汽车发动机与传动系统的匹配计算分析_潘存福
图
1 手动前置后驱整车模型
图
2 模型信号连接
图3 各档最大爬坡性能曲线
0 引言
发动机与传动系统的匹配研究是汽车界的重大研究课题，二者之间的匹配程度，直接影响整车的动力性和燃油经济性。所以汽车发动机与传动系的合理匹配，要根据车辆的使用条件和要求，通过改进发动机、选择适当的传动系参数，最后使发动机的经常工作区尽量与理想工作区相吻合，以达到整车动力性和燃油经济性的改善。
1 整车动力性能评价
汽车的动力性是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。动力性通常是汽车各种性能中最基本、最重要性能，主要由汽车的最高车速和汽车的加速时间以及汽车的最大爬坡度三方面的指标来进行评价。最高车速是指在水平良好的路面(混凝土或沥青)上汽车能达到的最高行驶车速；加速时间表示汽车的加速能力，汽车的上坡能力是用满载（或某一载质量）时汽车在良好的路面上的最大爬坡度表示的。
2 基于Cruise 的整车性能分析
2.1 Cruise 软件介绍
Cruise 软件是基于全面满足汽车开发全过程要求的思想而设计的。它具有：（1）模块化的概念可进行各种汽车和动力总成配置的分析；（2）智能化的司机模型根据人体反应真实地再现车辆的行驶；（3）发动机的冷启动模型考虑了高等摩擦和热力学效应；（4）黑盒子功能可嵌入用户自定义的模块和控制算法等4个特点。该软件既能计算纯运动学模型，也能计算运动学/动力学混合模型，计算可以是准稳态的，也可以是瞬态的。2.2 模型建立2.2.1 整车模型
在车辆建模器窗口下，从模块库中选择适当模块建立整车模型，（如图1所示）。
汽车发动机与传动系统的匹配计算分析
潘存福
（上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西 柳州 545007）
摘 要：研究汽车发动机和传动系统需要从汽车整车动力性和燃油经济性出发，对汽车发动机与传动系的匹配进行了分析，并据此提出相应的优化设计方法。本文使用Cruise 软件建立手动前置后驱整车模型，并运用该软件对整车动力性和燃油经济性进行模拟计算，然后对计算结果进行全面分析，以检测其性能匹配的好坏情况。关健词：发动机；传动系统；性能匹配；计算分析
2.2.2 信号连接
模块机械连接完成之后，要建立模块之间的信号连接，（各个模块之间具体的信号连接如图2所示）。
2.3 参数输入
由于车辆模型的建立参考了Cruise 软件本身自带的Man RWD 模型，所以缺少很多模块的数据，而大部分数据是可以直接从原模型中导入的。
2.4 计算任务建立
Cruise 中包含了七个计算任务，这些计算任务可分别模拟整车的动力性、经济性和排放性。在建立计算任务的时候，要设置很多参数包括行驶工况、驾驶员、换挡规律、车载状态、起动设置等信息。这些参数的设置不同得到的曲线和结果有很大差别。2.5 结果分析
2.5.1 整车动力性分析
（1）Climbing Performance without Slip 各挡最大爬坡度计算任务。在计算最大爬坡性能的时候，轮胎的滑移是否有限制对计算的结果是有影响的。路面附着系数最大值为1，而普通路面大约为0.7-0.8 左右，要保证该车型既有较好的爬坡性能又有较好的经济性,就要使1挡对应的最大爬坡度的最大值落在附着系数0.7 和0.8 这两条蓝线之间,这样即能达到较好的动力性能和良好的燃油经济性。在改变动力总成主要参数观察整车爬坡性能和经济性变化的同时,还要受到轮胎和地面附着条件的限制。图3中1挡对应的最大爬坡度要大于41.3494%,但是大于41.3494%的部分在附着系数0.8之外,一般路面的附着系数应不大于0.8,所以爬坡度在41.3494%以上的部分是没有意义的。 （2）Acceleration in all Gears, without Slip 各挡最大加速度计算任务。根据下表我们可以总结出以下结论,该车在1挡出现最大加速
图4 各挡对应最大加速度曲线档位最大加速度（m/s 2）
车速（km/h）发动机转速（r/min）
1 4.1685546.25274270
2 2.6054973.23344182
3 1.6444499.57173835
4 1.0056494.432326015
0.67685
87.3662
1894
各挡对应的最大加速度m/s
2
图5 standard manual-Quasi-stationary S 模式下的
燃油消耗时间分配图
图6 不同挡位不同发动机转速下的百公里油耗
度为4.16855 m/s 2对应的车速为46.2527 km/h,发动机转速为4270 r/min。另外从图4中我们还可以看出当加速度为零时,和速度轴有一个交点,在该点处驱动力和行驶阻力相等,所以对应的车速为最高车速230 km/h。
2.5.2 燃油经济性分析
（1）Cycle Run 循环行驶工况下的燃油经济性分析。在Cycle Run 任务计算过程中出现了一系列的问题,在计算过程中的行驶模式的选择对计算结果是有影响的,而不同的行驶模式在计算任务中对应的计算模式是不同的,如standard manual对应的计算模式有Quasi-stationary S，Quasi-stationary1，Quasi-stationary2等等。
通过Cycle Run 循环行驶工况下的燃油经济性分析得知，在standard manual-Quasi-stationary S 模式下的整车燃油经济性远离最佳燃油经济区，故此车匹配不属于最佳匹配，还有待进一步改进完善。
（2）Constant Drive 稳态行驶下的燃油经济性分析。Constant Drive 主要进行稳态性能分析,能够模拟不同条件下的整车百公里油耗。该车在5挡,发动机转速在1600 r/min 附近,燃油经济性最好。
3 结束语
在过去动力传动系统的匹配,由于测试手段和计算工具的限制,一直都采用定性分析和简单计算,靠大量积累的试验数据和反复测试的结果进行设计,试验周期长、试制费用高。通过Cruise 软件建立了汽车整车模型、发动机模型以及传动系统等各大模型，对发动机与传动系统进行了全面而深入的计算分析以便于更好地应用于整车的设计开发。参考文献：
[1]何仁,商高高．汽车动力传动系参数的优化方法[J].江苏理工大学学报,2000,21(06):61-64.
