汽车动力改进及传动系统参数优化匹配

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 本课题的研究意义
• 1.3 整车匹配技术国内外研究综述
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 本文研究的内容及方案
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究方案
• 第2章 整车模型的建立与验证
• 2.1 整车性能匹配的理论依据
• 2.1.1 汽车行驶基本原理
• 2.1.2 整车性能评价指标
• 2.2 整车模型的建立
• 2.2.1 GT-DRIVE软件的介绍
• 2.2.2 越野车主要技术参数
• 2.2.3 整车模型的建立
• 2.3 越野车整车性能仿真及分析
• 2.3.1 整车性能模拟仿真方法
• 2.3.2 动力性和燃油经济性的计算和分析
• 2.3.3 计算结果验证及分析
• 2.4 发动机与传动系匹配方案分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 柴油机的改进及效果分析
• 3.1 发动机性能的改进途径
• 3.1.1 改善发动机外特性的途径
• 3.1.2 改善发动机万有特性的途径
• 3.2 柴油机改进方案分析
• 3.2.1 发动机存在的问题
• 3.2.2 柴油机改进具体方案
• 3.3 发动机性能台架试验及数据获取
• 3.3.1 试验目的
• 3.3.2 试验设备
• 3.3.3 试验项目
• 3.3.4 数据采集
• 3.4 发动机改进后的整车性能效果分析
• 3.4.1 动力性对比分析
• 3.4.2 燃油经济性对比分析
• 3.4.3 排放分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 动力传动系参数的优化匹配
• 4.1 优化方法DOE试验设计
• 4.2 优化目标
• 4.3 汽车传动系参数对动力性燃油经济性的影响分析
• 4.4 整体传动系参数的DOE优化
• 4.4.1 获得试验参数组合
• 4.4.2 计算各项指标值
• 4.5 寻求最优试验参数组合
• 4.6 优化前后的整车性能对比与分析
• 4.6.1 动力性对比
• 4.6.2 燃油经济性对比
• 4.6.3 排放对比
• 4.6.4 优化方案分析总结
• 4.7 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 今后工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果