一、前言 20世纪90年代以来，汽车行业的竞争已从单一的性能竞争转向性能、环保、节能等多元综合竞争。仅就汽车发动机而言，为应对世界能源危机和减少对环境污染，其研究开发工作已侧重于降低油耗、减少排放、轻质及减少磨损等方面，在这些研究中优化技术将得到广泛的应用。汽车发动机与航空发动机同属热机范畴，二者在许多方面有相通之处。近年来，汽车发动机优化工作已具有一定基础，而针对航空航天发动机所建立及应用的优化技术则已取得较大的进展。将这些先进优化技术特别是多学科优化技术移植应用于汽车发动机优化设计可望提高汽车以节能与环保为中心的综合性能。作者就当前汽车发动机及航空航天发动机领域的优化技术的一些进展作一个简略的叙述，并对利用优化技术提高汽车发动机综合性能潜力进行一些探讨。二、发动机优化技术研究和应用现状目前各类发动机研发工作的共同重点包括降低油耗、减少排放、减轻质量以及减少磨损等，为了达到这些目标，在发动机设计中应用优化技术是一个重要的手段。当前发动机的优化工作主要在发动机结构、材料、燃料及燃烧、排放以及多学科优化等几个方面展开。（一）发动机结构及材料优化技术发动机结构优化主要是优化关键零部件的形状以改善发动机性能，此方面的研究有：将BP神经网络和遗传算法相结合用于航空发动机的结构优化以获得最优的推重比；通过优化固体火箭发动机的结构以获得最轻的结构质量和最大的装填密度；总结了国内外对航空发动机叶片-轮盘结构优化设计的研究现状，提出了一种将动态分析与结构形状优化设计相结合的新方法；阐述了CAD/CFD技术在汽车发动机设计开发中的重要性，给出了CAD/CFD技术在电喷汽油机进气歧管设计和柴油机螺旋气道设计的应用效果；将边界元法与罚函数优化方法相结合，研究了承受拉、压交变载荷的发动机连杆的形状优化；基于一种高效的有限元方法对三维复杂形状连杆进行优化设计；基于有限元分析和优化技术，提出了一种发动机曲轴的结构优化方法；对火箭发动机机匣进行优化，讨论了应力比及PV/W的优化选择问题等。为改进发动机结构及使发动机轻量化，对其材料进行优化设计是一种重要手段。近年来，包括新型复合材料如碳化硅、氮化硅、氧化锆、石墨及合成石墨等不断用于发动机结构。通过建立发动机复合材料叶片各截面应力应变解析式和最大应力准则，对叶片进行最大强度的优化分析。对固体火箭发动机的复合材料壳体进行优化设计，使得发动机结构在满足强度约束的要求下获得最小的质量。（二）发动机燃烧优化技术随着世界能源问题和环境污染问题的日趋严重，飞机及汽车作为污染环境和消耗能源的大户，备受人们的关注。发动机燃烧过程直接影响节能和环保，对发动机燃烧过程优化的研究越来越受到重视。目前主要是从喷射系统、进气管系、燃烧室形状等几方面对其进行优化设计。在发动机燃烧喷射系统方面，借助于先进电子控制技术，能准确地调节燃油供给，优化喷油定时和喷油次数，控制气缸内的混合状态、燃烧室内的燃油分布，降低排放污染。对新型脉动式电控燃油喷射系统的喷射定时问题，研究了发动机直接喷射技术的优化问题。采用了多目标设计方法，优化了发动机燃烧系统和配气机构匹配。在新型燃料发动机燃烧过程的优化研究中，在建立氢燃料发动机最优控制模型的基础上，提出了双模式控制方式；用计算机仿真分析手段对天然气汽车发动机的空燃比进行优化来改善发动机的性能。（三）发动机多学科优化技术发动机设计以结构、热力、燃烧、强度、振动、流体、传热等多个学科为基础，可变因素多，随机性大，是一个可变互耦系统的优化问题。多学科设计优化通过充分利用各个学科之间的相互作用所产生的协同效应，获得系统的整体最优解，因而在发动机设计图1 传统设计流程图上有很大的应用优势。 在航空发动机领域，多学科优化技术已被用于建立优化模型并开展了涡轮叶片设计、压气机叶片设计及发动机总体方案设计，将传统的优化设计方法（如图1所示）转变为图2所示多学科优化并行设计流程，综合考虑了气动、振动、强度和疲劳寿命等方面的要求，可缩短设计周期和提高优化效果。如：利用单级优化算法对航空发动机喷管进行了多学科优化设计；在内燃机的优化研究中引入了多学科鲁棒性设计优化方法来评价设计过程中的不确定性；采
精心整理汽车是指由独立的动力装置驱动，有4个或4个以上的车轮，可以单独行驶并完成运载任务的非轨道无架线的车辆。 汽车的总体构造：发动机、底盘、电气设备和车身等四个主要部分组成。 发动机工作原理和总体构造 发动机是将热能转化为机械能的机器。它利用燃料在气缸内燃烧所产生的热能使气体膨胀以推动曲柄连杆机构运动，并通过传动系驱动汽车行驶。作用是将化学能通过燃烧转化为热能，再通过受热气体膨胀将热能转化为机械能。 现代汽车一般采用往复活塞式内燃机，根据其不同的工作特征和结构可分为：点燃式与压燃式发动机，四（行）冲程和二（行）冲程发动机，汽油机、柴油机和新型燃料发动机，化油器和喷射式发动机，单缸和多缸发动机，风冷和水冷发动机，增压式和非增压式发动机，气门顶置式和侧置式发动机。（蓝色加粗为现代常用。） 发动机基本术语 上止点：活塞顶部在气缸内的最高位置，即活塞距离曲轴回转中心最远处。 下止点：活塞顶部在气缸内的最低位置，即活塞距离曲轴回转中心最近处。 活塞行程S：指气缸上、下止点间的距离。活塞从一个止点运动到另一个止点间的距离称为一个活塞行程行程，单位为mm。 曲柄半径R：曲轴连杆轴颈中心的距离。活塞移动一个行程，曲轴转过半圈（180度），即S=2R。 气缸的工作容积:指活塞从上止点到下止点让出空间所对的容积。（即上下止点间的气缸容积） 发动机工作容积：多缸发动机各缸的工作容积之和，也称发动机的排量。 燃烧室容积：指活塞在上止点时，活塞顶部以上的空间。 气缸总容积：指活塞在下止点时，活塞顶部以上的空间。
