发动机台架运行时间对应整车行驶里程关系研究
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速度里程时间油耗计算公式速度、里程、时间和油耗之间的关系是汽车行驶过程中非常重要的计算公式。
这些参数的合理计算和控制,可以有效地提高汽车的燃油利用率,减少能源消耗,降低运营成本,延长汽车的使用寿命。
在本文中,我们将深入探讨速度、里程、时间和油耗之间的计算公式,并探讨如何通过合理的控制来提高汽车的燃油利用率。
首先,我们来看一下速度、里程、时间和油耗之间的基本关系。
速度是汽车行驶的快慢程度,通常用公里/小时或英里/小时来表示。
里程是汽车行驶的距离,通常用公里或英里来表示。
时间是汽车行驶所花费的时间,通常用小时来表示。
而油耗则是汽车行驶过程中消耗的燃油量,通常用升或加仑来表示。
这四个参数之间的关系可以用以下公式来表示:油耗 = 里程 / 油耗。
时间 = 里程 / 速度。
根据上述公式,我们可以得出以下结论:1. 油耗与里程成正比。
即汽车行驶的里程越长,油耗也越大。
这是因为汽车在行驶过程中需要消耗燃料来提供动力,行驶的距离越长,消耗的燃料也就越多。
2. 油耗与速度成正比。
即汽车行驶的速度越快,油耗也越大。
这是因为汽车在高速行驶时需要消耗更多的燃料来提供足够的动力,从而保持车辆的速度。
3. 时间与里程成反比。
即汽车行驶的速度越快,所花费的时间也就越短。
这是因为时间是由里程除以速度得出的,所以行驶的速度越快,所花费的时间也就越少。
综上所述,速度、里程、时间和油耗之间的关系是相互影响的。
合理控制车辆的速度和行驶距离,可以有效地降低油耗,提高燃油利用率。
下面我们将分别从速度、里程、时间和油耗四个方面来探讨如何通过合理的控制来提高汽车的燃油利用率。
首先是速度。
控制车辆的速度是降低油耗的关键。
一般来说,汽车在低速行驶时油耗较低,而在高速行驶时油耗较高。
因此,合理控制车辆的速度是降低油耗的有效途径。
在城市道路上,尽量保持匀速行驶,避免急加速和急刹车,可以有效降低油耗。
在高速公路上,尽量控制车辆的速度在经济速度范围内,可以有效降低油耗,提高燃油利用率。
学生实验报告实验课程名称:发动机试验技术目录一、试验目的二、试验内容1.试验依据2.试验条件3.试验仪器设备4.试验样机5.试验内容与方案(1)交变负荷试验(2)混合负荷试验(3)全速负荷试验(4)冷热冲击试验(5)活塞机械疲劳试验(6)活塞热疲劳试验三、试验进度安排四、试验结果的提供摘要国外在可靠性试验方面己做了许多有益的研究工作,但到目前为止尚未形成统一的试验方法,而且考虑到该试验的非普遍性及技术保密性,将来也不可能形成统一的试验规范。
相对于热疲劳研究状况来讲,国内对机械疲劳的研究还比较少。
为适应发动机比功率和排放法规日益提高的苛刻要求,发动机面临着更高机械负荷和热负荷的严峻考验。
国内高强化发动机最大爆发压力已超过22 Mpa。
活塞的机械疲劳损伤主要体现在销孔、环岸等部位。
活塞环岸、销座及燃烧室等部位由于在较高的工作温度下承受着高频冲击作用的爆发压力,润滑状况较差,摩擦磨损,其他破坏可靠性的腐蚀磨损(缸套一环换向区、排气门/排气门座锥面等)、疲劳磨损(挺杆、轴瓦、齿轮表面等)、微动磨蚀(轴瓦钢背、飞轮压紧处、飞轮壳压紧处、湿缸套止口处等)、电蚀(火花塞电极等)和穴蚀(水泵叶轮等)这些都是可靠性试验的主要目标,也是实施可靠性设计、试验研究的重点部位。
众所周知,在内燃机整机上进行零部件可靠性试验成本昂贵。
本文将参照原有的可靠性试验方法,通过看一些关于可靠性的零部件加速寿命实验技术制定一种评价内燃机可靠性的考核规范,包括活塞机械疲劳试验和活塞热疲劳试验,可迅速做出其可靠性恰当的评价,可以降低研发成本、缩短研发时间。
一、试验目的1通过理解内燃机可靠性评估,评定发动机的可靠性。
了解评估的多种理论方法,如数学模型法、上下限法、相似设备法、蒙特卡洛法、故障分析( 包括故障模式影响分析和故障树分析) 等。
