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关于车用发动机动力匹配若干问题 罗锋 (广西玉柴机器股份有限公司，广西玉林 537005) 摘要：车用发动机的匹配是一项系统的工作，需要综合考虑。其中对发动机动力系统参数优化匹配分析计算是很重要的，也是车辆设计的核心技术之一；利用AVL CRUISE计算软件，能满足车辆动力系参数优化匹配的分析要求。 关键词：发动机；动力系统；匹配 0 前言 整车的动力性和经济性既取决于发动机自身的性能，又依赖于发动机与汽车的合理匹配。一台性能优良的发动机，由于匹配不合适也不一定会显示出它的优势。故车用发动机的动力匹配，旨在解决车辆的动力性能与燃油消耗的经济性，同时也兼顾发动机的负荷率，给发动机以一个合理的工作负荷，以求改善发动机的工作条件，提高其工作的可靠程度。因此，研究车辆匹配时影响车辆动力性、经济性、发动机本体万有特性的改变及车辆载重质量的选择等问题，是非常必要的。 笔者用AVL CRUISE软件来进行车用发动机的动力匹配分析，它可以快速分析车辆的动力性能和经济性能，也可以为设计者进行车辆动力参数优化进行模拟计算分析。 1 汽车动力性经济性评价指标 汽车的动力性的评价指标有以下三个方面： a.汽车的最高车速(km/h)，是指在水平良好的路面上汽车能达到的最高行驶速度； b.汽车的加速时间(s)，用原地起步加速时间与超车加速时间表示； c.最大爬坡能力，用满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度表示。 评定汽车燃料经济性的指标，一般为汽车百公路油耗量（L/100km）或每吨载重量百公里油耗率（L/t·100km）。 为了评定和衡量汽车的燃料经济特性，汽车制造厂须通过汽车行驶试验，对汽车的燃料消耗量进行测定。其中包括： a.汽车每公里等速行驶油耗量试验； b.汽车六工况行驶燃油耗测定试验； c.汽车在综合路面上行驶使用燃油测定试验； d.汽车在特定路面上行驶的燃油测定试验（为山区、丘陵）。 2 汽车动力性经济性的影响因素 决定汽车行驶动力特性的因素和条件大致包括下列几个方面： a.发动机的动力特性。如功率、扭矩及发动机相应的转速； b.汽车的整车总重； c.道路条件，即道路状况和阻力； d.汽车的迎风阻力。即相关阻力系数及汽车迎风面积； e.汽车传动系统的传动比。如：驱动桥主传动比及变速箱各挡速比； f.轮胎的滚动半径、结构和特征； g.车轮和传动系的转动惯量； h.各挡总传动比机械效率； i.发动机的系统设计是否合乎规范要求； j.车上是否装有液压变速箱和空调等其他装置，因这些装置消耗吸收发动机原有的功率。 汽车结构对燃油经济性的影响： a.汽车总质量； b.变速箱、后桥速比的选择； c.空调及其他附件的影响； d.汽车使用工况对燃油经济性的影响。 3 动力匹配若干问题 动力匹配是一个复杂的系统工程，笔者仅介绍几个主要问题及评判方法。 3．1动力因数 动力因数是一个包括驱动力、车辆总重和空气阻力的综合参数。 动力因数D=驱动力-空气阻力Pk-Fw=W 车辆总重 式中：Pk是从发动机使用外特性曲线上的扭矩求得的，即：Pk= C·A·Va2汽车空气阻力，即：Fw= ；W为汽车总重。 Me?ik?io?η；Fw为r 不论汽车的重量等参数有什么不同，只要有相等的动力因数，便能克服同样的道路阻力和坡度阻力，同时拥有同样的加速度能力（假如两车的 作为表征汽车动力特性的重要指标。 3．2最高车速 汽车行驶速度可以用如下公式计算： ΔW相同的条件下），因此动力因数W Va=2πr?nr?n×60=0.377 （1） ik?i01000?ik?i0 式中：Va 为车速，km/h ；n 为发动机转速，r/min； ik 为k档速比，k=1，2…… io 为汽车驱动轿主传动比； r 为轮胎滚动半径，m。 最高车速是指在良好的水平路面上汽车能达到的最大速度，表征了汽车的速度特性。 3．3最大爬坡度 dvdt0 ?(Me?ik?io?η)/r?W?f?CDAVa2/21.15?α=arcsin? （2） W???? 式中：α为相对坡度倾斜角；Me为发动机的扭矩，Nm；η为传动系统的平均总机械效 率；W为车辆总重，N；f为滚动阻力系数； CD为空气阻力系数；A为迎风面积（m2）。