[2]李孟良，张建伟，张富兴等.中国城市乘用车实际行驶工况的研究[J].汽车工程，2006 ,28(06):554-557.
[3]宋宝玉,任秉银,于华波等．汽车传动系参数优化设计系统的研究[J].哈尔滨工业大学学报,2001,33(02):179-182.
作者简介：潘存福，男，本科，工程师，主要从事：发动机质量方面
的工作。
电控汽车波形分析—电子信号分析
超引力论坛 电控汽车波形分析 ——电子信号分析 超引力论坛
电控汽车波形分析 电控系统电子信号分析 波形测试设备 传感器波形分析 执行器波形分析 点火波形分析 柴油机波形分析 波形分析在电控汽车故障检测诊断中的应用 超引力论坛
电控系统电子信号分析 发动机微机控制系统在整个工作过程中都是以电子信号的形式进行数据传输的，因此只要能够检测出发动机微机控制系统在发动机运转过程中数据传输的波形，通过观察波形便可以得知发动机微机控制系统的工作是否正常，从而判断发动机微机控制系统的故障所在。 超引力论坛
电控系统电子信号分析 通过示波器检测发动机微机控制系统工作过程中数据传输的波形，可以让检测、维修技术人员知道在电子电路中到底发生了什么。 它显示的电子信号比万用表更准确、更形象，因为万用表通常只能用1～2个电参数来反映电子信号的特性，而示波器则是用电压随时间的变化的图形来反映一个电子信号 因此波形分析是现代汽车电控系统故障分析的一种很重要的手段和方法。 利用波形检测方法可以进行发动机微机控制系统的运行情况分析（也称氧传感器平衡过程O2FB 电器电路故障分析。 超引力论坛
发动机微机控制系统 电子信号的类型 对于发动机微机控制系统而言，其电子信号一般有以下5大类型： 直流(DC)信号 交流（AC）信号 频率调制信号 脉宽调制信号 串行数据（多路）信号 超引力论坛
直流(DC)信号 在汽车电控系统中产生直流(DC)信号的传感器或电源装置有：蓄电池电压或控制电控单元（ECU 输出的传感器参考电压； 模拟传感器信号，如发动机冷却液温度传感器、燃油温度传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、废气再循环阀位置传感器、旋转翼片式或热线式空气流量传感器和节气门开关，以及通用汽车、克莱斯勒汽车和亚洲汽车的进气歧管绝对压力传感器等。 超引力论坛
实用文档之汽车发动机的发展历程
实用文档之" 汽车发动机的发展历程" 摘要：汽车在现代社会生产生活中发挥着重要作用，而汽车发动机更是其核心部分；可以说汽车发动机的发展历程在一定程度上就是汽车的完善过程。本文阐述了汽车发动机的构造及原理，并讲述了汽车发动机的发展历程。而且笔者还对汽车发动机未来的发展趋势进行了合理预测。 【关键字】汽车发动机原理发展历程新技术 自从第二次工业革命以来，汽车得到迅猛发展。如今，汽车已经渗透到人类社会的各个方面。每天，数以千万计的汽车行驶在大大小小的公路上，而汽车生产所需的零件更是数以亿计。其广阔的市场使得汽车成为各种高科技应用的载体。汽车发动机为汽车提供动力，更是汽车的核心。汽车发动机的发展能极大地促进汽车的发展。在环境日益恶化的今天，传统发动机面临这巨大挑战。 1.发动机的类别 发动有很多种类，按不同划分方法有不同的类型。 按发动机所使用燃料来划分，发动机主要可分为汽油发动机、柴油发动机、天然气发动机、液化石油气发动机、混合动力发动机；根据发动机可分为四冲程发动机和二冲程发动机；按照气缸数，发动机可分为单缸发动机、两缸发动机、多缸（三缸以上）发动机；按照冷却方式不同，发动机可分为水冷式发动机（见图1）和风冷式发动机（见图2）；根据排列方式，发动机可分为直列L型发动机、H型发动机、W型发动机、V型发动机等；按照发动机在车身上的布局不同，发动机可分为前置发动机，中置发动机和后置发动机。
2.发动机构造及原理 发动机是一个热能转换机构，通过在密封汽缸内燃烧汽油（柴油）或天然气，使气体膨胀并推动活塞做往复运动，从而使物质的内能转
化为机械能。发动机是一种有许多机构和系统组成的复杂的机械设备。无论是哪种类型的发动机，要想完成热能转化为机械能的能量转化过程，实现工作循环，保证发动机能持续正常工作，都离不开发动机中各个机构和系统之间的配合。 汽油机是由五大系统和两大连杆组成，即曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成。 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。 配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。 汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。 润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。 冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。 在汽油机中，气缸内的可燃混合气是K电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。 要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。
基于整车匹配的汽车变速器总体设计及整车动力性计算
基于整车匹配的汽车变速器总体设计及整车动 力性计算 Revised as of 23 November 2020
