1、發動機與汽車經濟性匹配的研究發動機與汽車經濟性匹配的研究 以裝有解放牌汽車底盤和6110A柴油機為例 小組成員及任務分工： 素材整理：林義鵬，夏靖 PPT制作: 沈佳華，徐彤 問題回答：李明俊，劉濤 PPT講解：徐志龍當當前能源危機的陰影已籠罩著整個世界，節約燃油問題早已迫在眉睫前能源危機的陰影已籠罩著整個世界，節約燃油問題早已迫在眉睫.因此，汽車發動因此，汽車發動機的工作者在致力于改善發動機的工作過程，降低機械損失，以降低油耗率ge，而汽車底盤的工作者在致力于提高傳動效率、降低各種阻力的研究。但對發動機、底盤、道路三者的合理匹配以提高汽車的經濟性(本次討論中所提汽車經濟性一詞，均指燃油經濟性

2、)即所謂第二燃油經濟性和實用車速等問題的研究卻顯得很不夠。本次討論以我國使用量最大、使用面最廣的解放牌汽車底盤為例，裝上目前正在研制的6110A柴油機后闡明上述三者的合理匹配問題(實際涉及到發動機的油門開度、轉速、變速器檔位、車速、載荷、道路阻力等方面的間題)，而在當前的汽車節油工作中正是這一方面潛力效大，值得進一步研究，類似方法還可應用于拖拉機、工程機械、動力牽引、農用動力等。底盤：底盤作用是支承、安裝汽車發動機及其各部件、總成，形成汽車的整體造型，并接受發動機的動力，使汽車產生運動，保證 正常行駛。底盤由傳動系、行駛系、轉向系和制動系四部分組成。傳動系簡介： 傳動系一般由離合器、變速器、萬

3、向傳動裝置、主減速器、差速器和半軸等組成。 行駛系統：行駛系由汽車的車架、車橋、車輪(注意)和懸架等組成。 轉向系簡介：汽車上用來改變或恢復其行駛方向的專設機構稱為汽車轉向系統。 制動系簡介：汽車上用以使外界(主要是路面)在汽車某些部分(主要是車輪)施加一定的力，從而對其進行一定程度的強制制動的一系列專門裝置統稱為制動系統。其作用是：使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進行強制減速甚至停車；使已停駛的汽車在各種道路條件下(包括在坡道上)穩定駐車；使下坡行駛的汽車速度保持穩定。解放牌汽車底盤的介紹6110型柴油機是80年代初期長春第一汽車制造廠根據中型載重汽車改裝柴油機的發展。需要委托長春汽車研究所設

4、計并會同幾家柴油機廠家而研制出的新產品。目前國內有大連柴油機廠、無錫柴油機廠和吉林柴油機廠三個廠在生產該系列柴油機。三個廠生產的6110型系列柴油機結構上基本相同,只是在轉速和功率調整上略有差異6110型柴油機是直列六缸、水冷、直接噴射式燃燒室、四沖程高速柴油機。本機匹配有柱塞直徑加大到9.smm的A型噴油泵,裝有RFD型飛錘機械離心式兩極一全程兩用調速器。6110型柴油機車用時按兩極調速調整,只有做工程機械動力使用時才特別需要全程調速,因而將RFD型調速器改裝為RSV型全程調速器。6110型柴油機是6110型系列柴油機的基本型,它是根據配裝新型610噸載貨柴油車需要而設計的,適于與CA一15

5、oP型平頭6噸載貨車和CA一150K型長頭6噸載貨車配裝。6110A柴油機介紹發動機和汽車經濟性的關系式發動機和汽車的經濟性兩者既密切相關但又是不同的兩個概念。發動機的經濟性一般是以油耗率ge(g/psh)來評價，而汽車的經濟性是以每百公里(或每噸百公里)所消耗燃油的公斤數或升數g100)來表示的。二者關系如下:經濟性匹配分析示例把發動機的萬有特性和汽車的行駛阻力特性聯系起來，把牽引力和車速轉化為發動機參數。平均有效壓力和轉速同時繪于發動機萬有特性上，便能表示出整車的特性場。有關s一loA柴油機的參數為:缸徑llomm、行程12omm、ZV、=6.842(l)、14oPS/300。rpm。CA