并掌握故障分析法。
学会可靠性试验评估,为进行可靠性设计奠定基础理论,为发动机及相关零部件提供测试、验证以及改进的技术支持。
汽车运行时间计算公式在日常生活中,我们经常需要计算汽车的运行时间,无论是为了安排行程还是为了估计到达目的地所需的时间。
而计算汽车运行时间的公式就是帮助我们快速准确地得出结果的工具。
汽车运行时间可以通过以下公式来计算:运行时间 = 距离 / 速度其中,距离是指从出发地到目的地的直线距离,速度是指汽车以每小时行驶的距离。
我们需要确定出发地和目的地之间的距离,这可以通过地图或导航软件来获取。
在计算过程中,我们要注意使用相同的单位,例如公里或英里。
接下来,我们需要确定汽车的行驶速度。
这取决于道路的条件、交通状况和法律规定的限速。
在实际情况中,我们通常会根据道路类型和预计的行驶时间来选择一个合适的速度。
一旦我们有了距离和速度的数值,我们就可以将它们代入公式中进行计算。
例如,如果我们要计算从A城市到B城市的汽车运行时间,距离为200公里,而汽车的速度为80公里/小时,那么运行时间就可以通过以下计算得出:运行时间 = 200公里 / 80公里/小时 = 2.5小时这意味着从A城市到B城市的汽车行程预计需要2.5小时。
需要注意的是,这个公式只适用于直线距离和恒定的速度。
在实际情况中,道路可能并不是笔直的,而且车速可能会受到交通状况和其他因素的影响。
因此,这个公式只是一个近似值,实际情况可能会有所偏差。
该公式还可以用于计算汽车在不同速度下的运行时间。
通过改变速度的数值,我们可以得出在不同行驶速度下到达目的地所需的时间。
这对于规划行程或比较不同路线的时间效益非常有用。
总结起来,汽车运行时间计算公式是一个简单而实用的工具,可帮助我们快速准确地计算汽车行程所需的时间。
无论是日常生活中的出行安排还是长途旅行,了解和应用这个公式都能为我们提供一些便利和参考。
当然,在实际情况中,我们还需考虑其他因素,并做好相应的调整和预估。
行驶里程法计算公式
行驶里程计算是一种计算汽车行驶距离的常用方法,它的计算原理很简单。
它是根据汽车在一段时间里行驶的里程数来计算总行驶距离。
一般来说,对于汽车行驶里程计算,使用的公式如下:
公式:行驶里程=起里程读数+(终里程读数-起里程读数)×系数
其中:
起里程读数:指汽车在起始时刻行驶前汽车仪表盘上里程表的读数
终里程读数:指汽车在最终时刻行驶后汽车仪表盘上里程表的读数
系数:指系数是根据不同的汽车类型而定的,他们都有自己的系数,例如汽油汽车的系数为1,柴油汽车的系数为0.95,而汽油与柴油混合动力汽车的系数为0.9。
根据上述公式,行驶里程的计算过程如下:
首先,记录汽车在起始时刻的里程表读数,记作起里程读数,然后记录汽车在最终时刻的里程表读数,记作终里程读数。
接着,根据不同汽车的类型取出合适的系数。
最后,将公式中的数值代入,计算得出总行驶里程数值。
行驶里程计算公式相对简单,易于掌握,使用时只需根据汽车类型取出合适的系数,就能快速地得出汽车总行驶里程数,大大方便了汽车行驶实况分析,可以有效地提升汽车行驶安全性。
汽车发动机台架试验的研究YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】汽车发动机台架试验的研究摘要:发动机台架试验就是指对发动机进行一系列的试验, 对试验过程出现的问题进行系统分析, 不断优化处理, 从而不断提高发动机的性能与可靠性。
本文阐述了发动机台架试验的目的及相关的试验类型, 并对试验中遇到的问题进行了分析, 并提出了解决的办法。
关键词:1 进行发动机台架试验的目的发动机台架试验对处于不同研发阶段的发动机进行相关测试, 并为其优化改进提供试验数据支持, 发动机台架试验的目的概括来说主要有以下是三个目的。
(1) 对新研发的试制样机进行测试。
一款新研发的发动机, 当试制样机组装完成后, 会对发动机整体性能进行测试, 并对试验中出现的问题进行分析、解决, 该阶段的试验可以说是对发动机的整体性、系统性进行测试, 一些大的缺陷会在该阶段中暴露出来。