本科课程设计说明书题目：基于整车匹配的汽车变速器 总体设计及整车动力性计算 院（部）：机电工程学院 专业：车辆工程 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 设计期限： 目录
第1章前言 本次设计的目的和意义 随着汽车工业的迅猛发展,车型的多样化、个性化已经成为汽车发展的趋势。而变速器设计是汽车设计中重要的环节之一。尽管近年来，自动变速器和无级变速器技术迅猛发展，对长期以来主导市场地位的手动变速器产生很大冲击，但手动变速器已应用了很长一个时期,经过反复改进,制造技术趋于成熟化，与其它种类变速器相比较，具有以下优点： 1.手动变速器技术已经发展了几十年，制造技术更加成熟，长期处于主导 变速器市场的地位，各方面技术经过长期市场考验，通过逐步积累，技 术已经相当成熟。 2.手动变速器传动效率较高，理论上比自动变速器更省油。 3.手动变速器结构简单，制造工艺成熟，市场需求大，能够产生生产规模 效益，生产成本低廉。 4.维修方便，维修成本便宜。 5.可以给汽车驾驶爱好者带来更多的操控快感。 在市场经济形势下.特别是当前国家对汽车变速器产品还拿不出完整规划的情况下.寻求引进更先进的汽车变速器,改进现有的变速器,从市场广度开发转变为深度开发,使产品系列化,通用化,标准化.组织好精益生产,降低成本,提高产品质量,才能逐步缩短同世界先进技术水平的差距。 基于整车匹配的变速器的现状和发展 各种车辆的用途不同，对变速器的要求也各异，所谓变速器与车辆匹配，即是为满足一定需要和使用性能的车辆配置一台水平相当、技术性合理、与车
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a 设计载荷确定： 该车型设计载荷根据德国标准DIN 70020规定：在空车重量（整备质量）的基础上加上座位载荷。5座位轿车前面加2人、后排加1人，也称为半载作为设计载荷, 重量假定为68kg加上随身物品7kg，重心对于不可调整座位在R点（设计H点）前50mm，可调整作为R点前100mm处。我国标准常常规定满载作为设计工况. 对于该计算车型如采用德国标准, 则具体计算为：1070kg+3*（68kg+7kg）=1295kg b 迎风面积： 根据迎风面积计算公式：A=0.78BH确定，其中：A迎风面积，B车宽，H 车高。对于该车型而言具体计算为：A=0.78*1710mm*1427mm=1.90m2 c 传动效率： 根据该轿车的具体传动系统形式，传动系统的传动效率大体可以由变速器传动效率，单级主减速器传动效率，万向节传动效率组成。 具体计算为：95%（变速器）乘96%（单级主减速器）乘98%（万向节）=89.4%，
同时考虑到，一般情况下采用有级变速器的轿车的传动系统效率在90%到92%之间，对上述计算结果进行圆整，对传动系统效率取为90% d 滚动阻力系数： 滚动阻力系数采用推荐拟和公式进行计算： )19440/1(2 0a u f f +=， 其中： f 取为0.014（良好水泥或者沥青路面）， a u 为车速km/h 。 (3) 发动机外特性曲线 i. AJR 发动机 ii AFE 发动机 图1.4.1 发动机外特性曲线 (4) 基本理论概述 汽车动力性能计算主要依据汽车驱动力和行驶阻力之间的平衡关系: j i w f t F F F F F +++= （1.4.1） 表1.4.2 各种受力名称 发 动 发动机
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1、何谓数据流?有何作用? 汽车数据流是指电子控制单元(ECU)与传感器和执行器交流的数据参数通过诊断接口，由专用诊断仪读取的数据，且随时间和工况而变化。数据的传输就像队伍排队一样，一个一个通过数据线流向诊断仪。 汽车电子控制单元(ECU)中所记忆的数据流真实的反映了各传感器和执行器的工作电压和状态，为汽车故障诊断提供了依据，数据流只能通过专用诊断仪器读取。汽车数据流可作为汽车ECU的输入输出数据，使维修人员随时可以了解汽车的工作状况，及时诊断汽车的故障。 读取汽车数据流可以检测汽车各传感器的工作状态，并检测汽车的工作状态，通过数据流还可以设定汽车的运行数据。 2、测量数据流常采用哪些方法? 测量汽车数据流常采用以下三种方法： (1)电脑通信方式；(2)电路在线测量方式；(3)元器件模拟方式。 2.1怎样用电脑通信方式来获得汽车数据流? 电脑通信方式是通过控制系统在诊断插座中的数据通信线将控制电脑的实时数据参数以串行的方式送给诊断仪。在数据流中包括故障的信息、控制电脑的实时运行参数、控制电脑与诊断之间的相互控制指令。诊断仪在接收到这些信号数据以后，按照预定的通信协议将其显示为相应的文字和数码，以使维修人员观察系统的运行状态并分析这些内容，发现其中不合理或不正确的信息，进行故障的诊断。电脑诊断有两种：一种称为通用诊断仪；另一种称为专用诊断仪。 通用诊断仪的主要功能有：控制电脑版本的识别、故障码读取和清除、动态数据参数显示、传感器和部分执行器的功能测试与调整、某些特殊参数的设定、维修资料及故障诊断提示、路试记录等。通用诊断仪可测试的车型较多，适应范围也较宽，因此被称为通用型仪器，但它与专用诊断仪相比，无法完成某些特殊功能，这也是大多数通用仪器的不足之处。 专用诊断仪是汽车生产厂家的专业测试仪，它除了具备通用诊断仪的各种功能外，还有参数修改、数据设定、防盗密码设定更改等各种特殊功能。专用诊断仪是汽车厂家自行或委托设计的专业测试仪器，它只适用于本厂家生产的车型。 