压缩比：指气缸总容积和燃烧室容积的比值。 四行程汽油机工作原理：四行程发动机曲轴转两圈，活塞在气缸内依次往复运动经历进气、压缩、作功和排气四个行程，完成一个工作循环。 进气行程：曲轴带动活塞从上止点向下止点移动，进气门开启，排气门关闭。活塞顶部空间增大，气缸内压力降低到小于外界大气压。空气和汽油经混合形成的可燃混合气通过进气管道、进气门被吸入气缸。 压缩行程：进气结束，进、排气门都关闭。曲轴带动活塞由下止点向上止点运动，活塞顶部的可燃混合气被压缩。作功行程：当压缩行程接近上止点时，进、排气门都处于关闭状态，火花塞发出电火花点燃可燃混合气，混合气迅速燃烧使气体温度和压力急剧升高，推动活塞下止点运动，经过连杆使曲轴旋转作功，并对外输出功。 排气行程：曲轴带动活塞从下止点向上止点运动，排气门打开，进气门关闭。在活塞和废气自身的压力作用下，废气经排气门排出气缸，活塞到达上止点时排气结束。 四行程柴油发动机工作原理： 进气行程：汽油机在进气行程中吸入的是可燃混合气，而柴油发动机吸入的是纯空气
浅谈汽车动力性评价标准 摘要：本文研究了汽车动力性评价的各种方法和评价指标，介绍了动力性评价的主要参数：最高车速、加速时间、最大爬坡度、发动机最大功率、比功率、驱动轮输出功率、驱动力等相关评价参数；介绍了汽车的动力性衰退现象和汽车动力性评价的实验方法。 关键词：汽车动力性评价指标加权系数优化设计 1汽车动力性评价的各种方法及评价指标概述 1.1汽车动力性概述 汽车动力性是汽车最基本的使用性能。汽车无论是用作生产工具还是用作生活用具，其运行效率均取决于是否拉得动、跑得快，即取决于运行速度。在运行条件(地理、道路、气候条件及运输组织条件等)一定时，汽车的平均运行技术速度主要取决于汽车的动力性。显然汽车动力性越好，汽车运行的平均技术速度就越高，汽车运行效率也就越高。因此汽车工程界，用车的、购车的、爱车的都很看重汽车的动力性。汽车具有什么样的动力性算好，如何评定，观点不同，评价的依据也就不同，目前尚无统一公认的评价指标，更无标准。汽车工程界基于具有最高的平均行驶技术速度的观点，以汽车的最高行驶速度、加速时间和最大爬坡度为量标，评定、比较汽车动力性的优劣。对于新车的动力性，人们基本上认同这三个指标。 对于在用汽车动力性的评价量标就各不一样了。在用汽车的动力性在新车定型时便已确立，在使用时，再与其他车型横向比较动力性的高低就毫无意义了。就是在同型汽车间相互比较动力性，除了表明具体汽车间动力性存在差异外，也不能据此揭示该型汽车结构、性能的优劣。由于使用条件的差异，在用汽车间不具有横向比较的条件，缺乏可比性。在用汽车固有动力性在使用过程不是恒定不变的，是随着运行过程中部件、零件的磨损、老化等逐渐衰退变差，直至跑不动，丧失工作能力。这样动力性衰退便是汽车技术状况变差的征兆。汽车
汽车各主要部份的作用 汽车一般由发动机、底盘、车身和电气设备等四个基本部分组成。 一.汽车发动机 发动机是汽车的动力装置。由2大机构5大系组成：①曲柄连杆机构②配气机构③燃料供给系统④冷却系统⑤润滑系统⑥点火系统⑦起动系统。 1、冷却系统：一般由水箱、水泵、散热器、风扇、节温器、水温表和放水开关组成。汽车发动机采用两种冷却方式，即空气冷却和水冷却。一般汽车发动机多采用水冷却。 2、润滑系统：发动机润滑系由机油泵、集滤器、机油滤清器、油道、限压阀、机油表、感压塞及油尺等组成。 3.燃料系：汽油机燃料系由汽油箱、汽油表、汽油管、汽油滤清器、汽油泵、化油器、空气滤清器、进排气歧管等组成。 二.汽车的底盘 底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。 1、传动系统：汽车发动机所发出的动力靠传动系传递到驱动车轮。传动系具有减速、变速、倒车、中断动力、轮间差速和轴间差速等功能，与发动机配合工作，能保证汽车在各种工况条件下的正常行驶，并具有良好的动力性和经济性。主要是由离合器、变速器、万向节、传动轴和驱动桥等组成。 离合器：其作用是使发动机的动力与传动装置平稳地接合或暂时地分离，以便于驾驶员进行汽车的起步、停车、换档等操作。 变速器：由变速器壳、变速器盖、第一轴、第二轴、中间轴、倒档轴、齿轮、轴承、操纵机构等机件构成，用于汽车变速、变输出扭矩。/ z& K1 w w$ L 2.行驶系统：由车架、车桥、悬架和车轮等部分组成。行驶系的功用是：
A、接受传动系的动力，通过驱动轮与路面的作用产生牵引力，使汽车正常行驶； 1B、承受汽车的总重量和地面的反力； C、缓和不平路面对车身造成的冲击，衰减汽车行驶中的振动，保持行驶的平顺性； D、与转向系配合，保证汽车操纵稳定性。 3.转向系统：汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转向系统。转向系统的基本组成 A、转向操纵机构主要由转向盘、转向轴、转向管柱等组成。 B、转向器将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动或齿条轴的直线往复运动，并对转向操纵力进行放大的机构。转向器一般固定在汽车车架或车身上，转向操纵力通过转向器后一般还会改变传动方向。 C、转向传动机构将转向器输出的力和运动传给车轮(转向节)，并使左右车轮按一定关系进行偏转的机构。 4.制动系统：汽车上用以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置统称为制动系统。其作用是：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。 制动系分类： A、按制动系统的作用 制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车制动系统；用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统；在行车制动系统失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的制动系统称为应急制动系统；在行车过程中，辅助行车制动系统降低车速或保持车速稳定，但不
