小的圆柱面，称为减压环带，其作用是在供油终了时，使高压油管内的油压迅速下降，避免喷孔处产生滴油现象。当环带落入阀座内时则使上方容积很快增大，压力迅速减小，停喷
汽车动力传动系统参数优化匹配方法
1 机械传动汽车动力传动系统参数的优化通常包括发动机性能指标的优选，机械变速器传动比的优化和驱动桥速比的优化，以下分别阐述。 7.1汽车发动机性能指标的优选方法 在汽车设计中，发动机的初选通常有两种方法： 一种是从保持预期的最高车速初步选择发动机应有功率来选择的，发动机功率应大体上等于且不小于以最高车速行驶时行驶阻力功率之和；一种是根据现有的汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有的功率。 在初步选定发动机功率之后，还需要进一步分析计算汽车动力性和燃料经济性，最终确定发动机性能指标（如发动机最大转矩，最大转矩点转速等）。 通常在给定汽车底盘参数、整车性能要求（如最大爬坡度max i ，最高车速m ax V ，正常行驶车速下百公里油耗Q ，原地起步加速时间t 等），以及车辆经常运行工况条件下，就可以选择发动机的最大转矩T emax ，及其转矩n M ，最大功率max e P 及其转速P n ，发动机最低油耗率min e g 和发动机排量h V 。 在优选发动机时常常遇到两种情况：一种情况是有几个类型的发动机可供选择，在整车底盘参数和车辆经常行驶工况条件确定时，这属于车辆动力传动系合理匹配问题，可用汽车动力传动系统最优匹配评价指标来处理。 第二种情况是根据整车性能要求和汽车经常行驶工况条件来对发动机性能提出要求，作为发动机选型或设计的依据，而这时发动机性能是未知的。 对于计划研制或未知性能特性指标的发动机性能可看作为发动机设计参数和运行参数的函数，此时，外特性和单位小时燃油消耗率可利用表示发动机的简化模型。 优选汽车发动机参数的方法: （1） 目标函数F （x ） 目标函数为汽车行驶的能量效率最高。 （2） 设计变量X ],,,,[max h M p e em V n n P T X
汽车设计论文 发动机新技术
汽车发动机VVT技术与FSI技术分析 摘要：随着科技的迅猛发展，发动机出现了许多新技术，VVT-i和FSI就是其中最为引人注目的两个，本文从这两个新技术的技术和使用层面分别讨论了两种技术的发展，对未来新技术的涌现有借鉴价值。 关键字：VVT-i，FSI，可变气门，缸内直喷，丰田，大众 近年来,当代汽车发动机飞速发展,新技术不断涌现和应用,带动汽车性能得到极大改善,其中有大名鼎鼎的丰田VVT-i和德国的FSI，下面就这些新技术的一些基本原理做简单介绍。 智能可变气门正时系统 近年生产的丰田轿车，大都装配了标注有“VVT-i”字样的发动机，经过商业宣传，很多人已经知道VVT-i这一新名词，但它的具体内容却鲜为人知。VVT 是英文缩写，全称是“Variable Valve Timing”，中文意思是“可变气门正时”，由于采用电子控制单元（ECU）控制，因此丰田起了一个好听的中文名称叫“智慧型可变气门正时系统”。该系统主要控制进气门凸轮轴，又多了一个小尾巴“i”，就是英文“Intake”（进气）的代号。这些就是“VVT-i”的字面含义了。 VVT-i是一种控制进气凸轮轴气门正时的装置，它通过调整凸轮轴转角配气正时进行优化，从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、燃油经济性，降低尾气的排放。 VVT-i系统由传感器、ECU和凸轮轴液压控制阀、控制器等部分组成。ECU储存了最佳气门正时参数值，曲轴位置传感器、进气歧管空气压力传感器、节气门位置传感器、水温传感器和凸轮轴位置传感器等反馈信息汇集到ECU 并与预定参数值进行对比计算，计算出修正参数并发出指令到控制凸轮轴正时液压控制阀，控制阀根据ECU指令控制机油槽阀的位置，也就是改变液压流量，把提前、滞后、保持不变等信号指令选择输送至VVT－i控制器的不同油道上。 VVT-i系统视控制器的安装部位不同而分成两种，一种是安装在排气凸轮轴上的，称为叶片式VVT-i，丰田PREVIA（大霸王）安装此款。另一种是安装在进气凸轮轴上的，称为螺旋槽式VVT-i，丰田凌志400、430等高级轿车安装此款。两者构造有些不一样，但作用是相同的。叶片式VVT－i控制器由驱动进气凸轮轴的管壳和与排气凸轮轴相耦合的叶轮组成，来自提前或滞后侧油道的油压传递到排气凸轮轴上，导致VVT－i控制器管壳旋转以带动进气凸轮轴，连续改变进气正时。当油压施加在提前侧油腔转动壳体时，沿提前方向转动进气凸轮轴；当油压施加在滞后侧油腔转动壳体时，沿滞后方向转动进气凸轮轴；当发动机停止时，凸轮轴液压控制阀则处于最大的滞后状态。 螺旋槽式VVT-i控制器包括正时皮带驱动的齿轮、与进气凸轮轴刚性连接的内齿轮，以及一个位于内齿轮与外齿轮之间的可移动活塞，活塞表面有螺旋形花键，活塞沿轴向移动，会改变内、外齿轮的相位，从而产生气门配气相位的连续改变。当机油压力施加在活塞的左侧，迫使活塞右移，由于活塞上的螺旋形花键的作用，进气凸轮轴会相对于凸轮轴正时皮带轮提前某个角度。当机油压力施加在活塞的石侧，迫使活塞左移，就会使进气凸轮轴延迟某个角度。当得到理想的配气正时，凸轮轴正时液压控制阀就会关闭油道使活塞两侧压力平衡，活塞停止