通用诊断仪和专用诊断仪的动态数据显示功能不仅可以对控制系统的运行参数(最多可达上百个)进行数据分析，还可以观察电脑的动态控制过程。因此，它具有从电脑内部分析过程的诊断功能。它是进行数据分析的主要手段。 2.2怎样用电路在线检测方式来获得汽车数据流? 电路在线测量方式是通过对控制电脑电路的在线检测(主要指电脑的外部连接电路)，将控制电脑各输入、输出端的电信号直接传送给电路分析仪的测量方式。电路分析仪一般有两种：一种是汽车万用表；一种是汽车示波器。 汽车万用表也是一种数字多用仪表，其外形和工作原理与袖珍数字万用表几乎没有区别，只增加了几个汽车专用功能档(如DWELL档、TACHO档)。 汽车万用表除具备有袖珍数字万用表功能外，还具有汽车专用项目测试功能。可测量交流电压与电流、直流电压与电流、电阻、频率、电容、占空比、温度、闭合角、转速；也有一些新颖功能，如自动断电、自动变换量程、模拟条图显示、峰值保持、读数保持(数据锁定)、电池测试(低电压提示)等。 为实现某些功能(例如测量温度、转速)，汽车万用表还配有一套配套件，如热电偶适配器、热电偶探头、电感式拾取器以及AC／DC感应式电流夹钳等。 汽车万用表应具备下述功能： (1)测量交、直流电压。考虑到电压的允许变动范围及可能产生的过载，汽车万用表应能
氢气发动机的发展和现状
课程结业论文 题目：氢气发动机的发展和现状 学生姓名： 学生学号： 专业班级： 课程名称：现代汽车新技术概论 所属院部： 指导教师： 2013——2014学年第 1 学期
目录 第一章绪论 (1) 1.1氢气发动机的历史 (1) 1.2 氢动力汽车的现状 (2) 1.3氢动力汽车的研究发展方向 (3) 1.4发展氢动力汽车的必要性 (3) 第二章氢气能源性质 (4) 2.1 氢的特征 (4) 2.2氢气与传统燃料的性质对比 (5) 2.3 氢能的开发和利用 (6) 2.3.1 氢能的开发 (6) 2.3.2氢能的应用 (8) 第三章氢气的存储 (10) 3.1高压气瓶储氢 (10) 3.2液氢储氢 (11) 3.3金属氢化物储氢 (11) 3.4 浆液储氢技术 (12) 第四章氢气发动机的发展前景 (13)
氢气发动机的发展和现状 第一章绪论 1.1氢气发动机的历史 随着“汽车社会”的逐渐形成，汽车保有量不断地上升，而石油等资源却捉襟见肘，同时，消耗大量汽油的车辆不断排放有害气体和污染物质，对环境造成严重的危害。这一问题的解决之道当然不是限制汽车产业的发展，而是开发替代石油的新能源—氢能。氢作为内燃机的燃料并是人类最近的发明。在内燃机中使用氢气已有相当长的历史。 人类历史上第一款氢气内燃机的历史可以上溯到 1807 年，瑞士人伊萨克·代·李瓦茨制成了单缸氢气内燃机。他把氢气充进气缸，氢气在气缸内燃烧，最终推动活塞往复运动。该项发明在 1807 年 1 月 30 日获得法国专利，这是第一个关于汽车产品的专利。但由于受当时的技术水平所限，制造和使用氢气远比使用蒸汽和汽油等资源复杂，氢气内燃机于是被蒸汽机、柴油机以及汽油机“淹没”。 早在十九世纪中期，人们就开始对使用氢气作为内燃机燃料产生了兴趣。1841 年英国颁发了第一个用氢气和氧气的混合气体工作的内燃机专利证。1852 年，慕尼黑的宫廷钟表技师制成一台用氢气-空气混合气体工作的内燃机。 在氢内燃机的历史上，德国一直占有很重要的地位。德国的 Rudolph Erren 尝试在氢内燃机中采用内部混气的方式。在他的研究工作中，穿过内燃机的冷水套的管道，氢气被一些小喷嘴直接喷入气缸内进行混合。氢喷入的质量和时间由燃料分配器控制，这种方案可以用任何燃料或是采用双燃料的方式让发动机工作。他还提出氢氧内燃机构想，并据此设计了实验，用到潜艇上。德国的奔驰公司开发组建的氢动力车队是世界首个用氢气作为内燃机燃料的车队，该车队在柏林已经试运行多年。氢气输送管道，加氢站也是最先在德国兴建的。现在，空中客车公司德国分部，奔驰航空公司也都正在努力开发装备氢动力内燃机的空中飞机。德国的其他汽车公司如宝马等都在大力发展氢动力汽车。 1.2 氢动力汽车的现状 日本自 1984 年实施“阳光计划”，投入示范运行氢动力车，仅日本武藏工业大学就有多达九辆的氢动力车投入试验，且型号各不相同；日本各大汽车公司，如马自达，本田等，也都在积极加入氢动力车行列；马自达公司推出了第一款氢动力概念车 HR-X，金属氢化物储氢罐储氢，
汽车点火波形分析
汽车点火波形分析 摘要 汽车电子化的发展，应用之广与日俱增，尤其是计算机、网络技术的发展为汽车电子化带来了根本性的变革。因此，当代汽车的维修不是单纯的机械维修，而是机械与电子为一体的维修。由于电子控制元件的维修比较抽象，给汽车维修技术提出了新的挑战，使许多维修人员望而止步，感到神秘莫测。 汽车电控系统技术的发展,使现代的汽车成为了一个高科技的结晶体,这就要求汽车故障诊断技术也向高新技术方向发展。传统的故障诊断方式根本不能适应现代汽车故障诊断的要求,尤其对电控系统故障的诊断,必须采用先进的检测设备,先进的工作模式。 波形分析技术应用于汽车维修业,可以大大提高汽车故障诊断的速度与准确性,利用波形分析检测时,示波器可以显示出电子信号的各种参数,利用这些参数就能够判定这个电子信号的波形是否正常,然后,通过波形分析便可以进一步检查出电路中传感器,执行 器以及电路和控制电脑等各部分的故障,从而进行修理。 本文叙述了汽车点火系统波形连接、检测、分析方法;并结合波形图形象深刻的分析汽车故障类型、位置、原因。使学者有一目了然的深刻视觉感受,发掘学习者的兴趣。 【关键词】：点火系统；点火波形图；波形分析；故障波形分析