发动机性能有关术语 Accelerator 加速踏板——一种控制装置，通常由脚操作，连接到节气门。Accelerator pump加速泵——化油器内的泵，当节气门位置变化时，为过渡工况提供额外的燃油。 Accessory drive 附件驱动——发动机罩下由驱动带驱动的附件——风扇、发动机、空调、动力转向、空气喷射泵。 Air／fuel mixture空气／燃油混合气——提供给发动机的空气和燃油混合气。Analyzer 分析仪——一种设备，如示波器，具有数据读取功能，帮助进行正确修理。 Automatic choke 自动阻风门——自动确定阻风门位置的系统。 Back pressure 背压——发动机曲轴箱内积累的多余压力；排气系统阻力。 Battery 蓄电池——以化学能形式存储电能的装置。 Battery cable 蓄电池电缆——连接到蓄电池正极(火线)和负极(地线)的粗导线。Battery charger 蓄电池充电器——用来给蓄电池充电和再充电的设备。 Bearing 轴承——具有内外座圈、一排或多排钢球的装置。 Catalytic converter催化转化器——一种汽车排气系统部件，用不锈钢制造，含有降低发动机排气内碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物的催化剂。Check valve 单向阀——允许液体或气体在一个方向流动而堵住另一个方向的装置。Coil 线圈——点火系统零件，为火花塞提供高电压。 Cold-cranking amperage冷起动电流——完全充电的蓄电池30s内，端电压不会降到 7.2V以下所能提供的电流。 Combustion chamber燃烧室——活塞在上止点位置时活塞上部区域，燃烧就在这里进行。Compression 压缩——将气体挤压到更小空间的过程。 Compression test压缩测试——控制起动阶段气缸所能产生压力的一种测量方式。Comouter 计算机——为了执行操作，能够按照指令进行工作和以期望的方式交换数据而不需要人工干预的系统。 Cooling system 冷却系统——散热器、软管、暖风散热器芯和冷却水套，带走发动机热量并散发到周围空气中。 Cruise control 巡航控制——在各种条件下自动维持预定车速的系统。 Customer complaint客户抱怨——客户提供的故障说明，通常是汽车驾驶员。Cylinder balance 气缸平衡——一种动态测试，每次使一个气缸不工作，比较各缸的动力损失，精确确定工作差的气缸。 Cylinder head 气缸盖——发动机的一部分，覆盖在缸体上。 Cylinder leakagetest气缸泄漏测试——当活塞在上止点位置，气门关闭时，确定气缸密封好坏的一种测试。 Deck 配合面——发动机缸体和缸盖的配合平面。 Dedicated ground专用接地——在汽车上有许多接地连接，有些是特定的部件或电路专用。 Diaphragm 膜片——柔性的类似橡胶的膜。 Digital ohmmeter数字欧姆表——一种向孤立电路提供少量的电流并以数字方式指示电阻值的设备。 Digital voltmeter数字电压表——以数字方式读取电路两点间电压的设备。
汽车性能评价指标 汽车性能到底与哪些参数有关？通常用来评定汽车的性能指标主要有：动力性、燃油经济性、制动性、操控稳定性、平顺性以及通过性等。 动力性 汽车的动力性是用汽车在良好路面上直线行使时所能达到的平均行驶速度来表示。汽车动力性主要用三个方面的指标来评定：最高车速；汽车的加速时间；汽车所能爬上的最大坡度。 最高车速——是指汽车在平坦良好的路面上行驶时所能达到的最高速度。数值越大，动力性就越好。 汽车的加速时间——表示汽车的加速能力也形象的称为反映速度能力，它对汽车的平均行驶车速有很大的影响，特别是轿车，对加速时间更为重要。 常用原地起步加速时间以及超车加速时间来表示。 汽车的爬坡能力——用满载时的汽车所能爬上的最大坡度。 燃油经济性 汽车的燃油经济性常用一定工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。在我国及欧洲，汽车燃油经济性指标的单位为L/100km，而在美国，则用MPG或mi/gall表示，即每加仑燃油能行驶的公里数。燃油经济性与很多因素有关，如行驶速度，当汽车在接近于低速的中等车速行驶时燃油消耗量最低，高速时随车速增加而迅速增加。另外，汽车的保养与调整也会影响到汽车的油耗量。 制动性 汽车行驶时在短距离内停车且维持行驶方向稳定，以及汽车在长坡时维持一定车速的能力成为汽车的制动性。汽车的制动性能指标主要有制动效能、制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性、汽车的制动过程。
制动效能——汽车的制动距离或制动减速度，用汽车在良好路面上以一定初速度制动到停车的制动距离来评价，制动距离越短制动性能越好。 制动效能的恒定性——制动器的抗衰退性能，是指汽车高速行驶下长坡连续制动时，制动器连续制动效能保持的程度。 制动时汽车的方向稳定性——汽车制动时不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。目前主流车型均配置ABS、ESP等配置就是提高方向稳定性。 汽车的制动过程——主要是指制动机构的作用时间。 操控稳定性 汽车的操控稳定性是指司机在不感到紧张、疲劳的情况下，汽车能按照司机通过转向系统给定的方向行驶，而当遇到外界干扰时，汽车所能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。汽车操控稳定性通常用汽车的稳定转向特性来评价。转向特性有不足转向、过度转向以及中性转向三种状况。有不足转向特性的汽车，在固定方向盘转角的情况下绕圆周加速行驶时，转弯半径会增大；有过度转向特性的汽车在这种条件下转弯半径则会逐渐减小；有中性转向特性的汽车则转弯半径不变。易操控的汽车应当有适当的不足转向特性，以防止汽车出现突然甩尾现象。 行驶平顺性 汽车平顺性是保持汽车在行驶过程中，乘员所处的振动环境具有一定的舒适度的性能。这与汽车的底盘参数、车身几何参数，以及汽车的动力性以及操控性等有密切关系。 通过性 通过性是指车辆通过一定情况路况的能力。通过能力强的车子，可以轻松翻越坡度较大的坡道，可以放心的驶入一定深度的河流，也可以高速的行驶在崎岖不平的山路上，在城市中也不用为停车上下马路牙子而担心。总之它可以使你比其他车辆更可能去你想去的地方，让你体验到征服自然的感觉。 汽车使用性能指标