康明斯柴油发电机组数据单NTA855-G1
性能曲线号 C-3936-C CPL号 CQ001 数据单号 DS-3936-D 特征编号 D093613DX02说明单号 D-102 备载功率：265kW @1500r/min 常载功率：240kW @1500r/min 整机数据 型式....................................................................................................四冲程、直列、六缸进气方式..........................................................................................................增压、中冷缸径×冲程-mm ×mm.............................................................................................140×152 排量-L(in3).............................................................................................................14(855) 压缩比...................................................................................................................14.0：1 发火顺序...........................................................................................................1-5-3-6-2-4 净质量（干式）-kg.. (1317) 带散热器发动机质量-kg (1875) 带热交换器发动机质量-kg (1752) 净质量（湿式）-kg (1326) 带散热器发动机质量-kg (1884) 带热交换器发动机质量-kg (1762) 转动惯量（除飞轮外）-kg.m2 ……………………………………………………………………..….…..1.39 发动机安装 在缸体后端面处的最大允许弯矩-N.m (1356) 排气系统 最大允许排气背压-mm Hg (75) 进气系统…. 带空滤器允许的最大进气阻力 脏滤芯-mm H2O (635) 干净滤芯重型空滤器-mm H2O (380) 干净滤芯轻型空滤器-mm H2O (250) 带空滤器允许的最大储尘量 重型空滤器-g/l/s….…………………………………………………...……......………………..…53 (25) 轻型空滤器-g/l/s………………..……….…...……………………………………...…………..…...6.4(3) 冷却系统 冷却液容量 干式排气管
柴油机基础知识
1. 什么叫柴油机？ 柴油机是以柴油为燃料，当空气在气缸内被压缩而产生高温，使喷入的柴油自燃，燃气因膨胀而做工的内燃机。 2. 柴油机主要有哪些机构和系统组成？ 柴油机主要由机体组件、曲柄连杆机构、配气机构与进排气系统、燃料供给与调节系统、润滑系统、冷却系统、起动系统、增压系统构成。 3. 柴油机完成一个工作循环需依次经过四个行程是什么？ 柴油机完成一个工作循环需依次经过进气行程、压缩行程、燃烧做功行程、排气行程。 4. 柴油机能够运转的三个要素是什么？ 空气、柴油和压力。 5. 四冲程六缸柴油机各缸的工作次序是什么？ 1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5 6. 八缸直列型柴油机各缸的工作次序是什么？ 1-6-2-4-8-3-7-5 7. 柴油机的润滑方式主要有哪几种？ 压力润滑（主轴承、连杆轴承、凸轮轴承）、飞溅润滑（凸轮、挺住、摇臂等）、润滑脂润滑（水泵）。 