目录 第1章绪论 (1) 1.1引言 (1) 1.2 点火系统概述 (1) 第2章点火系统检测连接及点火波形种类、特点 (3) 2.1点火系统检测连接方法 (3) 2.2点火波形种类 (4) 2.3次级点火波形的特点 (5) 第3章点火波形分析 (7) 3.1点火波形分析方法 (7) 3.2各类点火系波形 (8) 3.2.1触点式点火系波形 (8) 3.2.2无触点点火系波形 (9) 3.2.3 无分电器点火系统波形 (9) 3.3次级点火波形可查明的故障 (9) 3.4分析次级点火波形的要点(五常看) (10) 3.5点火系统的加载调试 (12) 第4章故障波形分析 (13) 4.1典型故障波形分析 (13) 4.1.1初级电压分析 (14) 4.1.2次级电压波形分析 (15) 4.2次级点火故障波形分析 (16) 4.3点火波形分析举例 (17) 结论 (20) 参考文献 (21) 致谢 (22) 2
现代汽车故障诊断中数据流分析的应用
现代汽车故障诊断中数据流分析的应用 摘要：在现代汽车使用中经常会出现故障问题，为了更好地解决故障问题，应 科学开展故障诊断工作，应用数据流的分析方式进行故障分析与探索，保证诊断 的准确性与可靠性，并提出合理的汽车故障维修建议，为其后续发展夯实基础。 关键词：现代汽车故障诊断数据流分析 现代汽车故障诊断期间使用数据流分析方式，有利于获取准确的数据信息， 形成自动化的诊断系统，合理检测电器元件工作状态，转变传统诊断技术方式， 提升检测工作效果，使得工作人员可以准确且快速地掌握故障点，并合理地进行 维修与保养，延长现代汽车的使用寿命，为人们提供高质量的服务。 一、现代汽车故障诊断数据流问题 1.缺乏完善的诊断步骤。在实际工作期间，未能合理完善诊断工作步骤，缺 乏针对性与现代化的工作方法，没有建立完善的管控体系与模式，甚至会影响整 体工作效果，无法满足当前的故障诊断数据信息的分析要求。例如：出现某种诊 断故障代码（DTC）时，动力系统控制模块没有发出指令，冷却风扇一直运转， 工作人员未能完善诊断流程与步骤，缺乏科学化的工作方式。 2.缺乏针对性的工作方法。在故障数据流分析工作中，没有开展严格的管理 工作，难以创建精细化的工作模式与体系，在缺乏完善工作方法的情况下，难以 创建先进性与针对性的管理体系，严重影响到整体工作的合理发展。 3.测量方式落后。在故障数据流分析的过程中，没有使用先进的测量方式开 展工作，缺乏科学化与合理化的测量工作形式，难以使用合理的方法对其进行管 理与控制，严重影响到测量工作的可靠性与有效性。 二、现代汽车故障诊断中数据流分析的应用 在现代汽车故障诊断的过程中，数据流分析方式具有较高的应用价值，有利 于提升故障诊断的准确性，改革传统的诊断方式与方法，保证数据信息获取的便 捷性，满足当前的管理与发展需求，形成现代化的工作模式。 1.完善诊断步骤内容。在使用数据流分析方式期间，应完善现代汽车故障诊 断步骤，创建科学化与合理化的工作模式。 （1）在诊断期间需针对故障码进行合理分析，明确是否存在故障码，结合检测标准等进行综合化的分析与研究。在全面分析之后，检测人员需根据故障码原 因与情况进行分析，使用数组与波形分析方式明确汽车的故障位置，确保可以提 升故障诊断工作效率与水平，优化整体管控模式，（2）如果现代汽车数据流分 析中没有发现故障码，在检测的时候就要尽量找出故障码，明确故障情况。检测 人员可以结合系统的实际运行原理与参数等开展各方面的分析工作，并全面分析 数据参数内容。在数据分析的时候，还需全面分析维修系统原理，明确维修参数 内容，在认真分析的情况下，准确判断故障情况，提升自身工作效果。 2.针对性地进行故障诊断。（1）合理检查点火位置。（2）针对燃油供给结 构进行检查。（3）实现数据流的合理分析。检测工作人员需针对解码器故障码 进行合理的查询，明确每辆汽车的故障检查情况。如果没有故障码，就要使用计 算机数据块开展数据流的分析工作，在每个数据模块中都要显示具体的故障结果，以此形成科学的分析系统与模式。检测人员可以使用数据流分析的方式开展传感 器的检测工作，在形成数据流之后使用计算机设备等进行验证，明确数值是否处 于正常范围。（4）数据流的进一步分析。在分析数据流之后还需进行进一步的 分析，明确汽车零部件的故障原因与实际位置，并了解故障程度。在明确具体故
汽车节气门位置传感器波形分析
线性输出型节气门位置传感器信号波形分析 波形检测方法 1.连接好波形测试设备，探针接传感器信号输出端子，鳄鱼夹搭铁。 2.打开点火开关，发动机不运转，慢慢地让节气门从关闭位置到全开位置，并重新返回至节气门关闭位置。慢慢地反复这个过程几次。这时波形应如图所示铺开在显示屏上。 线性输出型节气门位置传感器信号波形分析如图所示。 1、查阅车型规范手册，以得到精确的电压范围，通常传感器的电压应从怠速时的低于1V到节气门全开时的低于5V。 2、波形上不应有任何断裂、对地尖峰或大跌落。 3、应特别注意在前1/4节气门开度中的波形，这是在驾驶中最常用到传感器碳膜的部分。传感器的前1/8至1/3的碳膜通常首先磨损。 4、有些车辆有两个节气门位置传感器。一个用于发动机控制，另一个用于变速器控制。 5、发动机节气门位置传感器传来的信号与变速器节气门位置传感器操作相对应。 6、变速器节气门位置传感器在怠速运转时产生低于5V电压，在节气门全开时变到低于1V。 7、特别应注意达到2.8V处的波形，这是传感器的碳膜容易损坏或断裂的部分。 8、在传感器中磨损或断裂的碳膜不能向发动机ECU提供正确的节气门位置信息，所以发动机ECU不能为发动机计算正确的混合气命令，从而引起汽车驾驶性能问题。 9、如果波形异常，则更换线性输出型节气门位置传感器。 开关量输出型节气门位置传感器信号波形分析