(2) 对发动机重要零部件进行性能及可靠性试验。
发动机中不同机构的零部件的工作性能影响了发动机的整体可靠性, 在台架试验中需要对发动机重要零部件的材料、结构、工况情况进行长时间试验, 来验证相关重要零部件的性能及可靠性。
(3) 发动机的可靠性不是短时间的试验就能测试出来的, 试制样机研发经过初步的台架试验对发动机进行完善后, 还需要对发动机在满负荷、长时间运行下的可靠性进行试验。
2 发动机台架试验连接方式根据发动机动力输出方式的不同, 在发动机台架试验中分为硬连接和软连接两种试验方法。
硬连接硬连接就是把发动机的飞轮经过连接盘、连接轴及缓冲胶直接与台架上的测功机相连接。
硬连接的优点在于功率损失少, 试验所测得值更加接近发动机实际输出功率, 硬连接应用范围广, 几乎可以在所有发动机机型中应用;缺点在于不能真实反映出整车环境。
软连接软连接就是首先在发动机上连接变速器, 再在变速器的输出端通过连接轴和测功机连接, 这种连接方式只在后驱发动机台架试验中用到。
桑塔纳AJR发动机台架实验研究【摘要】为了解桑塔纳2000轿车AJR发动机动力性、经济性等方面问题,通过进行台架标定实验、外特性试验,获取发动机基本标定数据。
【关键词】发动机试验;性能;改进措施1.台架试验准备工作1.1 试验对象桑塔纳2000轿车AJR发动机,具体为:四冲程、直列四缸、排量为1.8L、水冷、多点喷射电控发动机。
1.2 试验规范2.台架试验过程2.1 试验条件试验时间:2013年6月2日-2008年6月10日试验地点:包头职业技术学院车辆工程系汽车实训中心使用油料:93#无铅汽油,SG10W/40型发动机润滑油。
机油温度:台架自动控制95±5℃冷却液温度:台架自动控制88±5℃燃油温度:风扇吹拂发动机,根据实测进气压力和预测进气压力的值进行线性拟合,得到发动机全部转速范围的进气流量线性计算公式。
2.2 试验内容2.2.1 进气模型标定根据实测进气压力和预测进气压力值进行线性拟合,得到发动机全部转速范围的进气流量线性计算公式。
2.2.2 基本喷油量标定通过调节测功机转速及MAF,标定各转速工况点下空燃比,使Lambda仪显示为1±0.01。
2.2.3 点火提前角标定通过调节测功机转速及MAF,标定各工况点下点火提前角,进而获得最大扭矩,同时发动机无爆震现象发生。
2.2.4 全负荷标定根据发动机标称进行全负荷喷油点火标定,使发动机功率达到最佳。
2.2.5 怠速标定油门始终关闭,通过调节测功机转速,采用怠速步进电机调节MAF及点火提前角,标定各工况点下空燃比,使Lambda仪显示为1±0.01;热机时,怠速稳定且无波动。
2.2.6 暖机标定冷机状态起动发动机,调节相应工况点,通过调节暖机喷油系数,使Lambda 仪显示为1±0.01。
2.2.7 三元催化器过热保护标定根据三元催化器工作特性,在高速、大负荷工况下,排气温度限制在780±20℃以下(遵厂家要求,涉及到发动机活塞环问题,故排气温度不宜过高)。
发动机台架试验一、试验目的及作用目的:1、掌握发动机试验方法。
2、熟悉所用设备、仪表。
3、学会数据采集与整理,绘制特性曲线。
4、根据数据分析发动机的工作状况,判断发动机性能,寻求最佳工况。
作用:发动机各项性能指标、参数及各类特性曲线都是在发动机试验台架上按规定的试验方法进行测定的。
二、试验对象本田125cc发动机(排量:1.5L;最大功率:4.8kW;最大扭矩:3.8N·M)三、试验设备1.试验台装置(图1);2.辅助装置:a、可调水量冷却系统 b、专用油量测量装置 c、通风装置 d、消声地坑;3.制动测功装置—测功器(1)水力测功器(2)平衡式电力测功器(3)电涡流测功器四、试验方法-试验条件要求试验方法要求1 进气尽可能使用原车用的进气系统,改变进气系统时,注意以下参数不能变动:(1)进气管直径(2)原车用中冷器压力降△p或根据指定值(3)增压器压气机前的进气真空度<5kPa(4)曲轴箱通风系统符合发动机技术要求2 排气尽可能使用原车用的排气系统,如果涡轮后的条件有变化,须保持指定的排气背压(通常要求涡轮后排气背压≤10kPa,有特殊要求的除外)。
