輕型卡車發(fā)動(dòng)機(jī)性能評(píng)價(jià)方法

劉 誠(chéng)

輕型卡車發(fā)動(dòng)機(jī)性能評(píng)價(jià)方法

劉 誠(chéng)

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章基于發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)性能的重要度，建立了輕型卡車發(fā)動(dòng)機(jī)性能的評(píng)價(jià)方法，為整車發(fā)動(dòng)機(jī)的選型及對(duì)比提供了參考依據(jù)。

發(fā)動(dòng)機(jī)；評(píng)價(jià)方法；選型

CLC NO.: U464 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)16-160-03

引言

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，對(duì)汽車功能起支配作用。對(duì)一個(gè)新開(kāi)發(fā)車型而言,發(fā)動(dòng)機(jī)選配的是否合理,將決定整車整體性能的好壞。國(guó)內(nèi)輕卡車型匹配發(fā)動(dòng)機(jī)眾多，發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)及類型不一，為了更好的做好發(fā)動(dòng)機(jī)與整車的匹配工作，有必要建立一套針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的評(píng)價(jià)方法。

1 評(píng)價(jià)項(xiàng)目說(shuō)明

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)特性重要度，識(shí)別了評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)。

1.1 動(dòng)力性指標(biāo)

表征發(fā)動(dòng)機(jī)做功能力大小的指標(biāo)。發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性直接影響著整車的動(dòng)力性。

1.2 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

表征發(fā)動(dòng)機(jī)燃油和機(jī)油消耗能力大小的指標(biāo)。

1.3 適應(yīng)性指標(biāo)

表征發(fā)動(dòng)機(jī)在其壽命期預(yù)計(jì)可能遇到的各種環(huán)境的作用下能實(shí)現(xiàn)其所有預(yù)定功能和性能和(或)不被破壞的能力指標(biāo)。這些環(huán)境條件包括高溫、高原、高寒等條件。

1.4 可靠性指標(biāo)

指發(fā)動(dòng)機(jī)在規(guī)定的適用條件下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。

1.5 NVH指標(biāo)

噪音(Noise)、振動(dòng)(Vibration)、平順性(Har shness)。一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH表現(xiàn)既包含它的設(shè)計(jì)質(zhì)量也能反映出它的制造和裝配質(zhì)量。一臺(tái)很好的發(fā)動(dòng)機(jī)，它應(yīng)該在各種情況下都震動(dòng)很小，哪怕是最高轉(zhuǎn)速或怠速狀態(tài)下，也不會(huì)引起車廂內(nèi)任何部件的諧振。

1.6 緊湊性指標(biāo)

用來(lái)表征發(fā)動(dòng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)緊湊程度的指標(biāo)。

1.7 精致工藝指標(biāo)

發(fā)動(dòng)機(jī)滿足需求者對(duì)完美的渴望，是滿足用戶對(duì)產(chǎn)品的最重要的直觀需要。

2 評(píng)價(jià)方法

基于發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)性能指標(biāo)的重要度，按照下表的權(quán)重及分值進(jìn)行打分評(píng)價(jià)，總分5分。

發(fā)動(dòng)機(jī)評(píng)價(jià)總分=∑指標(biāo)得分×指標(biāo)權(quán)重×項(xiàng)目權(quán)重

表1

3 評(píng)價(jià)指標(biāo)說(shuō)明

3.1 動(dòng)力性能指標(biāo)

1） 升扭矩：每升發(fā)動(dòng)機(jī)排量所能發(fā)出的最大有效扭矩。對(duì)于非增壓柴油機(jī)62～68 (N·m)/L,對(duì)于增壓柴油機(jī)則普遍達(dá)到80(N·m)/L以上。

2）最大扭矩轉(zhuǎn)速區(qū)間：在外特性曲線上發(fā)動(dòng)機(jī)80%的最大扭矩的轉(zhuǎn)速占整個(gè)外特性轉(zhuǎn)速區(qū)間的比例，此區(qū)間比例越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的加速特性越好。

3）低速扭矩：低速扭矩指的是發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線最低點(diǎn)時(shí)的扭矩，使用此扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩的比例作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。此比例越大，發(fā)動(dòng)機(jī)低速加速性能越好。

4）升功率：額定工況下，每升發(fā)動(dòng)機(jī)排量所能發(fā)出的功率。

3.2 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

1）外特性最低燃油消耗率：是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)本身燃油經(jīng)濟(jì)性的最重要的指標(biāo)。指的是發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線上的最低的燃油消耗率（g／（kW·h）），柴油外特性最低燃油消耗率一般都在210g/(kW·h)以下。

2）額定功率點(diǎn)燃油消耗率：指的是發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性曲線上低于某一設(shè)定燃油消耗率（g／（kW·h））的面積占整個(gè)萬(wàn)有特性曲線上面積的比例。此比例越大，發(fā)動(dòng)機(jī)在綜合工況下的燃油經(jīng)濟(jì)性越好。

