發(fā)布時(shí)間：2020-11-22 06:01

　　 由SAE-China組織的2017年中國大學(xué)生方程式汽車大賽(FSC),其賽事規(guī)則要求發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)加裝20mm限流閥。而原裝的電控系統(tǒng)與其不匹配,導(dǎo)致發(fā)動機(jī)性能嚴(yán)重下滑,無法滿足競爭激烈的賽事要求。所以,設(shè)計(jì)制作新的進(jìn)排氣系統(tǒng),匹配新的電控系統(tǒng)及控制參數(shù)成為各參賽隊(duì)伍面對的重要課題之一。本文以SUZUKI_GSX_R600發(fā)動機(jī)作為研究對象,經(jīng)過ECU(MoTec_M84)和測功機(jī)的選型,傳動軸及進(jìn)排氣系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)、制作,成功搭建發(fā)動機(jī)標(biāo)定試驗(yàn)臺架。在所選ECU、傳感器基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)、制作、連接電路系統(tǒng),標(biāo)定各傳感器,設(shè)置ECU環(huán)境參數(shù)。標(biāo)定試驗(yàn)前通過對友校賽道數(shù)據(jù)的分析,合理劃分MAP區(qū)域,針對性選擇標(biāo)定工況點(diǎn)。用全面試驗(yàn)的方法進(jìn)行四套進(jìn)氣系統(tǒng)的組合試驗(yàn),保證試驗(yàn)精準(zhǔn)度。用簡單對比試驗(yàn)的方法確定噴油、點(diǎn)火等控制參數(shù)的范圍。用正交試驗(yàn)方法減少測試次數(shù)、分析因素及其水平的可信度。制定完噴油、點(diǎn)火等主要MAP后,做了相應(yīng)的補(bǔ)償修正,保證發(fā)動機(jī)具有良好的環(huán)境適應(yīng)性。臺架試驗(yàn)完成后,通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,總結(jié)出各個(gè)控制參數(shù)對發(fā)動機(jī)性能的影響規(guī)律。通過標(biāo)定前后及與友校的發(fā)動機(jī)外特性對比,發(fā)現(xiàn)平均功率較原機(jī)提升10.71%,平均扭矩提升15.52%,整體達(dá)到國內(nèi)中上游水平。在此基礎(chǔ)上使用ETC分段控制節(jié)氣門,重新優(yōu)化了賽車主減速比。最終車隊(duì)取得了2017 FSC賽事全國二等獎,同時(shí)也是車隊(duì)歷史最好的成績。
【學(xué)位單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U469.696
【部分圖文】：

圖 2.1 四款發(fā)動機(jī)外特性對比2.1.2 測功機(jī)選型內(nèi)燃機(jī)的有效軸功率測定主要為兩大內(nèi)容，即扭矩和轉(zhuǎn)速。軸功率 P 可用式（2.1）表達(dá)：602 nP （2.1）式中：M—發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩（N·m）；n—發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速（rpm）因此，獲得曲軸轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，便可間接得出發(fā)動機(jī)有效軸功率。測功機(jī)通常由兩大部分構(gòu)成：制動器和磅秤機(jī)構(gòu)。曲軸的扭矩由制動器吸收轉(zhuǎn)化，而磅秤機(jī)構(gòu)則用來測量發(fā)動機(jī)扭矩。目前市場上主流的測功機(jī)主要有水力測功機(jī)和電力測功機(jī)，電力測功機(jī)按照電流不同又可分為直流、交流和渦流測功機(jī)[17]。在水力測功機(jī)中，發(fā)動機(jī)的有效功率消耗于水循環(huán)和水溫的升高，而電力測功機(jī)是利用電磁力和電機(jī)結(jié)構(gòu)來測量發(fā)動機(jī)有效功率。電力測功機(jī)常見的布局形式是定子外殼

第二章 發(fā)動機(jī)標(biāo)定臺架搭建帶萬向節(jié)的傳動軸對同軸度要求很低，但其輸入軸與輸出軸之間的角偏差會導(dǎo)致不等速現(xiàn)象，因此必須使用雙萬向節(jié)，故成本進(jìn)一步增加。彈性聯(lián)軸器具有很好的緩和沖擊效果，但卡爪等部件加工難度較高。綜合來看，簡單剛性聯(lián)軸器或尼龍繩編結(jié)聯(lián)軸器是較理想的選擇。CHD-FSC 早年發(fā)動機(jī)測試試驗(yàn)使用的傳動軸結(jié)構(gòu)如圖 2.4 所示，中間軸與靠近測功機(jī)的法蘭盤使用編織尼龍繩交叉連接，靠近發(fā)動機(jī)的法蘭盤通過花鍵與發(fā)動機(jī)輸出軸連接，該法蘭盤與中間軸上的法蘭盤通過六根橡膠棒連接。但試驗(yàn)中多次出現(xiàn)尼龍繩和橡膠棒連鎖性斷裂的試驗(yàn)事故，因此 2017 賽季放棄使用上述結(jié)構(gòu)傳動軸。

膠棒連鎖性斷裂的試驗(yàn)事故，因此 2017 賽季放棄使用上述結(jié)構(gòu)傳動軸。圖 2.4 早期使用的傳動軸結(jié)構(gòu)簡單的剛性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，但對同軸度要求很高，過低的同軸度在高轉(zhuǎn)速情況下會產(chǎn)生劇烈抖動，形成金屬疲勞斷裂等現(xiàn)象。如果在無法保證同軸度的情況下貿(mào)然安裝新的傳動軸，仍然避免不了同樣的問題。因此，2017 賽季設(shè)計(jì)了全新結(jié)構(gòu)的聯(lián)軸器，其三維 CATIA 圖、安裝實(shí)物圖分別如圖 2.5 a）和 b）所示。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2894243