3 燃油输送在试验过程中,喷油泵进油管中不允许有气泡;过量的燃油根据技术要求回流,输油管中不能出现压力波动。
4 冷却系统(1)节温器阀固定在全开位置(有特别要求的除外)。
(2)试验间的冷却系统要保证原车用冷却液的流量和系统的压力。
5 附件设备不安装或全部脱开(有特别要求的除外)。
6 试验用油按照技术要求选择,燃油的密度变化应小于参考值的±0.6% 。
测试条件要求1 大气状况从试验开始,至少每小时测量一次大气压力和进气湿度。
2 温度控制(1)压气机前的进气温度25℃(国家标准的标准进气状态)(2)喷油泵进口的燃油温度38±2℃(3)出水温度88±5℃(国家标准)。
(4)中冷后温度(全负荷工况):¾标定转速:49±2℃¾最大扭矩转速:40±2℃¾45%标定转速:37±2℃¾ 900r/min(或者低端转速):33±2℃3 在稳定状况下测量在每个测量点,记录数据前,要保证所有的参数达到稳定。
汽车技术状况变化规律是指汽车的技术状况与汽车行驶里程或时间之间的相对关系-回复汽车的技术状况变化规律是指汽车的技术状况与汽车行驶里程或时间之间的相对关系。
汽车作为现代交通工具的重要组成部分,其技术状况对行驶安全和性能表现具有重要影响。
随着汽车制造技术的不断进步,汽车的技术状况也呈现出一定的变化规律。
本文将逐步解析汽车技术状况变化规律。
首先,汽车技术状况与行驶里程之间存在一定的关系。
一般而言,汽车行驶的里程越大,车辆的各个组件和部件就会发生磨损和老化,从而导致车辆的技术状况逐渐下降。
这是因为汽车在运行过程中,发动机、传动系统、悬挂系统等关键部件都会经历频繁的摩擦和热力作用,长时间以来,这些部件会出现疲劳、磨损和劣化等现象。
因此,随着车辆行驶里程的增加,车辆的技术状况会逐渐下降。
其次,汽车技术状况与使用时间之间也存在关系。
即使一辆汽车行驶里程较少,但是长时间没有使用,也会导致技术状况的下降。
这是因为汽车的许多部件和系统都需要不停地运转和保养,如果长时间没有使用,这些部件可能会出现生锈、堵塞、老化等问题。
尤其是对于液体系统,如冷却水、润滑油等,长时间的停放会导致液体失效、水垢生成等问题,进而影响汽车的正常运行和性能表现。
另外,虽然汽车技术状况随着行驶里程或使用时间的增加而逐渐下降,但是一定的维护保养措施可以延缓技术状况下降的速度。
汽车的维护保养包括定期更换机油、滤清器,定期检查和维修车辆的各个部件和系统,及时修复发现的问题等。
通过做好维护保养工作,可以提高汽车使用寿命,延缓技术状况的下降速度。
同时,科学选用优质零部件和润滑油等材料,也可以提高汽车的性能和使用寿命。
此外,汽车技术状况变化规律还受到驾驶环境、驾驶方式等因素的影响。
例如,如果汽车常常在恶劣的道路条件下行驶,如泥泞的乡间小路或者崎岖的山路,车辆的技术状况可能会加速下降。
驾驶方式也会对汽车的技术状况产生影响,如急加速、急刹车、高速行驶等都会带来额外的损耗和磨损,从而加速车辆的技术状况下降。
汽车发动机台架标定全程讲解概述:发动机台架标定作为ECU标定的第一步,通过进气模式、扭矩模型、喷油点火等标定来最大程度的发挥发动机的性能,是整车标定的基础。
一.台架标定核心工作45天:●VVT选择●点火角标定●温度模型标定●扭矩模型标定●VVT VE标定●爆震控制●外特性●万有特性二:标定手段●控制油门:PUMA设备直接调节.●控制发动机转速:PUMA设备直接调节.●控制平均缸内压力:PUMA工具可设置油门开度为100%,即可通过调节标定改变缸内压力.●控制点火角:即可通过设置SprkAdvSlewValue改变点火提前角度数.●控制空燃比:通过设置FUEL.SlewValue改变点火提前角度数.●控制VVT开度:设置Intk_DsrdPstn.mode=1即可.三.