3）機(jī)油燃油消耗百分比：發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工況下，機(jī)油消耗率與燃油消耗量的比例。一般要求額定轉(zhuǎn)速全負(fù)荷時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油/燃油消耗比不得超過(guò)0.3%。

3.3 適應(yīng)性指標(biāo)

1）高溫適應(yīng)性: 指的是發(fā)動(dòng)機(jī)在高溫環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)其所有預(yù)定功能和性能和(或)不被破壞的能力。高溫極限值：一般43℃，熱帶53℃。一般包括常溫起動(dòng)、熱起動(dòng)、爆震檢查等。

2）高原適應(yīng)性: 指的是發(fā)動(dòng)機(jī)在高海拔條件下實(shí)現(xiàn)其所有預(yù)定功能和性能和(或)不被破壞的能力。海拔高度極限值：一般2500m;高原4500m。一般包括常溫起動(dòng)、暖機(jī)起動(dòng)、爆震檢查等。

3）高寒適應(yīng)性: 指的是發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)其所有預(yù)定功能和性能和(或)不被破壞的能力。低氣溫極限值：一般-25℃，寒帶-40℃。一般包括低溫起動(dòng)性、低溫駕駛性、怠速穩(wěn)定性以及結(jié)冰試驗(yàn)、故障診斷等。

3.4 可靠性指標(biāo)

1）發(fā)動(dòng)機(jī)B10壽命：的是發(fā)動(dòng)機(jī)的工作時(shí)間點(diǎn)，到這個(gè)時(shí)間點(diǎn)后預(yù)期有10%的發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)發(fā)生故障。一般對(duì)于輕卡發(fā)動(dòng)機(jī)，要求發(fā)動(dòng)機(jī)B10壽命不小于20萬(wàn)公里。

2）發(fā)動(dòng)機(jī)附配件更換里程：指的是發(fā)動(dòng)機(jī)的損耗件更換周期里程。一般輕卡用發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)濾燃濾更換里程≥1.2萬(wàn)公里。

3）發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)制保養(yǎng)里程：發(fā)動(dòng)機(jī)在完成首次保養(yǎng)以后，到進(jìn)行下一次強(qiáng)制例行保養(yǎng)所間隔的里程數(shù)。

4）發(fā)動(dòng)機(jī)大修里程：指在是發(fā)動(dòng)機(jī)從出廠到第一次大修之間汽車行駛的里程數(shù)。

3.5 NVH指標(biāo)

1) 發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)評(píng)級(jí)（振動(dòng)烈度）: 發(fā)動(dòng)機(jī)在穩(wěn)定工況時(shí)的振動(dòng)烈度。通過(guò)測(cè)試得到的震動(dòng)位移、速度及加速度來(lái)判定。

2）發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定工況下的噪聲功率級(jí)：指的是發(fā)動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下的噪聲。其限值符合GB 14097-1999《中小功率柴油機(jī)噪聲限值要求》。

3）發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)振動(dòng)加速度：發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況時(shí)指定位置上的振動(dòng)加速度值。

4）發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)噪聲功率級(jí)：發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況時(shí)的噪聲。

3.6 緊湊性指標(biāo)

1）比容積：發(fā)動(dòng)機(jī)外廓體積與其標(biāo)定功率的比值稱為比容積。比容積越小，發(fā)動(dòng)機(jī)的緊湊程度越高。

2）比質(zhì)量：動(dòng)機(jī)的干質(zhì)量與其標(biāo)定功率的比值稱為比質(zhì)量。干質(zhì)量是指未加注燃油、機(jī)油和冷卻液的發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量。比質(zhì)量越小，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)越緊湊。

3.7 精致工藝指標(biāo)

精致工藝各項(xiàng)指標(biāo)由相關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)同規(guī)格發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行對(duì)比評(píng)審，并進(jìn)行主觀評(píng)分從而得到最終得分。

4 結(jié)論

本文主要通過(guò)建立基于動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性、可靠性、精致工藝、NVH性能、精致工藝等多項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)方法，可以有效評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)的總體性能，同時(shí)也可以為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的選型提供參考。

[1] 余志生.汽車?yán)碚?第五版,機(jī)械工業(yè)出版社,2011年1月.

[2] 王望予.汽車設(shè)計(jì)(第4版).機(jī)械工業(yè)出版社,2011年6月.

[3] 黃瑋.柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與原理.科學(xué)出版社,2009年10月.

[4] 劉建華.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)教程.科學(xué)出版社,2016年12月.

The evaluation method for the performance of light truck engine

Liu Cheng
( Anhui jianghuai automobile group co., LTD., Anhui Hefei 230601 )

In order to provides a reference basis for the selection and comparison of the engine, this battle establishes the evaluation method for the performance of light truck engine based on the importance of engine performance.

engine; evaluation method; the selection

U464

A

1671-7988 (2017)16-160-03

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.16.056

劉誠(chéng)，就職于安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司。