厂商提供的汽车说明书，反映了汽车的基本性能和技术含量，读懂汽车说明书对选购汽车具有指导意义。一般的汽车说明书含有下列内容: (1)发动机的基本参数汽车发动机的基本参数主要包括发动机缸数、气缸的排列形式、气门数、排气量、最高输出功率和最大转矩。 ①缸数——汽车发动机常用缸数有3，4、5，6、8缸。排量1升以下的发动机常用3缸，2.5升以下一般为4缸发动机，3升左右的发动机一般为6缸，4升左右为8缸，5.5升以上用12缸发动机。一般来说，在同等缸径下，缸数越多，排量越大，功率越高;在同等排量下，缸数越多，缸径越小，转速可以提高，从而获得较大的提升功率。 ②气缸的排列形式——一般5缸以下的发动机的气缸多采用直列方式排列，少数6缸发动机也有直列方式排列的。直列发动机的气缸体成一字排开，缸体、缸盖和曲轴结构简单，制造成本低，低速转矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛;缺点是功率较低。直列6缸的动平衡较好，振动相对较小。大多6到12缸发动机采用V形排列，v形即气缸分两列错开角度布置，形体紧凑，v形发动机长度和高度尺寸小\布置起来非常方便。V8发动机结构非常复杂，制造成本很高，所以使用的较少，而V12发动机则过大过重，只有极个别的高级轿车采用。 ③气门数——国产发动机大多采用每缸2气门，即一个进气门，一个排气门;国外轿车发动机普遍采用每缸4气门结构，即2个进气门，2个排气门，提高了进、排气的效率;国外有的公司开始采用每缸5气门结构，即3个进气门，2个排气门，主要作用是加大进气量，使燃烧更加彻底。气门数量并不是越多越好，5气门确实可以提高进气效率，但其结构极其复杂，加工困难，采用较少，国内生产的新捷达王就采用五气门发动机。 ④排气量——气缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积，又称为单缸排量，它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是各缸工作容积的总和，一般用于升( L)来表示。发动机排量是最重要的结构参数之一，它比缸径和缸数更能代表发动机的大小，发动机的许多指标都同排气量密切相关。 ⑤最高输出功率——最高输出功率一般用马力(hp )或千瓦(kW)来表示。发动机的输出功率同转速关系很大，随着转速的增加，发动机的功率也相应提高;但是到了一定的转速以后，功率反而呈下降趋势。一般在汽车使用说明中最高输出功率用每分钟转速来表示(r/min)，如lOOhp/5000r/min，即代表在每分钟5000转时发动机最高输出功率为100马力。 ⑥最大转矩——它指发动机从曲轴端输出的力矩，转矩的表示方法是N·m/r/min，最大转矩一般出现在发动机的中、低转速范围，随着转速的提高，转矩反而会下降。当然，在选择时要权衡一下怎样合理使用、不浪费现有功能。比如，北京冬夏都有必要开空调，在选择发动机功率时就要考虑到不能太小;只是在城市环路上下班交通用车，就没有必要挑过大马力的发动机。因此要尽量做到经济、合理选配发动机。
汽车发动机的工作原理和各部件作用 汽车, 原理, 发动机 发动机，又称为引擎，是一种能够把一种形式的能转化为另一种更有用的能的机器，通常是把化学能转化为机械能。（把电能转化为机器能的称谓电动机）有时它既适用于动力发生装置,也可指包括动力装置的整个机器.比如汽油发动机,航空发动机. 基本理论 汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车，最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此，汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。 有两点需注意： 1．内燃机也有其他种类，比如柴油机，燃气轮机，各有各的优点和缺点。 2．同样也有外燃机。在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料（煤、木头、油）在发动机外部燃烧产生蒸气，然后蒸气进入发动机内部来产生动力。内燃机的效率比外燃机高不少，也比相同动力的外燃机小很多。所以，现代汽 车不用蒸汽机。 相比之下，内燃机比外燃机的效率高，比燃气轮机的价格便宜，比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。 结构 机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。因此，机体必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。 一. 气缸体 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体——曲轴箱，也可称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却 水套和润滑油道等。 气缸体应具有足够的强度和刚度，根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同，通常 把气缸体分为以下三种形式。