发动机改造及台架搭建:2天●4个进气歧管温度热电偶、4个排气歧管热电偶、1个催化器中心热电偶.●进气压力传感器(发动机自带)、空滤前压力传感器、节气门前压力传感器、排气背压传感器.●油耗分析仪、空燃比检测仪(ES630).●开发电脑、ES590 592.●燃烧分析仪,缸压信号.●示波器采集58X,凸轮轴信号、喷油信号、点火信号、爆震传感器信号.●测功机、油门踏板和PUMA设备.●废气分析仪.●台架搭建:线束改造、发动机安放.四:数据准备:0.5天●Engine dyno disable function 因在台架上进行试验,缺少整车上的必要线束、传感器等,为保证正常标定,需关闭ECU的部分诊断功能.●关闭误报的各种EOBD故障码.●关闭闭环控制长期自学习值.●关闭碳罐控制.●COT 关闭.●PE关闭.●DFCO关闭.●关闭失火诊断.●关闭Baro预测.●设置VVT开度.五:台架标定:1.1第一次外特性和信号一致性检查目的:●检验原始发动机是否接近工程目标●检查4缸一致性方法:●根据扭矩特性,选择标定最佳VVT开度.●根据扭矩特性,选择最佳空燃比.●根据扭矩特性,选择最优点火角.●节气门全开工况,从1200rpm开始,每隔400rpm,稳定一定时间(如15S)采数,直到6000rpm.数据处理:●根据外特性数据,作出最大扭矩、最大功率、最小比油耗值曲线1.2各缸排温一致性检查:通过对各缸排温温度在WOT工况下对比排温偏差。
10.16638/ki.1671-7988.2017.21.057发动机台架运行时间对应整车行驶里程关系研究范皖元1,宋长青1,向晓野2(1.安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥230601;2.安徽江淮纳威斯达柴油发动机有限公司,安徽合肥230601)摘要:发动机的可靠性验证主要以台架试验为主,但是台架试验以运行时间记录,无法直接反应整车运行里程,需要将台架试验的运行时间换算为整车的行驶里程。
在主要运动件疲劳寿命的范围内,通过热负荷和机械负荷等效的原则,建立台架运行时间与整车行驶里程对应关系,并通过实例进行说明。
关键词:台架时间;整车里程;热负荷;机械负荷;等效原则中图分类号:U461.4 文献标识码:A 文章编号:1671-7988 (2017)21-166-03A study on Relationship Between Engine Platform Running Time And Driving DistanceFan Wanyuan1, Song Changqing1, Xiang Xiaoye2(1.Technology Center, Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601; 2.Anhui JianghuaiNavistar Diesel Engine Co., Ltd., Anhui Hefei 230601)Abstract: The reliability of engine is mainly based on bench test, But bench test records is running time, It unable to directly respond to the driving distance, So that is necessary to convert running time into driving distance. In the range of fatigue life of the main moving parts, the equivalent principle of thermal load and mechanical load is adopted to build the relationship between running time and driving distance, And the example is illustrated.Keywords: Running Time; Driving Distance; Thermal Load; Mechanical Load; EquivalenceCLC NO.: U461.