6、-15k汽車底盤有關參數為:i。=7.63，i:=6.24，i:=3.32，i:=l.90，i=i。=0.51r、求得為0.478m，汽車自重約4150kg，載重5000kg，三人乘坐時重量約200kg，總重約9350kg。汽車的傳動效率越是車速、速比和負荷等的函數。在解放牌汽車情況下，可取平均值86.2計算。F=3.52m氣k取0.07。6110A萬有曲線特性圖改善經濟性匹配的途徑1.把發動機萬有特性的低油耗區變至中等轉速的較低負荷區，則無論從生產率和g100都將獲得很大經濟效益.因此改善汽車經濟性匹配的有效途徑之一，就是使發動機的經濟區位于常用排檔、常用車速區。這必須降低發動機的機械損失，

7、和中等轉速的工作過程來實現。2.若行駛要求的功率Ne和車速Va都不變，改變傳動系所有參數(或部分參數，或發動機參數(如氣缸數用停缸法)、排量V、和平均有效壓力p。使汽車行駛功率和車速不變，則g100的變化率與ge的變化率相同、即此時汽車的經濟性與發動機的經濟性一致。3.通過增加裝載噸位或帶拖掛來利用較高的功率，使車速Va不變，即ik等均不變，以降低kg/T.100km油耗。不同載重與不同道路坡度時的汽車經濟性匹配的變化由上述兩個萬有曲線特性圖我們可以得到：在平道上改變裝載噸位行駛時，汽車的萬有特性如下圖所示，由于汽車自重較大，所以V檔空載的負載曲線幾乎與W檔五噸時相同。低速時前者反低于后者，各

8、檔的滿載(五噸)曲線與空車曲線p。相差僅為2左右。檔位越低相差越小，班檔五噸只比l檔空車的p。值高0.5左右.由此可見，每噸公里的油耗隨裝載噸位的減小急劇增加，大車輕裝，使油耗加劇，應盡量避免，從中也可見降低汽車自重對節油的重要意義。圖五為在0.02和0.05兩種坡道上汽車的萬有特性。當汽車在不同坡道行駛時，汽車的濟性和加速性迅速惡化。在2%的坡道上，V檔尚可行駛，且接近loogeoin曲線，能充分利發動機的功率，但最高車速可達約65km/h，接著又必須換至W檔，此時最高車速約70km/五相同功率時高檔的經濟性仍優于低檔.1檔與萬檔的間隔仍顯得較大，當汽車在5%的坡道行駛時.V、萬檔已不能行駛

9、。僅能用l檔行駛.最高車速約為37km/hr.g100達53kg/100km左右。圖中等百公里油耗為23。在F檔行駛時，沿等功率曲線發動機轉速越高，百公里油耗不斷急劇上升，但發動機轉速相同時，用較大的功率工作g100增加較少。“實用車速”問題：從汽車的萬有特性圖二和圖三可知，經濟車速(g100/min)總是位于車速較低處，只有當發動機轉速降低，ge急劇增加的情況下，g:。才升高。由于6ll0A柴油機的萬有特性曲線試驗轉速還不夠低，以致各檔位下都是隨轉速以及與之成比例的車速的降低g100不斷降低。各檔的經濟車速均位于發動機轉速1200rPm以下，經濟車速太低，雖然省油，但降低了汽車的生產率。從廣

10、義的經濟性來說是不合算的.折衷的辦法是汽車既要省油而生產率又要高。本次討論提出“實用車速”的概念，按節油且生產率又較高的要求，“實用車速”時應使g100/Va的比值為極小。在本機情況下，由圖三可見在平道行駛時V檔的實用車速約為50km/hr，檔約為52km/hr，皿檔約為34km/hr，這與解放牌汽車的實際常用行駛車速是很接近的。結論：1.改善發動機與汽車的經濟性匹配可以有效地降低汽車的使用油耗，在CA巧K汽車的情況下可降低油耗5、10%。2.“汽車萬有特性”是解決發動機與汽車匹配的全面、有效的手段，從“汽車萬有特性上求得的“實用車速”是兼顧了經濟性和生產率的，有一定使用價值.3.從發動機與汽車的經濟性匹配出發，對傳動系參數的選擇提出了新的概念和新的要求。4.發動機與汽車的最佳匹配，需要合理匹配汽車底盤參數與