1、开关量输出型节气门位置传感器的信号波形检测同线性输出型节气门位置传感器。 2、它是由两个开关触点构成的一个旋转开关，一个常闭触点构成怠速开关，节气门处在怠速位置时，它位于闭合状态，将发动机ECU的怠速输入信号端接地搭铁，发动机ECU接到这个信号后，即可使发动机进入怠速控制，或者控制发动机“倒拖”状态时停止喷射燃油，另一个常开触点（构成全功率触点），节气门开度达到全负荷状态时，将发动机ECU的全负荷输入信号端接地搭铁，发动机ECU接到这个信号后，即可使发动机进入全负荷加浓控制状态。 开关量输出型节气门位置传感器的信号波形及其分析如图所示。如果波形异常，则应更换开关量输出型节气门位置传感器。
国内外汽车发动机的现状和发展趋势
国内外汽车发动机的现状和发展趋势姓名：祖春胜班级：车辆09-2 学号：0901040440 摘要：本文综述了发动机的发展带动汽车的发展，随着汽车产销量的不断增长， 大气污染，石油资源枯竭，故而，世界汽车界将在发动机上发展更先进的技术从而实现汽车的节能和环保，通过列举大量国内外发动机的技术现状及发展趋势，从而更进一步的了解发动机的节能与环保。 关键词：电控液压进气系统；涡轮增压；燃油品质；排气后处理；汽油机直喷（GDI）技术 The status and development trend of Domestic and foreign automobile engines Abstract: The paper distract the development of internal combustion engine driven vehicle development, accompanied by rapid growth in automobile production and sales from the atmospheric pollution and oil consumption. Undoubtedly, the development advanced engine technology in the automotive energy-saving, environmental protection is the important issue to the world automotive industry.By listing plenty of domestic and foreign engine technology situation and the development tendency, so as to further understand the engine of energy conservation and environmental protection Keywords:Electric hydraulic air intake system；Monomer pump technology; Fuel Character；Exhaust Gas After Treatment、Gasoline direct injection (GDI) technology 伴随着汽车产销量的不断增长，从而带来了世界石油资源日趋枯竭的压力, 面对汽车急剧增长对环境的影响, 世界汽车界不停地在寻找实现汽车工业可持续发展的解决方法，对发动机的环保，能源诸方面的技术加以改进。 一．柴油机的发展及现状 1.1柴油机的性能特点 （1）好的燃油经济性。 （2）有能量密度高，燃油消耗率低，这对节约能源和提高经济效益都很重要。（3）结构较复杂，零部件材料和工艺要求较高，制造成本较高，与汽油机相比质量较大。柴油机主要有三大优点: (1) 经济。首先，每单位柴油的能量含量比汽油高；其次，柴油机的压燃特性，使其热效率比汽油机高。一般柴油机的油耗要比汽油机的低 30%～40%。 (2) 环保。一般来说, 机动车的主要排放物有一氧化碳、碳氢化合物、二氧
混合动力汽车整车匹配系统开发 论文
聊城大学汽车与交通工程学院2010届 本科毕业论文（设计）工作任务下达书专业机械设计制造及其自动化学号2008301014姓名宋洋洋 一、毕业论文（设计）题目 混合动力汽车整车匹配系统开发 二、基本要求 1．针对所下达课题，开展前期资料的收集、整理，了解混合动力汽车整车匹配的重要性。 2．通过广泛阅读文献，了解混合动力汽车动力性的知识。 3．了解MATLAB，并会使用MATLAB GUI制作软件。 三、推荐参考文献 [1]余志生.汽车理论[M].机械工业出版社,1990.5. [2]任绢,终俐鹃.利用MA TLAB制作图形界面[D].天津大学.1998(1):25-26. [3]薛定宇.控制系统计算机辅助设计-MATLAB语言及应用[M].清华大学出版社,1996. [4]施晓红,周佳.精通GUI图形界面编程[M].北京:北京大学出版社,2003. 四、进程安排 五、本毕业设计（论文）任务下达书于2010年3月14日发出。毕业论文（设计）应于2010年6月6日前完成后交学院，由指导教师和评阅人分别评阅后提交毕业论文（设计）答辩委员会。 六、毕业设计（论文）任务下达书一式三份，一份给学生，一份留学院存档，一份装入 《毕业论文（设计）工作记录》。 指导教师：年月日 分管院长：年月日
聊城大学汽车与交通工程学院2010届 本科毕业论文（设计）开题报告书
