發(fā)動(dòng)機(jī)啟停技術(shù)論文
發(fā)動(dòng)機(jī)啟停技術(shù)論文
啟停技術(shù)主要作用是在停車階段自動(dòng)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)使油耗減少，并在駕駛員欲起步時(shí)自動(dòng)再次啟動(dòng)。下面是小編為大家精心推薦的發(fā)動(dòng)機(jī)啟停技術(shù)論文，希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>
發(fā)動(dòng)機(jī)啟停技術(shù)論文篇一
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)啟停系統(tǒng)的研究
摘要： 由于汽車保有量迅速增加，擁堵十分嚴(yán)重，導(dǎo)致廢氣排放成為影響城市空氣質(zhì)量的重要因素，石油資源消耗巨大。本文主要研究啟停裝置工作過程，是在停車階段自動(dòng)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)使油耗減少，并在駕駛員欲起步時(shí)自動(dòng)再次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，減少在怠速時(shí)產(chǎn)生的污染物及油耗。
Abstract： Due to the rapid increase of car ownership， traffic jam becomes very serious and consequently automobile exhaust has become the important factor affecting the urban air quality and oil resources consumption becomes huge. This paper mainly studies the working process of the start-stop system， which automatically cuts off the engine in stopping phase to reduce oil consumption and starts the engine automatically again when the driver is going to start thus reducing pollution and oil consumption in idle speed.
關(guān)鍵詞： 啟停系統(tǒng);蓄電池;發(fā)動(dòng)機(jī)
Key words： start-stop system;storage battery;engine
中圖分類號(hào)：U464 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311(2013)22-0023-02
1 研究背景
由于城市擁堵十分嚴(yán)重，導(dǎo)致廢氣排放成為影響城市空氣質(zhì)量的重要因素，據(jù)統(tǒng)計(jì)京津地區(qū)PM2.5的污染中，機(jī)動(dòng)車的尾氣占30%，成為城市中重要污染物之一。同時(shí)，現(xiàn)在能源日漸減少，價(jià)格上升。而汽車在怠速時(shí)，其油耗是正常行駛時(shí)的1.4倍。我國(guó)一些城市，曾建議駕駛員在停車等候交通信號(hào)燈或交通擁堵超過一分鐘，駕駛員需關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，以減少有害物質(zhì)的排放。但此項(xiàng)規(guī)定沒有強(qiáng)制性，操作復(fù)雜，所以執(zhí)行情況并不好，所以交通工具必須尋找一種節(jié)約。根據(jù)這個(gè)出發(fā)點(diǎn)開發(fā)了啟停(Start-Stop)裝置，能在軌道道口或者交通信號(hào)燈前停車時(shí)自動(dòng)短時(shí)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)要繼續(xù)行駛時(shí)不用操作點(diǎn)火鑰匙就能啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)法國(guó)PSA公司的研究，怠速停機(jī)可減少車輛的百公里油耗約2.5%～10%。
2 系統(tǒng)介紹