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)21-166-03前言为了更快速、更便捷的验证、测试发动机产品,国内外所有的发动机厂商都采用了发动机台架测试,将发动机固定在测试台架上,模拟整车提供电源、供水冷却、供油、进气等等,然后在设定的工况运转发动机一定的时间,用来评估发动机某些方面的性能能否满足要求。
发动机的台架可靠性验证相比较整车验证大大节省的验证时间和费用,但是台架验证的工况并不能完全代表整车的行驶工况,台架验证的结果也无法完全反应整车实际运转情况,如何分析和评估台架运行结果反应整车实际运转情况,就需要将台架在具体某些工况下的运行时间换算成整车行驶的里程。
为了分析发动机的主要运动部件的台架可靠性试验的寿命对应到整车上的情况,本文对台架可靠性试验运行时间换算成整车行驶里程的对应关系进行了初步研究。
1 台架试验描述发动机台架可靠性验证是将发动机固定在试验台架上,按照某一固定的工况运行数百小时,评估其是否可靠。
一般运行的工况和时间是不同公司根据发动机设计的特点进行设计。
国标《GB T19055-2003汽车发动机可靠性试验方法》中规定了一些常用的可靠性试验工况和时间,比如交变负荷试验、混合负荷试验。
作者简介:范皖元,就职于安徽江淮汽车技术中心。
范皖元等:发动机台架运行时间对应整车行驶里程关系研究167 2017年第21期图1 交变负荷试验工况图2 混合负荷试验工况2 整车运行工况描述发动机在整车上的运行工况是要根据整车实际使用循环路谱而来,比如重型车主要载货行驶在两地之间,主要工况是高速满载,少部分在城郊工况;小型乘用车主要工况是市区工况,一部分城郊工况,较少的高速工况;公交车工况都是城市工况。
国内地形复杂,各个省市的城市、城郊等工况都有差别,暂时没有统一的工况路谱。
缺少实车路谱的情况下,无法将台架工况运行时间转换为整车实际行驶的里程。
目前我们借助法规中的油耗测试循环,它是由国家环保等部门参考国内外的油耗测试循环结合我国的国情制定的一套测试循环工况,比较接近国内的实车使用条件。
所以我们暂时采用国内油耗测试循环来代表整车实际工况。
需要注意的是不同的车型油耗测试循环有所不同,如轻型车是NEDC 循环,重型车是C-WTVC循环。
另外不同阶段的法规对油耗测试循环的规定也有所不同,如国五阶段轻型车测试循环是NEDC,国六阶段就优化为WLTC循环,需要具体对待分析。
3 换算分析在了解发动机台架可靠性试验工况、时间和整车试验循环后,就需要找到台架试验工况和整车试验循环的等效原则,把台架运行时间转换为整车行驶的里程。
不同的零部件在台架试验工况和整车试验循环之间的等效原则不一定相同,比如活塞的疲劳失效与起动机的工作失效不能用同一个等效原则,前者与发动机的负荷、转速等有关,后者与起动的频次有关。
这里仅仅分析研究发动机主要运动件的寿命等效原则。
3.1 等效因素发动机本质是将燃料燃烧的能量转换为机械能,即热能转换为机械能,发动机在实际运行过程中承受热负荷和机械负荷的作用。
所以可以利用热负荷和机械负荷等量关系,建立台架运行时间与整车行驶里程的对应关系,其中热负荷与燃料的消耗有关,机械负荷与转速和作用力矩有关。
负荷率:是指台架测试工况与整车循环工况单位时间或者里程内的负荷加载的比例,主要通过热负荷强度和机械负荷强度来对比分析。
①热负荷强度累计燃油消耗量可以代表各自的热负荷来对比换算。
②机械负荷强度机械负荷是发动机转速和发生扭矩的关系。
所以,可以用发动机累计转速*累计扭矩来表示。
考虑上述热负荷和机械负荷,评价不同情况下的负荷率:负荷率=热负荷*机械负荷=累计燃油消耗量*(累计转速*累计扭矩)3.2 负荷率的计算发动机台架运行工况的热负荷和机械负荷可以确定,通过油耗仪和测功机记录循环工况中每个点的燃油消耗量、扭矩和转速。