发动机的性能指标 发动机的性能指标 发动机的性能指标用来表征发动机的性能特点，并作为评价各类发动机性能优劣的依据。同时，发动机性能指标的建立还促进了发动机结构的不断改进和创新。因此，发动机构造的变革和多样性是与发动机性能指标的不断完善和提高密切相关的。 一、动力性指标 动力性指标是表征发动机作功能力大小的指标，一般用发动机的有效转矩、有效功率、转速和平均有效压力等作为评价发动机动力性好坏的指标。 1.有效转矩 发动机对外输出的转矩称为有效转矩，记作Te，单位为N·m。有效转矩与曲轴角位移的乘积即为发动机对外输出的有效功。 2.有效功率 发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率，记作pe单位为KW。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。发动机的有效功率可以用台架试验方法测定，也可用测功器测定有效转矩和曲轴角速度，然后用公式计算出发动机的有效功率pe： 式中：Te—有效转矩，N·m； n—曲轴转速，r/min。 3.发动机转速 发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速，用n表示，单位为r/min。发动机转速的高低，关系到单位时间内作功次数的多少或发动机有效功率的大小，即发动机的有效功率随转速的不同而改变。因此，在说明发动机有效功率的大小时，必须同时指明其相应的转速。在发动机产品标牌上规定的有效功率及其相应的转速分别称作标定功率和标定转速。发动机在标定功率和标定转速下的工作状况称作标定工况。标定功率不是发动机所能发出的最大功率，它是根据发动机用途而制定的有效功率最大使用限度。同一种型号的发动机，当其用途不同时，其标定功率值并不相同。有效转矩也随发动机工况而变化。因此，汽车发动机以其所能输出的最大转矩及其相应的转速作为评价发动机动力性的一个指标。 4.平均有效压力 单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力，记作pme，单位为MPa。显然，平均有效压力越大，发动机的作功能力越强。 二、经济性指标 发动机经济性指标包括有效热效率和有效燃油消耗率等。
GB/T 19055-2003 前言 本标准与GB/T 18297-2001《汽车发动机性能试验方法》属于同一系列标准，系汽车发动机试验方法的重要组成部分。 本标准自实施之日起，代替QC/T 525-1999。 本标准的附录A为规范性附录。 本标准由中国汽车工业协会提出。 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：东风汽车工程研究院。 本标准主要起草人：方达淳、吴新潮、饶如麟、鲍东辉、周明彪。 引言 本标准系在JBn 3744-84即QC/T 525-1999《汽车发动机可靠性试验方法》长期使用经验的基础上参考国外的先进技术，制定了本标准。 本标准对QC/T 525-1999的重大技术修改如下： ——拓展了标准适用范围，不仅适用于燃用汽、柴油的发动机，还适用于燃用天然气、液化石油气和醇类等燃料的发动机； ——修改了可靠性试验规范，对最大总质量小于3.5t的汽车用发动机采用更接近使用工况的交变负荷试验规范；对最大总质量在3.5t～12t之间的汽车用发动机采用混合负荷试验规范，以改进润滑状态；冷热冲击试验过去仅在压燃机上进行，现扩展到点燃机，并增加了“停车”工况，使零部件承受的温度变化率加大； ——修改了全负荷时最大活塞漏气量的限值，首次推出适用于不同转速范围的非增压机、增压机、增压中冷机的限值计算公式，使评定更为合理； ——为使汽车发动机满足国家排放标准对颗粒排放物限值的要求，修改了额定转速全负荷时机油/燃料消耗比的限值(由原来1.8%改为0.3%)； ——增加“试验结果的整理”的内容，并单独列为一事，要求对整机性能稳定性、零部件损坏和磨损等进行更为规范和详尽的评定； ——增加“试验报告”的内容，并单独列为一章，明确试验报告主要内容，使试验报告更为规范。 ——增加了附录A《汽车发动机可靠性评定方法》，使评定更为准确和全面， ——鉴于汽车发动机排放污染物必须满足国家排放标准的要求，在认证时按排放标准进行专项考核，故本标准不再涉及。 汽车发动机可靠性试验方法 1 范围 本标准规定厂汽车发动机在台架上整机的一般可靠性试验方法，具中包括负荷试验规范(如交变负荷、混合负荷和全速全负荷)、冷热冲击试验规范及可靠性评定方法。 本标准适用于乘用车、商用车的水冷发动机，不适用于摩托车及拖拉机用发动机。该类发动机属往复式、转子式，不含自由活塞式。其中包括点燃机及压燃机；二冲程机及四冲程机；非增压机及增压机(机械
实验一 汽车发动机性能检测 一、实验目的 1、 了解汽车发动机台架、测功机、油耗计的结构、工作原理及使用方法； 2、 了解测功机、油耗计的种类及测量原理； 3、 了解汽车发动机的检测内容和方法，掌握测试发动机转速特性的方法； 4、 掌握发动机各项参数的检测方法以及检测结果分析方法； 5、 分析实验中可能出现的问题，并作出预案，以备出现紧急情况时及时处置。 二、实验设备与工具 1、桑塔那AJR 型发动机1台 2、FC2000发动机自动测控系统 GW 电涡流测功机 FC2010A 测控仪自动控制单元 FC2110油门/励磁驱动单元 3、FC2210智能油耗仪 三、实验课时与分组 3学时、8~10人一组 四、FC2000发动机自动测控系统简介 FC2000发动机自动测控系统由GW 电涡流测功机、FC2010测控仪（包括FC2010A 测控仪自动控制单元、FC2110油门/励磁驱动单元等）、FC2020数据采集系统、FC2310角行程油门执行器、FC2000系统软件等组成。FC2010A 测控仪自动控制单元、FC2110油门/励磁驱动单元则是测控系统在主要控制元件。 FC2010A 测控仪自动控制单元控制面板见下图1所示。 图1 FC2010A 测控仪自动控制单元控制面板 FC2010发动机测控仪 长沙湘仪动力测试仪器有限公司 转速 r/min 转矩 N.m 功率 kW 油压 kPa 油门 % 水温 ℃ 油温 ℃ 电流 % 排温 ℃ 油耗 g/kw.h FUN CONTROL /P SET 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 M n P REM PRT M/n M/P n/M M/n 2 n/P P1/P 17