啟停裝置主要作用是在停車階段自動(dòng)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)使油耗減少，并在駕駛員欲起步時(shí)自動(dòng)再次啟動(dòng)。一旦汽車在以至少3km/h速度起步約4秒鐘后行駛，就自動(dòng)激活啟停裝置工作。啟停裝置的功能是通過發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)執(zhí)行的，集成在發(fā)動(dòng)機(jī)控制器軟件內(nèi)。啟停裝置規(guī)定用對(duì)啟停裝置非常重要的是，要了解啟動(dòng)器電池的充電狀態(tài)是否允許發(fā)動(dòng)機(jī)再次啟動(dòng)。這個(gè)過程被稱之為啟動(dòng)電壓預(yù)告。它說(shuō)明已對(duì)重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的所有特性和數(shù)值進(jìn)行了分析。從而在蓄電池狀態(tài)和發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性曲線之間進(jìn)行一種不間斷的對(duì)比。根據(jù)啟動(dòng)電壓預(yù)告決定是否可以執(zhí)行啟停裝置工作，或是否切斷某些用電器，這是為了不再繼續(xù)提高電流需用量。有關(guān)這方面情況目前涉及座椅加熱裝置、后風(fēng)窗加熱裝置、視鏡加熱裝置、轉(zhuǎn)向盤加熱裝置和電加熱器。這些器件在發(fā)動(dòng)機(jī)再啟動(dòng)前必須防備性地予以切斷，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)這個(gè)時(shí)間點(diǎn)停止工作。
3 系統(tǒng)工作過程
我們以手動(dòng)變速器為例介紹啟停裝置工作過程。汽車以50km/h駛近紅燈。駕駛員切換到低速擋并踩剎車汽車減速直至停住。駕駛員使汽車進(jìn)入怠速狀態(tài)并松開離合器踏板。啟停裝置切斷發(fā)動(dòng)機(jī)。儀表板顯示器上有一個(gè)啟停標(biāo)識(shí)表示準(zhǔn)備再次接通。交通信號(hào)燈轉(zhuǎn)換到綠燈。駕駛員踩踏離合器踏板。啟停裝置再次自動(dòng)接通發(fā)動(dòng)機(jī)。儀表板顯示器上的啟停標(biāo)識(shí)熄滅。駕駛員掛擋使汽車加速繼續(xù)行駛。
4 系統(tǒng)工作條件
為了能使啟停裝置切斷發(fā)動(dòng)機(jī)，駕駛員除了手工操作離合器、換擋裝置和制動(dòng)器外，還必須滿足下面條件。
4.1 正常工作條件：
?、侔l(fā)動(dòng)機(jī)停運(yùn)的條件汽車停住(車速=0km/h)。
?、诎l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于1200n/min。
?、劾鋮s劑溫度在25℃和100℃之間。
?、苤苿?dòng)真空在550mbar以上。
?、菪铍姵啬軌蛱峁┰?ldquo;發(fā)動(dòng)機(jī)切斷”之前計(jì)算出的為再次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)所需要的電能(啟動(dòng)電壓預(yù)告)。
?、扌铍姵販囟却笥诨蛘叩扔?1℃和小于55℃。
?、邔?duì)乘員的空氣調(diào)節(jié)要求不要太高。
⑧出風(fēng)口額定和實(shí)際溫度間的差值低于8℃。
?、岵裼皖w粒過濾器不進(jìn)行回收工作(僅柴油機(jī))。
繼續(xù)行駛-發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。
由啟停裝置再次自動(dòng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)必須滿足下面闡明的條件。
①發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的條件。
?、隈{駛員已系上安全帶(安全帶鎖已入扣)。
?、郯l(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋已關(guān)閉。
?、荞{駛員車門已關(guān)閉(該條件只有在以后的進(jìn)度表才能集成進(jìn)入系統(tǒng))。
?、菔鞘謩?dòng)變速器車型。
?、薏僮麟x合器踏板。
?、咦兯贄U處在中間位置。
⑧或者是雙離合器變速器。