聊城大学汽车与交通工程学院2010届 本科毕业论文（设计）中期检查及指导记录表 （指导教师填写）
聊城大学汽车与交通工程学院2010届 本科毕业论文（设计）指导教师评分表 学生姓名宋洋洋专业机械设计制造及其自动化班级2008级6班学号2008301014
发动机动态数据流工作分析原理
发动机动态数据流工作分析原理 1、何谓数据流?有何作用? 汽车数据流是指电子控制单元(ECU)与传感器和执行器交流的数据参数通过诊断接口，由专用诊断仪读取的数据，且随时间和工况而变化。数据的传输就像队伍排队一样，一个一个通过数据线流向诊断仪。 汽车电子控制单元(ECU)中所记忆的数据流真实的反映了各传感器和执行器的工作电压和状态，为汽车故障诊断提供了依据，数据流只能通过专用诊断仪器读取。汽车数据流可作为汽车ECU的输入输出数据，使维修人员随时可以了解汽车的工作状况，及时诊断汽车的故障。 读取汽车数据流可以检测汽车各传感器的工作状态，并检测汽车的工作状态，通过数据流还可以设定汽车的运行数据。 2、测量数据流常采用哪些方法? 测量汽车数据流常采用以下三种方法： (1)电脑通信方式；(2)电路在线测量方式；(3)元器件模拟方式。 2.1怎样用电脑通信方式来获得汽车数据流? 电脑通信方式是通过控制系统在诊断插座中的数据通信线将控制 电脑的实时数据参数以串行的方式送给诊断仪。在数据流中包括故障的信息、控制电脑的实时运行参数、控制电脑与诊断之间的相互控制指令。诊断仪在接收到这些信号数据以后，按照预定的通信协议将其显示为相应的文字和数码，以使维修人员观察系统的运行状态并分析这些内容，发现其中不合理或不正确的信息，进行故障的诊断。电脑诊断有两种：
一种称为通用诊断仪；另一种称为专用诊断仪。 通用诊断仪的主要功能有：控制电脑版本的识别、故障码读取和清除、动态数据参数显示、传感器和部分执行器的功能测试与调整、某些特殊参数的设定、维修资料及故障诊断提示、路试记录等。通用诊断仪可测试的车型较多，适应范围也较宽，因此被称为通用型仪器，但它与专用诊断仪相比，无法完成某些特殊功能，这也是大多数通用仪器的不足之处。 专用诊断仪是汽车生产厂家的专业测试仪，它除了具备通用诊断仪的各种功能外，还有参数修改、数据设定、防盗密码设定更改等各种特殊功能。专用诊断仪是汽车厂家自行或委托设计的专业测试仪器，它只适用于本厂家生产的车型。 通用诊断仪和专用诊断仪的动态数据显示功能不仅可以对控制系统的运行参数(最多可达上百个)进行数据分析，还可以观察电脑的动态控制过程。因此，它具有从电脑内部分析过程的诊断功能。它是进行数据分析的主要手段。 2.2怎样用电路在线检测方式来获得汽车数据流? 电路在线测量方式是通过对控制电脑电路的在线检测(主要指电脑的外部连接电路)，将控制电脑各输入、输出端的电信号直接传送给电路分析仪的测量方式。电路分析仪一般有两种：一种是汽车万用表；一种是汽车示波器。 汽车万用表也是一种数字多用仪表，其外形和工作原理与袖珍数字万用表几乎没有区别，只增加了几个汽车专用功能档(如DWELL档、TACHO
汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势
汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势 丁志盛叶挺宁 摘要：介绍了汽车发动机电子控制系统相关技术背景、开发现状及发展趋势。 关键词：EECS,ECU汽车发动机电喷 一、汽车发动机电子控制系统概述 汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System，简称EECS)通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制，使发动机工作在最佳工况，达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括： - 燃油喷射控制； - 点火系统控制； - 怠速控制； - 尾气排放控制； - 进气控制； - 增压控制； - 失效保护； - 后备系统； - 诊断系统等功能。 另外，随着网络、集成控制技术的广泛应用，作为汽车控制主要单元的EMS系统通过 CAN(Controllers Area Network)总线与其他控制系统，例如：安全系统(如ABS、牵引力电子稳定装置ESP (Electronic Stability Program))、底盘系统（如主动悬挂ABC(Active Body Control)）、巡航控制系统（Speed Control System或Cruse Control System）以及空调、防盗、音响等系统实现网络互联，实现信息共享并实施集成优化统一控制。在不久的将来，车载通讯平台将利用现有无线通讯网络为汽车驾驶提供更广泛的咨询、娱乐等增值服务（如GPS全球定位系统的应用）。 汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下技术内容： - 传感器
主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃传感器、车速传感器、氧传感器等。 - 执行器 主要包括喷油器、点火控制模块、怠速空气控制阀以及各种电磁阀等。 - 电控单元ECU(Electronic Control Unit) 和控制算法程序软件其作用是通过采集各种传感器输入信号并将信号进行调理，根据发动机管理控制算法进行运算，然后输出控制信号并进行功率放大给执行器。同时检测传感器信号正常状态，出现故障时报警。 图1描述了汽车发动机电子控制系统示意图。 图1 另外，为了应对汽车产业产品作为多种产品链状集成开发的特点以及快速更新的市场需求，高性能的发动机试验台架、集成开发环境工具以及测试产品耐环境性能的设备为快速开发高质量面向不同汽车发动机的管理系统产品提供保障：