教你看懂汽车配置表：发动机参数部分 出处:宁夏汽车网作者:李女士时间：2013-02-19 本期将向大家介绍发动机相关参数中的玄机。 ●排量（单位：mL） 活塞从气缸的上止点移动到下止点所通过的空间容积称为气缸排量，由于汽车发动机通常都有若干个气缸，所以发动机的排量就是所有气缸排量之和。
排量可以说是发动机最重要的参数之一，它直接关系到发动机的很多技术指标。通常来说，在自然吸气和增压发动机的各自范畴内，排量和动力是成正比的，同时排量也和油耗以及碳排放成正比，不过这也不是绝对的。比如当今一台1.6L自然进气发动机已经可以与几年前的1.8L甚至2.0L发动机的动力相媲美，而燃油经济性则更加出色，这就是技术发展所带来的成果。 如果整体来看，现今增压技术的广泛应用使得小排量增压发动机做到了更优的动力性和更少的燃油消耗。总的来说，一台发动机的排量基本代表了一辆车的定位，同排量发动机之间由于技术方面的原因在动力性（功率、扭矩）和油耗方面会有一定的差异。 ●进气方式 进气方式主要有两种：自然进气和增压进气。由于自然进气发动机是利用气缸运行中所产生的负压将外部空气吸入，所以这种进气方式的发动机也称为自然吸气式发动机， 也可以表示为“NA”。 前面我们提到，由于发动机的排量在一定程度上是和油耗以及碳排放成正比关系的，所以为了在有限的排量内尽可能增加发动机的动力，同时油耗和碳排放还能保持在相对合理的范围内，所以就此引入了增压进气的方式。简单来说，这种进气方式就是在进气口前加装一个“增压风扇”，通过风扇的转动强制增加发动机的进气量。进气量增大后，发动机电脑便可以适当的多喷油来提高发动机的动力。当前增压进气的方式主要有涡轮增压和机械增压两种。 ◆涡轮增压 涡轮增压器实际上就是一个空气压缩机，它利用发动机排出的废气气流作为动力来推动涡轮增压器内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮来压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气，然后再送入气缸。
汽车性能及评价指标 中文摘要：通过本文探索有关汽车性能及评价指标，更深入地对汽车的了解。汽车的性能包括汽车的动力性、经济性、安全性、平顺性、通过性以及排放性能等。动力性是汽车赖以生存的根本，经济性是决解汽车发展的瓶颈，安全性是社会对汽车的基本要求。本论文是探索汽车的动力性、经济性和安全性，以及理解他们之间的内在联系。 汽车动力性 汽车动力性概述:汽车动力性系是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的，所能达到的平均行驶速度。汽车是一种高效率的运输工具，运输效率之高低在很大程度上取决于汽车的动力性。所以，动力性是汽车各种性能中最基本的，最重要的性能。 汽车动力性指标:汽车动力性主要由三个方面指标来评定。A、汽车的最高车速。最高车速是指，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。汽车的加速时间表示汽车的加速能力，包括原地起步加速时间和超车加速时间。原地起步加速时间是指汽车由一档或者二档起步，并以最大的加速强度（包括选择恰当的换挡时机）逐步由某一较低车速全力加速至某一高速的时间。超车加速时间是指用最高档或者次高档某一速度全力加速至某一较高速所需的时间。因为汽车超车是与被超车车辆并行，容易发生安全事故，所以超车加速能力强，并行行驶的时间就短，行程也短，行驶就安全。一半常用0—>400M 的秒数来表名汽车原步起步能力，对超车加速能力还没有一致的规定，采用较多的0—>100KM/H所需的时间来表名加速能力。C、汽车能爬上的最大坡度。汽车爬坡能力是用满载或者一部分负载的汽车在良好路面上的最大爬上坡度表示的。显然，这个爬坡度是一档的最大爬坡度。【一档的牵引力是最大的。因为经过变速箱和减速器的减速作用，所谓减速增矩】。越野车的最大爬坡度大概都是60%，也就是角度制的31度左右。以上的三个方面应该都是在无风，或者微风的条件下测定的。 汽车燃料经济性的评价 汽车燃料经济性的评价指标汽车燃料经济性，是指汽车以最少的燃料消耗完成单位运输工作量的能力。奇瑞汽车的汽车发动机燃料经济性通常用有效燃料消耗率g。或有效效率叭评价。 但它们均不能反映发动机在具体汽车上的功率利用情况及行驶条件的影响。所以，它们不能直接用于评价汽车燃料经济性。奇瑞汽车为了评价汽车的燃料经济性，常选取单位行程的燃料消耗量(L／lOOkm)或单位运输工作的燃料消耗量(1．／100t·km、L／kP·km)作为评价指标。前者用于比较相同容量的汽车燃料经济性，也可用于分析不同部件(如发动机、传动系等)装在同一种汽车上对汽车燃料经济性的影响；后者常用于比较和评价不同容载量的汽车燃料经济性。其数值越大，汽车的经济性越差。 汽车燃料经济性也可用汽车消耗单位量燃料所经过的行程(km／L)作为评价指标，称为汽车经济性因数。例如，美国采用每加仑燃料能行驶的英里数，即MPG或mile／USgal。其数值越大，奇瑞汽车的汽车燃料经济性越好。 汽车被动安全技术 1、安全带 汽车安全带是一种安全装置，它能在汽车发生碰撞或急拐弯时，使乘员尽可能保持原有的位置而不移动和转动，避免与车内坚硬部件发生碰撞而造成伤害。安全带与安全气囊一样，都是现代轿车上的安全装置，但是前者的历史悠久，普及范围广。 看似简简单单的安全带其实并不“简单”。一直处在关注行车安全最前沿的通用汽车公司，通过分析大量意外事故后发现：汽车安全带不但能使人保住性命，更能在超过半数的事故中减低甚至消除驾车者、乘车者受伤的机会。汽车发生碰撞或遇到意外紧急制动时产生的巨大惯性作用力，会使驾驶员、乘客与车内的方向盘、挡风玻璃、座椅靠背等物体发生二次碰撞，极易造成对驾乘员的严重伤害，甚至将驾乘员抛离