?、崴砷_制動(dòng)踏板。
4.2 下面的情況影響在駕駛員沒有對(duì)此故意操作，但由于特定的環(huán)境或要求下，有可能啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)：
?、傩旭偁顟B(tài)發(fā)生變化(例如：在制動(dòng)松開后從停車狀態(tài)開始滾動(dòng))。
?、谟沙藛T激活汽車內(nèi)部系統(tǒng)(例如：激活除霜器)。 ?、燮囅到y(tǒng)的環(huán)境條件發(fā)生變化(例如：外界溫度)。
根據(jù)汽車裝備，下列條件亦可能起著作用：
①汽車在向下傾斜的馬路上從停車狀態(tài)開始滾動(dòng)。必須制動(dòng)助力和轉(zhuǎn)向助力。
?、谌绻嚌L動(dòng)速度高于3km/h，則發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)。
③發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻溫度不在25℃和100℃之間。
?、苤苿?dòng)助力不夠。
⑤蓄電池的充電狀態(tài)不夠。
?、薏僮鞒靼存I。
?、咛岣吖娘L(fēng)機(jī)檔級(jí)大于四級(jí)
?、嘣诳照{(diào)設(shè)備上提高暖風(fēng)或者冷風(fēng)要求(出風(fēng)口額定-實(shí)際溫差>8℃)。
⑨為了保證啟停裝置工作激活時(shí)再次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，可對(duì)某些輔助用電器或者舒適性功能，例如：座椅加熱，在發(fā)動(dòng)機(jī)停運(yùn)后不予接通。
4.3 系統(tǒng)在工作中，如果由于某些原因可能會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常啟動(dòng)，或影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作，發(fā)動(dòng)機(jī)啟停系統(tǒng)會(huì)中斷工作。除了已經(jīng)說(shuō)明的發(fā)動(dòng)機(jī)停運(yùn)或自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的影響因素外，下列條件導(dǎo)致啟停裝置工作中斷：
?、賳⑼Ｑb置已被啟停裝置工作按鍵切斷。
?、谛铍姵氐某潆姞顟B(tài)不能再次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)(啟動(dòng)電壓預(yù)告)。
?、鄢δ鼙患せ睢?/p>
?、芮帮L(fēng)窗玻璃加熱裝置被激活。
⑤空調(diào)設(shè)備操作元件上調(diào)節(jié)的溫度與實(shí)際車內(nèi)溫度偏差8℃以上。
?、薨l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于1200n/min。
⑦發(fā)電機(jī)失靈，例如：三角皮帶撕斷。
5 小結(jié)
隨著道路交通情況的惡化、石油資源的匱乏以及空氣的污染日益嚴(yán)重，本文介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)起停系統(tǒng)的在這三方面的優(yōu)點(diǎn)，介紹了起停系統(tǒng)的工作過程和工作條件，為繼續(xù)此項(xiàng)研究奠定了一定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
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發(fā)動(dòng)機(jī)啟停技術(shù)論文篇二
發(fā)動(dòng)機(jī)螺栓擰緊技術(shù)
【摘 要】發(fā)動(dòng)機(jī)裝配工藝主要涉及螺栓擰緊、各零部件密封和摩擦副潤(rùn)滑，其中影響螺栓擰緊扭矩的因素較多：操作者、擰緊工具、擰緊方法和擰緊材料(螺栓或螺母)。為進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量，螺栓的扭矩精度控制越來(lái)越高。本文以國(guó)內(nèi)某發(fā)動(dòng)機(jī)廠提升螺栓擰緊扭力控制精度為例，敘述了發(fā)動(dòng)機(jī)螺栓扭矩動(dòng)態(tài)擰緊和靜態(tài)檢測(cè)的主要內(nèi)容和注意事項(xiàng)，為有類似需求的企業(yè)和技術(shù)人員提供思考的空間。