但整车的循环工况可以通过在整车测试循环时记录燃油消耗量、发动机扭矩和转速。
收集了以上数据后,就可以通过发动机的热负荷和机械负荷等效的方法计算负荷率。
热负荷与燃料的消耗量有关,机械负荷与转速和载荷有关,加权系数是台架工况的结果与整车循环工况结果的比值。
通过对试验循环工况的转速、扭矩和油耗量积分计算平均值,再与整车循环工况中的转速、扭矩和油耗量的平均值进行对比,分别计算热负荷加权系数A、载荷加权系数B和转速加权系数C。
载荷加权系数B =扭矩(台架循环工况平均值)/ 扭矩(整车循环工况平均值)转速加权系数C = 转速(台架循环工况平均值)/转速(整车循环工况平均值)图3 整车功率平衡图热负荷加权系数应为同等条件下台架循环工况的油耗量与整车循环工况的油耗量比值,因为整车循环的油耗单位为L/100Km,里面有里程的单位,所有选择同等条件为单位里程内。
台架循环的油耗量单位为kg/h,转换为kg/km的单位需要了解循环工况对应整车的车速。
根据整车匹配的功率平汽车实用技术168 2017年第21期衡图中的功率和档位找到对应的车速,档位按照经验选择近似1:1的档。
找到台架工况对应整车车速后,把台架油耗量和整车循环油耗量转化为相同单位,计算热负荷加权系数。
热负荷加权系数A= 油耗量(台架循环工况平均值)/ 油耗量(整车循环工况平均值)以上三个加权系数计算完成后,需要计算台架循环工况和整车循环工况之间总的加权系数,称为加速因子。
热负荷和机械负荷是同时作用的,所以是乘积关系;转速和扭矩同属于机械负荷,所有是和的关系,再根据循环自身加权系数为1。
初步建立加速因子N公式如下:N = A * (B+C-1)加速因子计算完成后,发动机的行驶里程L与台架运行时间T的关系:L = T(台架运行时间)*V(整车行驶平均车速)*N(加速因子)。
4 实例分析某国五汽油发动机额定转速5500转/分钟,额定功率120Kw,最大扭矩251Nm,在台架上按照国标《GB T19055-2003汽车发动机可靠性试验方法》中规定的交变负荷试验工况运行了800小时,主要5C运动件磨损正常,没有发生失效,根据已经建立台架运行时间与整车行驶里程对应关系,分析此款发动机在整车上的大修寿命。
根据台架试验过程中记录的交变负荷的转速、扭矩和油耗量,通过积分计算平均值。
如图4所示。
平均转速:4014转/分钟;平均扭矩:201Nm;平均循环油耗:26.3kg/h;平均功率:4014*201/9550=84.5Kw;根据功率平衡图,对应的车速为135Km/h。
图4 某国五汽油机交变负荷工况表整车循环采用油耗循环NEDC,通过转毂测试NEDC循环的数据经过积分计算平均值,如下:平均转速:1543转/分钟;平均扭矩:25Nm;平均油耗:9L/100Km;平均车速:33.66Km/h;汽油密度:0.74Kg/L;循环时间:0.327h。
计算NEDC循环的单位油耗量:9*0.74/100=0.0666Kg/Km。
计算台架交变循环的单位油耗量:26.3/135=0.194815 Kg/Km。
热负荷加权系数A=0.194815/0.0666=2.93;载荷加权系数B=201/25=8.04;转速加权系数C=4014/1543=2.60加速因子N= A * (B+C-1)=2.93*(8.04+2.60-1)=28.25 根据发动机的行驶里程L与台架运行时间T的关系:L = T(台架运行时间)*V(整车行驶平均车速)*N(加速因子)= 800*33.66*28.25=760716Km。
通过换算,此款国五汽油机的台架800小时交变负荷试验对主要5C运动件的寿命考核相当于整车NEDC循环工况运行约76万公里。
5 结束语本文针对发动机主要5C运动件的疲劳失效方面,根据热负荷和机械负荷等效的原则,建立起了台架运行时间和整车行驶里程的对应关系。
并通过此对应关系分析了某款国五汽油发动机的台架交变负荷试验800小时对应整车的寿命情况。