基于FSC賽車行駛工況的發(fā)動(dòng)機(jī)匹配標(biāo)定研究.pdf

1、本論文針對(duì)我院參加中國大學(xué)生方程式汽車大賽(以下簡(jiǎn)稱FSC)的參賽賽車進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣匹配和適于行駛工況的電控標(biāo)定。由于發(fā)動(dòng)機(jī)原機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)不符合賽車研制規(guī)則要求,原機(jī)排氣管布置不利于降低整車質(zhì)心位置,且賽車在不同競(jìng)賽項(xiàng)目下的行駛工況特征不同,因此不同的競(jìng)技項(xiàng)目對(duì)賽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出需求不同。針對(duì)比賽中的競(jìng)技項(xiàng)目——直線加速和8字繞環(huán),直線加速需要發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩足夠大,而在8字繞環(huán)比賽中,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩越大,賽車因附著橢圓限制發(fā)生側(cè)滑的

2、可能性就越大。在實(shí)際比賽時(shí),針對(duì)不同比賽項(xiàng)目使用不同進(jìn)排氣結(jié)構(gòu)相對(duì)不便,故論文在進(jìn)排氣匹配優(yōu)化時(shí)以動(dòng)力性能最佳作為優(yōu)化目標(biāo)。而針對(duì)不同比賽項(xiàng)目切換電控匹配標(biāo)定方案相對(duì)方便,故論文分別就兩個(gè)競(jìng)賽項(xiàng)目進(jìn)行電控參數(shù)匹配模擬計(jì)算,借助計(jì)算結(jié)果指導(dǎo)進(jìn)行適于賽車不同行駛工況的發(fā)動(dòng)機(jī)電控標(biāo)定匹配。
　　論文詳細(xì)闡述了開展賽車發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣結(jié)構(gòu)初始設(shè)計(jì),傳感器、執(zhí)行器標(biāo)定,數(shù)據(jù)通信,ECU參數(shù)設(shè)置等工作。通過性能試驗(yàn)獲取發(fā)動(dòng)機(jī)基于初

3、始進(jìn)排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的外特性曲線,用于驗(yàn)證GT-Power建立的發(fā)動(dòng)機(jī)仿真分析模型,經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證仿真模型的準(zhǔn)確性后,借助模型分別討論分析了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度、穩(wěn)壓箱容積以及排氣管結(jié)構(gòu)形式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的影響,進(jìn)而優(yōu)化匹配設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣結(jié)構(gòu)。
　　論文借助GT-Power發(fā)動(dòng)機(jī)仿真分析模型就混合氣濃度、點(diǎn)火時(shí)刻等控制參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的影響進(jìn)行了模擬計(jì)算,為調(diào)整電控參數(shù)實(shí)現(xiàn)不同發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出指明方向,并有效提升發(fā)動(dòng)機(jī)電控標(biāo)定效率。<

4、br>　　針對(duì)賽車直線加速工況,經(jīng)比賽競(jìng)技分析得知該項(xiàng)目需要發(fā)動(dòng)機(jī)輸出足夠大的扭矩。根據(jù)賽車實(shí)際傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),建立賽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)GT-Drive仿真計(jì)算模型,將不同混合氣濃度對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線導(dǎo)入模型,計(jì)算整車75米直線加速理論耗時(shí),比較分析得到發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定目標(biāo)混合氣濃度,用目標(biāo)混合氣濃度及計(jì)算所得的點(diǎn)火提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的影響關(guān)系,指導(dǎo)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定試驗(yàn),進(jìn)而得到適于直線加速工況的發(fā)動(dòng)機(jī)控制MAP圖。
　　針對(duì)賽車8字繞