【關(guān)鍵詞】發(fā)動(dòng)機(jī) 螺栓擰緊 動(dòng)態(tài)扭矩 靜態(tài)檢測(cè)
作為我國(guó)汽車零部件行業(yè)中的重要的一環(huán)，發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制造工藝技術(shù)如機(jī)加工、焊接、沖壓、噴漆已經(jīng)達(dá)到了世界一流水平，但發(fā)動(dòng)機(jī)的螺栓擰緊技術(shù)與世界先進(jìn)水平仍存在一定的差距。盡管近年來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量水平在逐步升高，但螺栓擰緊技術(shù)與國(guó)外相關(guān)技術(shù)的研究有一定的差異，螺栓擰緊的差異會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量。
發(fā)動(dòng)機(jī)的螺栓擰緊是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，主要影響因素有擰緊工具、擰緊方法、擰緊順序和禁固件的表面粗糙度等，螺栓擰緊扭矩分為動(dòng)態(tài)扭矩和靜態(tài)扭矩，動(dòng)態(tài)扭矩是指緊固件在被緊固過程中測(cè)量得到的峰值，在擰緊過程中測(cè)量的;靜態(tài)扭矩是指緊固件被緊固之后，將其在擰緊方向上繼續(xù)擰緊方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)瞬間所需要的扭矩，又稱檢測(cè)扭矩。
因此，螺栓擰緊需要根據(jù)不同擰緊工具、擰緊方法、擰緊順序和禁固件的表面粗糙度制定其檢測(cè)扭矩。
1 螺栓緊固原理
螺栓連接的目的是使兩被連接件緊密貼合，并為承受一定運(yùn)動(dòng)載荷，還需要兩被連接件間具備足夠的夾緊力，以確保被連接件的可靠連接和正常工作。而夾緊力需要通過對(duì)螺栓施加扭矩進(jìn)行轉(zhuǎn)換，施加的扭矩50%克服螺栓頭下摩擦力，40%克服螺紋副的摩擦力，剩余10%轉(zhuǎn)換成夾緊力(如圖1)。
圖1
2 螺栓擰緊方法
緊固件的夾緊力依靠
2.1 扭矩控制法(T)
扭矩控制法是最開始同時(shí)也是最簡(jiǎn)單的控制方法，它是當(dāng)擰緊扭矩達(dá)到某一設(shè)定的控制值，立即停止擰緊的控制方法。
2.2 扭矩-轉(zhuǎn)角控制法(TA)
扭矩-轉(zhuǎn)角控制法首先將螺栓擰緊到一個(gè)不大的扭矩后，再?gòu)拇它c(diǎn)開始，擰緊一個(gè)規(guī)定的角度的控制方法。其優(yōu)點(diǎn)是螺栓軸向預(yù)緊力精度高，可以獲得較大的螺栓軸向預(yù)緊力，其數(shù)值可集中在平均值附近。
2.3 屈服點(diǎn)控制法(TG)
屈服點(diǎn)控制法是利用材料屈服的現(xiàn)象發(fā)展起來(lái)的一種高精度控制方法。是通過對(duì)擰緊的扭矩/轉(zhuǎn)角的斜率的連續(xù)計(jì)算和判斷來(lái)確定屈服點(diǎn)的。其擰緊精度非常高，誤差能控制在±4%之內(nèi)，但其精度主要取決于螺栓本身的屈服強(qiáng)度。
2.4 落座點(diǎn)-轉(zhuǎn)角控制法(SPA)
落座點(diǎn)-轉(zhuǎn)角控制法是在扭矩-轉(zhuǎn)角控制法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，采用扭矩曲線的線性段與轉(zhuǎn)角的A的坐標(biāo)交點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是摩擦系數(shù)對(duì)螺栓軸線預(yù)緊力的影響幾乎可以完全消除。
2.5 螺栓伸長(zhǎng)法(QA)
螺栓伸長(zhǎng)法是通過測(cè)量螺栓的伸長(zhǎng)量來(lái)確定是否達(dá)到屈服點(diǎn)的一種控制方法。雖然每個(gè)螺栓的屈服強(qiáng)度不一致，會(huì)給螺栓的擰緊帶來(lái)誤差，但其誤差一般非常小。
3 擰緊工具
根據(jù)螺栓擰緊工具可以將分為三大類，電動(dòng)擰緊工具、風(fēng)動(dòng)擰緊工具和手持定扭扳手，風(fēng)動(dòng)擰緊工具分為油壓脈沖扳手和沖擊扳手。電動(dòng)擰緊工具的控制精度為3%-5%，油壓脈沖扳手的控制精度為10%-15%，手持定扭扳手的控制精度5%-10%。