8. WD615柴油机按用途分为哪几种？ 车用、工程机械用、船用、发电用。 9. 柴油机的启动方式有哪些？ 电力启动、人力启动、压缩机启动、辅助汽油机启动。 10. WD615柴油机五大主要螺栓是指那些螺栓？ 连杆螺栓、汽缸盖螺栓（主、副）、飞轮螺栓、飞轮壳螺栓、主轴承螺栓。 11. WD615柴油机曲轴前段装减震器的目的是什么？ 如果柴油机共振振幅超过允许值，则要消减扭振，减振器增大系统阻尼，使它即使在主共振工况下也不致产生过大振幅。 12. 同一台柴油机对活塞和连杆的要求是什么？质量互差是多少？为何如此要求？ 同一台柴油机活塞、连杆质量互差尽可能小，连杆盖与连杆配对使用。小的质量互差使得发动机运转平稳，往复惯性力均匀，振动小。 13. 柴油机按进气方式分为哪几种？ 非增压（自然吸气）、增压、增压中冷 14. 常见的柴油机增压方式有哪些？ 机械增压、涡轮增压、气波增压、复合增压 15. 请解释WD615的含义？ Water diesel 6缸单缸排量1.5升 16. 根据柴油机用途的不同，有哪四种功率？ 15min功率、1h功率、12h功率、持续功率四种 17. WD615柴油机装配时常用的密封胶有哪几种？ 242、262、271、277、510 18. WD615柴油机的气门间隙时多少？为何排气门间隙比进气门的大？ 进气门0.3mm，排气门0.4mm，排气门比进气门间隙大是因为：排气温度比进气温度高，膨胀更显著 19. WD615柴油机的行程、缸径、总排量各是多少？ 行程130mm，缸径126mm，总排量9.726L 20.柴油机调速器按其调整范围可分为哪几种？ 单级调速器、两级调速器、全程调速器、全程两级复合式调速器 21. 柴油机窜气大，排除其他原因，仅考虑活塞环，你认为有哪些原因？工作一段时间后，如何判断活塞环的优劣？原因：1.活塞环转动，活塞环开口重叠；2.活塞环磨损过大；3.活塞环弹力不足 判断方法：1.活塞环断面磨损的程度；2.活塞环上积碳的多少；3.活塞环外表面磨损情况（点或面接触） 22. 6160柴油机相对于其他机型，机油压力低，主要有哪些特别原因？ 1.油底壳内机油面过低； 2.从机油箱到机油泵，吸油管有漏气现象； 3.机油中混入柴油或水，使机油粘度过低； 4.调压阀弹簧断裂或弹簧变形，机油滤清器太脏，阻力增大； 5.柴油机内机油管破裂。 23. 6170柴油机相对于其他机型，机油压力低，主要有哪些特别原因？
汽车发动机发展史
汽车发动机发展史 汽车整体技术日新月异，而作为汽车的心脏——发动机技术的进步显得更受关注。如今介绍一辆汽车的发动机时：可变气门正时技术，双顶置凸轮轴技术，缸内直喷技术，VCM汽缸管理技术，涡轮增压技术，等等都已经运用的相当广泛；在用料上也是往轻量化的方向发展：全铝发动机目前的应用已经非常广泛；汽车的污染也是不可避免，于是新能源技术，包括柴油机的高压共轨，燃料电池，混合动力，纯电动，生物燃料技术也已经有普及的趋向，但回顾一下发动机的历史或许更能理解这一百多年来汽车技术所发生的巨大变革。 十佳发动机VQ35 汽车技术的迅猛发展从我国的汽车教材也能看出端倪：新技术的发展已经让汽车教材难以跟上步伐！如今大部分汽车教材还是以东风汽车的发动机来作为范例，而东风发动机还是带化油器的老式发动机，与如今全电子化的发动机简直就隔了几个世纪。 回到汽车的起步阶段，那时的汽车被马车嘲笑，污染严重，但起步的意义却非同寻常。 汽油机之前的摸索阶段
18世纪中叶，瓦特发明了蒸气机，此后人们开始设想把蒸汽机装到车子上载人。法国的居纽（N.J.Cugnot）是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年，居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长7.23米，时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。1771年古诺改进了蒸汽汽车，时速可达9.5千米，牵引4-5吨的货物。 蒸汽机汽车 1858年，定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机，并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽，使用电池和感应线圈产生电火花，用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初级产品，因为煤气发动机的压缩比为零。 