载货汽车的整车性能匹配分析
载货汽车的整车性能匹配分析 作者：北汽福田汽车工程研究院吴学华来源：汽车制造业 本文借助Cruise软件对某款中型货车进行了整车性能分析，并通过整车动力传动系统的优化匹配分析，为以后同类车型的改进和升级提供了依据。 随着排放法规的日益严格，燃油资源的紧缺，对于汽车的排放和经济性的要求也更加严格。 通常汽车的动力性、经济性和排放性能的评价是在汽车研制过程中由实车进行道路试验和台架试验后得出的。汽车的动力性和经济性在很大程度上取决于发动机和整车传动系统的匹配是否合理，发动机与传动系统的匹配方案可能有很多种，如果每款方案都经过实车试验，会增加开发费用、延长设计周期，所以，我们有必要在产品开发设计阶段即没有试验样车的情况下，做好整车动力传动系统的匹配分析工作。 动力性和经济性评价指标 汽车的动力性常用评价指标为最高车速、加速时间（包括直接档加速时间和原地起步连续换档至某一车速的加速时间）和最大爬坡度等；燃油经济性常用的评价指标有等速行驶百公里燃油消耗量和多工况循环行驶工况的百公里燃油消耗量。 整车性能分析 下面以某款中型货车为例进行整车性能匹配分析。该载货汽车是在已开发的某系列载货车型基础换装发动机及相关配置（离合器、变速箱）后，通过优化设计而成。借助Cruise软件对该车型进行燃油经济性、动力性分析和评估。 根据载货汽车的整车布置明细建立整车仿真分析模型。对设计部门提供的整车及部件参数进行完善处理后嵌入整车模型文件展开整车性能分析。本项目仿真分析车辆载重情况为满载。整车仿真分析模型如图1所示，基本参数如下：整车外形尺寸（长×宽×高）为 8655mm×2482mm×2760mm，轴距4700mm，整备质量5400kg，满载质量12005kg，空气阻力系数0.75，车辆迎风面积5.4m2，发动机排量4.257L，标定功率105kW，标定转速2800r/min，怠速转速750r/min，变速箱各档速比分别为6.515、3.917、2.347、1.429、
(完整版)汽车空调系统匹配计算
摘要 汽车空调的普及，是提高汽车竞争能力的重要手段之一。随着汽车工业的发展和人们物质生活水平的提高，人们对舒适性，可靠性，安全性的要求愈来愈高。国内近年来，汽车生产厂家越来越多，产量越来越大，大量中高档车需要安装空调。因此，对汽车空调的研究开发特别重要。 本论文针对吉利LG—1空调系统匹配设计,对普通轿车空调系统的设计开发原理和特点进行了比较系统的阐述. 第一章概论 1.1 汽车空调的作用及其发展 汽车工业是我国的支柱产业之一，其发展必然会带动汽车空调产业的发展。汽车空调作为空调技术在汽车上的应用，它能创造车室内热微环境的舒适性，保持车室内空气温度、湿度、流速、洁净度、噪声和余压等在热舒适的标准范围内，不仅有利于保护司乘人员的身心健康，提高其工作效率和生活质量，而且还对增加汽车行始安全性具有积极作用。 就世界上汽车空调技术发展的历史来看，其发展的速度也是惊人的。1927年就诞生了较为简单的汽车空调装置，它只承担冬季向乘员供暖和为挡风玻璃除霜的任务。直到1940年，由美国Packard公司生产出第一台装有制冷机的轿车。1954年才真正将第一台冷暖一体化整体式设备安装在美国Nash牌小汽车上。1964年，在Cadillac轿车中出现了第一台自动控温的汽车空调。1979年，美国和日本共同推出了用微机控制的空调系统，实现了数字显示和最佳控制，标志着汽车空调已进入生产第四代产品的阶段。汽车空调技术发展至今，其功能已日趋完善，能对车室进行制冷，采暖，通风换气，除霜（雾），空气净化等。我国空调产业发长速度虽然较快，但是目前国内车用空调系统生产基本上仍是处于引进技术与开发、研究并举的阶段。 1.2 汽车空调的特点 汽车空调使用的特殊性，决定了它在结构、材料、安装、布置、设计、技术要求等方面与普通空调，如建筑物空调，有着较大的差别： 1）在动力源处理上，车用空调压缩机只能采用开启式的结构型式，这就带来空调系统轴封要求高，制冷剂容易泄漏的问题。 2）作为空调的对象，汽车车室容积狭小，人员密集，其热、湿负荷大，气流分布难以均匀，要求所选配的车用空调机组制冷量要大，能降温迅速。 3）当车用空调装置消耗汽车主发动机的动力时，必须考虑其对汽车动力也操纵性能的影响，也必须考虑车速变化幅度大或变化频繁，给空调系统制冷剂流量控制、制冷量控制、系统设计带来的影响。 4）汽车本身结构非常紧凑，可供安装空调设备觉得空间极为有限，不仅对车用空调装置的外形、体积和质量要求较高，而且对其性能和选型也会带来影响。 5）汽车是运动中的物体，对汽车空调系统各组成部件的振动、噪声、安全、可靠等方面的技术要求严格。6）车用空调装置的结构、外形和布置，必须考虑其对汽车底盘、车身结构件及汽车行驶稳定性、安全性的影响。 第二章课题的目的及现实意义 2.1 课题主要目的 本空调系统的国产化开发是按照浙江吉利轿车的要求进行系统仿制，本着通用性和互换性的原则而进行的。本系统参照于日本威驰轿车空调系统，适用于小型轿车空调系统的研发。 压缩机总成的装配位置与原装系统相同，重新设计压缩机支架及涨紧机构，仍采用V型皮带轮。 风机、干燥器、电磁阀及各部件，位置和型号与威驰轿车原装系统选配相同。 管路走向及固定方式与原装基本相同，对接口尺寸按我公司标准做相应的修改。