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汽车动力改进及传动系统参数优化匹配
作 者: 陈春菊
导 师: 王文林
学 校: 南昌大学
专 业: 车辆工程
关键词: 动力传动系统 参数优化匹配 动力性 燃油经济性 排放性
分类号: U463.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
以某款SUV汽车的动力传动系统为研究对象,展开了其整车性能匹配分析及参数优化研究。首先基于GT-DRIVE软件建立了其整车性能仿真模型,运用该模型对其动力性和燃油经济性进行了计算分析,并将计算结果与试验结果进行比对,验证了该仿真模型的正确性和精确性。分析了原有发动机存在的问题,对其燃油喷射系统、增压器、材料、EGR系统等进行了改进,通过台架试验获得了改进后发动机的万有特性,最后将改进后的发动机与原车的传动系做整车匹配分析,模拟计算结果表明其经济性和排放性得到了相当的改善,但爬坡度略显不足。为了进一步优化整车动力性、燃油经济性和排放,选择以动力性为目标,以经济性和排放性为约束条件,基于DOE优化设计功能对该车型传动参数进行了优化设计,仿真计算结果表明:优化后汽车动力性有较大的提高,最高车速提高了10.5km/h,原地起步0-100km/h加速时间缩短了2.9s,直接挡50-100km/h加速时间缩短了3.3s,爬坡度提高7.8%,弥补了改进发动机后爬坡度稍微有所下降的缺点;燃油经济方面略有改善,NEDC和UDDS循环工况油耗分别降低0.30、0.36 L/100km;排放较原车的欧Ⅱ标准,已经良好的达到了欧Ⅲ标准。本文有效结合发动机性能的改进和传动系统优化匹配技术,在燃油经济性稍微得到改善的基础上,提高了现有车型的动力性和排放,使得该车型的性能在总体上得到较大提升;借助CAE建模与分析技术,使得对现有车型的优化进程迅速、低成本化。
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全文目录
摘要 3-4 ABSTRACT 4-9 第1章 绪论 9-16 1.1 引言 9-11 1.2 本课题的研究意义 11 1.3 整车匹配技术国内外研究综述 11-14 1.3.1 国外研究现状 11-13 1.3.2 国内研究现状 13-14 1.4 本文研究的内容及方案 14-16 1.4.1 研究内容 14 1.4.2 研究方案 14-16 第2章 整车模型的建立与验证 16-45 2.1 整车性能匹配的理论依据 16-20 2.1.1 汽车行驶基本原理 16-17 2.1.2 整车性能评价指标 17-20 2.2 整车模型的建立 20-34 2.2.1 GT-DRIVE软件的介绍 20-21 2.2.2 越野车主要技术参数 21-22 2.2.3 整车模型的建立 22-34 2.3 越野车整车性能仿真及分析 34-44 2.3.1 整车性能模拟仿真方法 34-36 2.3.2 动力性和燃油经济性的计算和分析 36-43 2.3.3 计算结果验证及分析 43-44 2.4 发动机与传动系匹配方案分析 44 2.5 本章小结 44-45 第3章 柴油机的改进及效果分析 45-76 3.1 发动机性能的改进途径 45-46 3.1.1 改善发动机外特性的途径 45 3.1.2 改善发动机万有特性的途径 45-46 3.2 柴油机改进方案分析 46-54 3.2.1 发动机存在的问题 46-47 3.2.2 柴油机改进具体方案 47-54 3.3 发动机性能台架试验及数据获取 54-63 3.3.1 试验目的 54 3.3.2 试验设备 54-57 3.3.3 试验项目 57-58 3.3.4 数据采集 58-63 3.4 发动机改进后的整车性能效果分析 63-75 3.4.1 动力性对比分析 64-70 3.4.2 燃油经济性对比分析 70-73 3.4.3 排放分析 73-75 3.5 本章小结 75-76 第4章 动力传动系参数的优化匹配 76-97 4.1 优化方法DOE试验设计 76-77 4.2 优化目标 77-78 4.3 汽车传动系参数对动力性燃油经济性的影响分析 78-83 4.4 整体传动系参数的DOE优化 83-86 4.4.1 获得试验参数组合 84-85 4.4.2 计算各项指标值 85-86 4.5 寻求最优试验参数组合 86-87 4.6 优化前后的整车性能对比与分析 87-96 4.6.1 动力性对比 87-91 4.6.2 燃油经济性对比 91-93 4.6.3 排放对比 93-95 4.6.4 优化方案分析总结 95-96 4.7 本章小结 96-97 第5章 总结与展望 97-100 5.1 全文总结 97-98 5.2 今后工作展望 98-100 致谢 100-101 参考文献 101-105 攻读学位期间的研究成果 105
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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 汽车结构部件 > 传动系统
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