N.J.Cugnot 1867年，德国人奥托（Nicolaus August Otto）受里诺研制煤气发动机的启发，对煤气发动机进行了大量的研究，制作了一台卧式气压煤气发动机，后经过改进，于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高，引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中，奥托提出了内燃机的四冲程理论，为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔·本茨根据奥托发动机的原理，各自研制出具有现代意义的汽油发动机，为汽车的发展铺平了道路。 1892年，德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理，研制出压燃式柴油机，并取得了制造这种发动机的专利权。
柴油机汽车悬置系统优化设计
Equipment Manufacturing Technology No.11，2012 汽车发动机动力总成悬置系统分析设计技术是以提高乘坐舒适性为目的的ＮＶＨ（Ｎｏｉｓｅ，Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ，Ｈａｒｓｈｎｅｓｓ）拟制技术的核心，由于ＮＶＨ性能是衡量汽车品质的一个综合性重要指标，因此提高动力总成悬置系统隔振效果的问题越来越受到人们的重视和关注。 发动机悬置系统的基本功能［１］有：支承、限位以及隔振。作为研究重点的隔振是利用悬置元件的缓冲与吸能作用，隔离衰减来自发动机动力总成激励力引起的车架振动和来自路面随机激励力引起的发动机动力总成的振动。 悬置系统的一个主要隔振设计方式是通过合理设计悬置元件的各向刚度、悬置点的位置与以及悬置元件的角度，使整个悬置系统具有较高的振动解耦程度，以达到最大限度的减振、隔振性能，改善汽车的乘坐舒适性和稳定性。 柴油机悬置系统的特色是：由于发动机质量较大，为区别于汽油机的三点正装悬置，一般采用刚度较大的四点斜装悬置。 传统的悬置系统分析设计理论虽然有了很大的发展，但未能很好的与工程实际需要相结合，且由于受到发动机安装位置等因素的限制，一般解耦度并不高。目前国内外对悬置系统进行自动优化设计的文献［２，６］，优化模型考虑因素不够全面，且采用遗传算法，导致计算量大，优化效果并不明显［４］。 本文在悬置系统动力学分析的基础上，建立了以提高悬置系统解耦度和各向谐振频率与其期望值接近程度为目标的悬置系统自动优化设计数学模 型，采用以敏度为基础的优化算法，配合粗粒度离散 寻优，通过自动迭代计算，可以快速准确地找到悬置系统的最优设计方案。本文给出的某柴油机汽车算例充分表明本文优化算法可提高悬置系统解耦度和各向谐振频率与期望值接近程度，改善了悬置系统的减振、隔振效果。 １悬置系统模态分析 １．１悬置系统模态分析 为对悬置系统进行优化设计，先需对悬置系统进行模态分析，求出其固有频率和振型。由于悬置元件刚度远小于发动机与车架刚度，通常只考虑发动机的６个刚体位移自由度，同时将各悬置元件简化为空间三向弹簧单元。动力总成悬置系统的自由振动模态分析方程为： M 准咬＋K 准＝０（１） 其中向量准＝［x y z θX θY θZ ］T 由６个刚体位移自由度组成，刚度矩阵K 由各悬置元件的弹性主轴方向刚度、弹性主轴空间角度以及弹性中心的位置决定，质量阵M M ＝ m ００００００m ００００００m ０００ ０００IXX －IXY －YXZ ０００－IYX IYY －IYZ ０００－IZX －IZY IZ Z （２）柴油机汽车悬置系统优化设计 王科富，卢汉奎，陈树勋 （广西大学机械工程学院，广西南宁５３０００４） 摘要：柴油机汽车发动机悬置系统设计主要是通过合理设计悬置元件各向刚度、位置以及角度，以提高系统各向能量解耦度，并使各向自振频率落在期望值内。建立了以提高悬置系统解耦度和各向谐振频率与期望值接近程度为目标的悬置系统优化设计数学模型，采用自创的基于敏度的优化算法，通过自动迭代计算，快速准确地找到悬置元件刚度、位置与角度的最优设计方案。某柴油机汽车发动机悬置系统的优化设计算例结果表明本方法优化效果明显，改善了悬置系统的减振、 隔振效果。关键词：发动机悬置系统；解耦度；谐振频率，优化设计中图分类号：Ｕ４６４．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２０１２）１１－００３０－０３ 收稿日期：２０１２－０８－１２基金项目：广西制造系统与先进制造技术重点实验室课题基金资助０９－００７－０５Ｓ０１６。作者简介：王科富（１９８７—），男，在读研究生，研究方向：车辆系统动力学。 设计与计算 ZZZZ Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z 30