123发动机理论循环：将非常复杂的实际工作过程加以抽象简化，忽略次要因素后建立的循环模式。 循环热效率：工质所做循环功与循环加热量之比，用以评定循环经济性。 指示热效率：发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。 有效热效率：实际循环的有效功与所消耗的热量的比值。 指示性能指标：以工质对活塞所作功为计算基准的指标。 有效性能指标：以曲轴对外输出功为计算基准的指标。 指示功率：发动机单位时间内所做的指示功。 有效功率：发动机单位时间内所做的有效功。 机械效率：有效功率与指示功率的比值。 平均指示压力：单位气缸工作容积，在一个循环中输出的指示功。 平均有效压力 me p ：单位气缸工作容积，在一个循环中输出的有效功。 有效转矩：由功率输出轴输出的转矩。 指示燃油消耗率：每小时单位指示功所消耗的燃料。 有效燃油消耗率：每小时单位有效功率所消耗的燃料。 指示功：气缸内每循环活塞得到的有用功。 有效功：每循环曲轴输出的单缸功量。 示功图：表示气缸内工质压力随气缸容积或曲轴转角的变化关系的图像。p V -图即 为通常所说示功图， p ?-图又称为展开示功图。 换气过程：包括排气过程（排除缸内残余废气）和进气过程（冲入所需新鲜工质，空气或者可燃混合气）。 配气相位：进、排气门相对于上、下止点早开、晚关的曲轴转角，又称进排气相位。 排气早开角：排气门打开到下止点所对应的曲轴转角。 排气晚关角：上止点到排气门关闭所对应的曲轴转角。 进气早开角：进气门打开到上止点所对应的曲轴转角。 进气晚关角：下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角。 气门重叠：上止点附近，进、排气门同时开启着地现象。 扫气作用：新鲜工质进入气缸后与缸内残余废气混合后直接排入排气管中。 排气损失：从排气门提前打开，直到进气行程开始，缸内压力到达大气压力前循环功的损失。 自由排气损失：因排气门提前打开，排气压力线偏离理想循环膨胀线，引起膨胀功的减少。 强制排气损失：活塞将废气推出所消耗的功。 进气损失：由于进气系统的阻力，进气过程的气缸压力低于进气管压力（非增压发动 机中一般设为大气压力），损失的功成为进气损失。 换气损失：进气损失与排气损失之和。 泵气损失：内燃机换气过程中克服进气道阻力所消耗的功和克服排气道阻力所消耗的功的代数和。不包括气流对换气产生的阻力所消耗的功。 充量系数：实际进入气缸内的新鲜空气质量与进气状态下理论充满气缸工作容积的空气质量之比。 进气马赫数M ：进气门处气流平均速度与该处声速之比，它是决定气流性质的重要参数。M 反映气体流动对充量系数的影响，是分析充量系数的一个特征数。当M 超过一定数值时，大约在0.5左右，急剧下降。应使M 在最高转速时不超过一定数值，M 受气门大小、形状、生成规律、进气相位等因素影响。 增压比：增压后气体压力与增压前气体压力之比。 增压：利用增压器提高空气或可燃混合气的压力。 增压度：发动机在增压后增长的功率与增压前的功率之比。 4抗爆性：汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗爆燃的能力，用辛烷值表示。 干点：汽油蒸发量为100%时的温度。 自然点：柴油在没有外界火源的情况下能自行着火的最低温度。 凝点：柴油失去流动性而开始凝固的温度。 热值：单位量（固体和液体燃料用1kg ，气体燃料用1）的燃料完全燃烧时所发出的热量。当生成的水为液态时，成为高热值，气态时为低热值。无论是汽油机还是柴油机，燃料在气缸中生成的水均为气态，所用热值均为低热值。 理论空气量：1kg 燃料完全燃烧时所需的最少空气量。 过量空气系数：燃油燃烧实际供给的空气量（L ）与完全燃烧所需理论空气量（）的比值。 空燃比：燃油燃烧时空气流量与燃料流量的比。 5喷油器的流通特性：喷孔流通截面积与针阀升程的关系。 喷射过程：从喷油泵开始供油直到喷油器停止喷油的过程。 供油规律：供油速率随凸轮轴转角（或时间）的变化关系。 喷油规律：喷油速率随凸轮轴转角（或时间）的变化关系。 喷油提前角：燃油喷入气缸的时刻到活塞上止点所经历的曲轴转角。 燃油的雾化：燃油喷入燃烧室内后备粉碎分散为细小液滴的过程。 燃烧放热规律：瞬时放热速率和累积放热百分比随曲轴转角的变化关系。 瞬时放热速率：在燃烧过程中的某一时刻，单位时间内（或曲轴转角内）燃烧的燃油所放出的热量。 累积放热百分比：从燃烧开始到某一时刻为止已经燃烧的燃油与循环供油量的比值。