4 扭矩測(cè)量與質(zhì)量控制
4.1擰緊結(jié)果的檢測(cè)方法
螺栓使用擰緊工具擰緊后，需要對(duì)擰緊效果進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)扭矩受緊固件之間的連接形式影響較大，硬連接時(shí)靜態(tài)檢測(cè)扭矩大于動(dòng)態(tài)扭矩值，軟連接時(shí)靜態(tài)檢測(cè)扭矩值大于動(dòng)態(tài)扭矩值。
靜態(tài)扭矩的檢測(cè)方法有三種：
松開法：將擰緊的螺栓使用扭矩扳手松開，讀出松開的瞬時(shí)扭矩。由于螺紋升角的關(guān)系，松開的扭矩比擰緊扭矩要小，一般差30%左右。
緊固法：對(duì)已擰緊的螺栓用擰緊扳手，沿螺栓的擰緊的方向再施加一個(gè)逐漸增大的扭矩，直至螺栓再一次產(chǎn)生擰緊運(yùn)動(dòng)，讀出此時(shí)的瞬時(shí)值。此方法扭矩檢測(cè)偏差為實(shí)際扭矩的-5%-25%。其偏差產(chǎn)生的原因：在旋轉(zhuǎn)螺栓的瞬時(shí)所產(chǎn)生的摩擦阻力不同于擰緊過程中的摩擦力，兩者的摩擦系數(shù)不相同(前者是靜摩擦，后者是動(dòng)摩擦);同時(shí)操作人員掌握程度、用力大小、感覺偏差的影響，均會(huì)造成不同程度的偏差。
標(biāo)記法：對(duì)已擰緊螺栓的位置做一個(gè)標(biāo)記，將螺栓擰松之后，讀出再擰緊到原來(lái)位置時(shí)的扭矩值。此方法的扭矩檢測(cè)偏差為實(shí)際扭矩的-12%-+5%。
4.2螺栓擰緊與檢測(cè)
螺栓的擰緊和檢測(cè)要綜合考慮緊固件的材料、擰緊方法、擰緊工具等。下面將以國(guó)內(nèi)某知名發(fā)動(dòng)機(jī)及企業(yè)(簡(jiǎn)稱A公司)的螺栓擰緊和檢測(cè)進(jìn)行論述說(shuō)明。
A公司以建設(shè)新發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線為切契機(jī)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配質(zhì)量，借鑒同行業(yè)先進(jìn)的擰緊技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵部位的零部件使用電動(dòng)扳手?jǐn)Q緊，中等特性的零部件使用定扭扳手進(jìn)行擰緊，特性要求低的零部件使用油壓脈沖扳手進(jìn)行擰緊。
螺栓的一部分?jǐn)Q緊工藝是由產(chǎn)品開發(fā)時(shí)制定的;螺栓的一部分?jǐn)Q緊工藝是由工藝部門在生產(chǎn)過程中進(jìn)行開發(fā)或改進(jìn)，擰緊工藝的改進(jìn)需要依據(jù)檢測(cè)的結(jié)果。A公司為了提高螺栓的擰緊精度，使用緊固法測(cè)量螺栓擰緊后扭矩，建立各零部件的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。
A公司的工藝部門對(duì)螺栓擰緊檢測(cè)積累大量的數(shù)據(jù)并制定了檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，下列主要列舉兩種零部件的擰緊檢測(cè)，一種是硬連接，一種是軟連接。
軟連接：擰緊時(shí)使用電動(dòng)扳手?jǐn)Q緊，螺栓的擰緊均值值是115.15Nm，標(biāo)準(zhǔn)偏差(Sigma)0.10，3Sigma是0.30，扭矩值如表1。
故將此螺栓的擰緊檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)制定為131Nm-149Nm。
螺栓的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)制定的注意事項(xiàng)：
(1)需要依據(jù)檢測(cè)零部件的連接特性、測(cè)量的擰緊結(jié)果;
(2)對(duì)檢測(cè)人員進(jìn)行培訓(xùn)，并進(jìn)行MSA統(tǒng)計(jì)分析，提高檢測(cè)精度;
(3)根據(jù)零部件連接的差異，建立適應(yīng)本公司產(chǎn)品的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。
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