发动机的择.doc

第四节 发动机的选择一、发动机形式的选择 当前汽车上使用的发动机仍然是以往复式内燃机为主。它分为汽油机、柴油机两类。 与汽油机比较，柴油机具有较好的燃油经济性，使用成本低，在相同的续驶里程内，可1 5～23，而汽油机一般控制在8～10；柴油38％，而汽油机为30％；柴油机工作可靠，寿命长，排污量少。 柴油机的主要缺点是：由于提高了压缩比，要求活塞和缸盖的间隙尽可能小，加工精度 柴油机主要用于货车、大型客车上。随着发动机技术的进步，轻型车和轿车用柴油机有 根据发动机气缸排列形式不同，发动机有直列、水平对置和V型三种。气缸直列式排6缸以下的发动机。此外，直列式还有高度尺寸大的缺点。 与直列发动机比较，V型发动机具有长度尺寸短因而曲轴刚度得到提高，高度尺寸小， 水平对置式发动机的主要优点是平衡好，高度低V型发动机主要用于中、高级和高级轿车以及重型货车上，水平对置式发动机在少量大根据发动机冷却方式不同，发动机分为水冷与风冷两种。大部分汽车用水冷发动机，因 当选用尺寸和质量小的发动机时，不仅有利于汽车小型化、轻量化，同时在保证客厢内 由于天然气资源充足，在今后一个阶段内天然气汽车将得到应用。无排气公害、无噪声 二、发动机主要性能指标的选择 1发动机最大功率和相应转速根据所需要的最高车速 (km／h)，用下式估算发动机最大功率 (1—1) 为发动机最大功率(kW)；为传动系效率，对驱动桥用单级主减速器的42汽车可取为90％；为汽车总质量(kg)；g为重力加速度(m／)；为滚动阻力系数，=O.01 65 x[1+O.01(-50)]，对货车取O.02，矿用自卸车取O.03，用最高为O.30～O.35，货车取O.80～1.OO，大客车取O.60O．70；A为汽车正面投影面积()；为最高车速。 参考同级汽车的比功率统计值，然后选定新设计汽车的比功率值，并乘以汽车总质量， 最大功率转速的范围如下：汽油机的在3000～7000r／min，因轿车最高车速高，值多在4000r／min ，轻型货车的值在4000～5000r／min之间，中型货车的值值在1 800～4000r／min之间，轿车和轻型货车用高速柴油机，值常3200～4000r／min之间，重型货车用柴油机的值取得低。 2发动机最大转矩及相应转速 用下式计算确定 式中，为最大转矩(N·m)；a为转矩适应性系数，一般在1.1～1.3之间选取； 为发动机最大功率(kW)；为最大功率转速(r／min)。 要求／在1.4～2.0之间选取。 三、发动机的悬置 汽车是多自由度的振动体，并受到各种振源的作用而发生振动。发动机就是振源之一。发动机是通过悬置元件安装在车架上。悬置元件既是弹性元件又是减振装置，其特性直接关系到发动机振动向车体的传递，并影响整车的振动与噪声。合理的悬置不但可以减小振动、降低噪声以改善乘坐舒适性，还能提高零部件和整车寿命。因此，发动机的悬置设计越来越受到设计者的重视。 发动机悬置应满足下述要求：因悬置元件要承受动力总成的质量，为使其不产生过大的静位移而影响工作，因此要求悬置元件刚度大些为好；发动机本身的激励以及来自路面的激励都经过悬置元件来传递，因此又要求悬置元件有良好的隔振性能；因发动机工作频带宽，大约在10～500Hz范围内，要求悬置元件有减振降噪功能，并要求悬置元件工作在低频大振幅时(如发动机怠速状态)提供大的阻尼特性，而在高频低幅振动激励下提供低的动刚度特性，以衰减高频噪声；悬置元件还应当满足耐机械疲劳、橡胶材料的热稳定性及抗腐蚀能力等方面的要求。 传统的橡胶悬置由金属板件和橡胶组成，见图1-5。其特点是结构简单，制造成本低，但动刚度和阻尼损失角θ(阻尼损失角越大表明悬置元件提供的阻尼越大)的特性曲基本上不随激励频率变化，如图1-6所示。 图1-5橡胶悬置结构图 液压阻尼式橡胶悬置(以下简称液压悬置)的动刚度及阻尼损失角有很强的变频特性，见图1-6。从图1-6a看到，液压悬置的动刚度在10Hz左右达到最小，在20Hz左右达到最大，而后开始下降；在频率超过30Hz以后趋于平稳。图1-6b表明液压悬置阻尼损失角在5～25Hz范围内比较大，这一特性对于衰减发动机怠速频段内(一般为20～25Hz)的大幅振动十分有利。 图1-7所示为液压悬置结构简图，图中螺纹 联接杆1与发动机支承臂联接，底座8的螺孔与车身联接，液压悬置主要由橡胶主簧11、惯性通 道体10、橡胶底膜7和底座8构成。惯性通道体 把液压悬置分为上、下两个液室，内部充满液体。 由具有节流孔的惯性通道体连通上下两个液室。 通常下室体积刚度比上室低。当经发动机支承臂 传至螺纹联接杆的载荷发