汽车发动机复习题 一：名词解释 上止点：活塞顶部离曲轴中心的最远处。 下止点：活塞顶部离曲轴中心的最近处。 活塞行程（S）：上、下止点间的距离。曲轴每转动半圈（即180°），相当于一个活塞行程。曲轴半径（R）：曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离。活塞冲程S与曲轴半径R 的关系：S=2R 气缸工作容积(Vs):活塞从一个止点移动到另一个止点所扫过的容积称为气缸工作容积或气缸排量。Vs= 燃烧室容积（Vc）活塞在上止点时，活塞顶上面的空间为燃烧室，它的容积称为燃烧室容积（单位为L） 气缸总容积（Va）:活塞在下止点时，活塞顶上面的整个空间的容积为气缸总容积（单位为L）。它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和，即Va=Vs+Vc 压缩比：气缸总容积与燃烧室容积的比值，即 发动机排量：多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机工作容积或发动机排量（单位L）Vl=iVs 工作循环：往复活塞式内燃油机将热能转变为机械能需要经历进气、压缩、做功、排气4个连续的过程，称为一个工作循环。 四冲程发动机：凡是曲轴旋转两周，活塞往复4个冲程完成一个工作循环的称为四冲程发动机。 二冲程发动机：完成一个循环需要活塞往复2个冲程完成一个工作循环的称为二冲程发动机。 发动机: 内燃机： 连杆轴瓦： 充气效率： 气门重叠： 喷油泵的速度特性： 二：填空 发动机的分类： 1、按着火方式分类：点燃式发动机和压然式发动机两种。前者在汽车上获得了广泛的应用。 2、按燃料供给方式分类：化油器式发动机、汽油喷射式发动机和直接喷射式柴油机。 3、按使用燃料分类：汽油机、柴油机、煤气机、气体燃料发动机、多种燃料发动机等。 4、按冲程数分类：有二冲程发动机和四冲程发动机之分。汽车发动机广泛采用的是四冲程发动机。 5、按冷却方式分类：有水冷式发动机和风冷式发动机之分。汽车上广泛采用水冷式发动机。 6、按进气状况分类：有增压式发动机和非增压式发动机之分。 7、按气缸数分类：可分为单杠发动机和多缸发动机。汽车上多采用四缸、六缸、八缸、十二缸发动机。 8、曲柄连杆机构的主要零件可分为三组组成：即：机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。 9、活塞连杆组由：活塞、活塞环、活塞销、和连杆等组成。 1 0、活塞可分为三部分：即：活塞顶、活塞头和活塞裙。 11、活塞是具有弹性的开口环，有气环和油环两种。气环气密封和导热的作用；油环起布油和刮油的作用。
汽车性能及评价指标 中文摘要:通过本文探索有关汽车性能及评价指标，更深入地对汽车的了解。汽车的性能包括汽车的动力性、经济性、安全性、平顺性、通过性以及排放性能等。动力性是汽车赖以生存的根本，经济性是决解汽车发展的瓶颈，安全性是社会对汽车的基本要求。本论文是探索汽车的动力性、经济性和安全性，以及理解他们之间的内在联系。 汽车动力性 汽午动力性概述:汽午动力性系是指汽午在良好路而上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的，所能达到的平均行驶速度。汽牟是一种舟效率的运输匸具.运输效率之商低在很大程度上取决干汽牟的动力性。所以，动力性是汽车各种性能中最基本的，最重要的性能。 汽车动力性指标:汽车动力性主要由三个方面抬标來评定。A、汽车的最商午速。最商牟速是捋.在水平良好的路面上汽午能达到的最岛行驶速度。B.汽车的加速时间。汽乍的加速时间表示汽牟的加速能力，包括原地起步加速时间和超午加速时间。原地起步加速时间是抬汽牟由一档或者二档起步，并以最大的加速强度(包括选择恰、*1的换挡时机)逐步由某一较低牟速全力加速至某一商速的时间。超午加速时间是抬用昴斯档或者次岛档某一速度全力加速至某一较岛?速所需的时间。因为汽花超午是与被超午午辆并行, 容易发生安全事故?所以超乍加速能力强,并行行驶的时间就短，行程也短，行驶就安全。一半常用0->400M 的秒数來表名汽午原步起步能力.对超午加速能力还没有一致的规定.采用较多的0->100KWH所需的时间來表名加速能力c C、汽午能爬上的垠大坡度。汽午爬坡能力是用满栽或者一部分负載的汽午在良好路面上的最大杷上坡度表示的。显然，这个靶坡度是一档的最大爬坡度。【一档的牵引力是最大的。因为经过变速箱和减速器的减速作用.所谓减速増矩】，越野车的垠大爬坡度大概都是60%,也就是角度制的31 度左右。以上的三个方面应该都是在无风.或者微风的条件下测定的。 汽车燃料经济性的评价 汽牟燃料经济性的评价指标汽乍燃料经济性，是指汽牟以最少的燃料消耗完成也位运输工作:?的能力。童璀进的汽牟发动机燃料经济性通常用有效燃料消耗率g。或有效效率叭评价。 但它们均不能反映发动机在具体汽车上的功率利用情况及行驶条件的影响。所以，它们不能直接用于评价汽午燃料经济性。奇瑞汽车为了评价汽车的燃料经济性,常选取敢位行程的燃料消耗ft(L/IOOkm) 或爪位运输」:作的燃料消耗虽(1?/lOOt km. L/kP-km)作为评价指标。前者用于比较相同容量的汽午燃料经济性，也可用于分析不同部件(如发动机、传动系等)装在同一种汽午上对汽牟燃料经济性的影响：后者常用于比较和评价不同容载虽的汽牟燃料经济性。其数值越大，汽年的经济性越差。 汽午燃料经济性也可用汽千消耗笊位量燃料所经过的行程(km / L)作为评价指标，称为汽午经济性因数。例如.英国采用每加仑燃料能行驶的英里数，即MPG或mile/USgaL其数值越大，奇瑞汽车的汽年燃料经济性越好。 汽车被动安全技术 lx安全帶 汽午安全带是一种安全装置，它能在汽车发生碰担或急拐弯时，使乘员尽可能保持原有的位宜而不移动和转动，避免与车内坚硕部件发生碰捶而造成伤害。安全带与安全气囊-样.都是现代轿牟上的安全装但是前者的历史悠久，普及范圉广。 看似简简单笊的安全带其实并不“简做：一直处在关注行车安全最前沿的通用汽车?公司，通过分析大址总:外爭故后发现：汽牟安全带不但能使人保住性命.更能在超过半数的爭故中减低甚至消除驾午者、乘乍者受伤的机会。汽午发生碰撞或遇到总外紧急制动时产生的巨大惯性作用力.会使驾驶员.乘客与牟内的方向盘、挡风玻璃、座椅鼎背等物体发生二次碰撞，极易造成对驾乘员的严重伤害.甚至将驾乘员抛离座位或拋出牟外，