毕业答辩-梦想4.0号赛车动力匹配设计.pptx

答辩人：,指导教师：,中北大学“梦想4.0号”赛车动力匹配设计,毕业设计答辩,CONTENTS,1,研究背景及技术路线,2,进排气的改做,3,电控系统选用,4,动力匹配实验台架搭建,5,动力匹配实验数据获取分析,6,设计结论,FSAE大赛规则对发动机进气进行限制，因此进排气改做与动力匹配标定是必不可少的。中北大学参赛三年间，虽然每年都在进步，但在动力性方面与其他学校依然存在差距，对发动机进行动力匹配标定，提高发动机功率与扭矩将显得尤为重要,首次采用JH-600发动机，原厂ECU，进排气根据规则改做。,采用JH-600发动机，首次更换外挂式ECU-AEM，首次对发动机进行动力匹配标定。,采用JH-600发动机，首次选用全替换式ECU，对发动机动力匹配进行标定。,国内对发动机动力匹配的研究还处于起步阶段，研究较少。而国外由于对汽车的改装相对自由，因此发动机动力匹配研究相对较为成熟。因此发动机的动力匹配研究对今后国内的汽车改装产业的发展也具有重要意义,阐述课题背景，了解国内外现状。确定研究内容及路线,系统分析研究JH-600发动机参数，根据规则对进排气进行优化,根据对比分析选定课题采用的ECU，并对标定软件进行详细了解,对标定实验台进行搭建及调试,对标定试验结果进行分析并对实验数据进行优化，分析,针对发动机动力匹配标定这一研究，我们首先对其进行技术路线制定，为后期研究与设计制作提供了技术方案支持。,对于本论文所使用的嘉陵JH-600发动机的基本参数，电控系统结构原理及特点。同时结合比赛规则及发动机布置需要，对发动机的进排气系统进行重新设计改制。,详细了解与学习发动机的空气供给系统，电子控制系统，燃油供给系统的基本组成及工作原理,详细了解与学习发动机电控系统的ECU与各传感器之间的工作关系，并且充分认识ECU与各传感器的工作原理及功能。,重点分析研究发动机进排气规则，并充分了解在发动机增加直径20mm限流阀对发动机产生的影响。,设计制作发动机进气与排气系统，同时，针对进气流量限制，优化进排气系统，减小规则影响。,本章重点,由于方程式赛车的发动机布置于坐仓后方，为增加空气流量同时便于布置限流阀与稳压腔，我们延长了进气系统长度。缩短排气系统长度减小排气负压。,对于进气系统，我们在节气门后根据规则加装直径20mm限流阀，并且增加稳压腔控制气体的流动顺畅能力，并且在加工过程中使用了3D打印技术，加强气密性的同时，减轻重量。,发动机ECU替换方式分为两种，外挂式ECU与全替换式ECU,外挂式ECU：与原机ECU协同工作，调教较为简单，但线束较多，可调范围较窄，局限性较大。,全替换式ECU：独立工作，调教范围宽泛，并且具有额外快速换挡，牵引力控制等功能。,外挂ECU动力司令,全替换ECUhaltech1000,为了提高JH-600发动机在比赛中的竞争水平，同时能够最大程度的提升发动机的功率与扭矩，我们选择了MoTecM84全替换式ECU作为发动机电子控制系统。,MoTecM84ECU优点:1自动修正喷油脉宽MAP。2通过环境改变，自动修正喷油，档位等参数。3增加牵引力控制，档位控制，涡轮增压等功能。,台架安装调试,进行动力匹配标定,台架安装效果图,在匹配实验前期，我们需要对JH-600焊接专用台架，加工法兰连轴器，之后对台架进行安装进行动力匹配标定试验,动力匹配标定试验注意事项：1测功机与发动机输出轴保证同轴度.2保证台架安装的可靠性。3保证发动机与测功机运转平稳。,稳态工况,发动机稳定运转工作状态成为发动机稳定工况，在稳态工况下获取发动机最初的喷油脉宽与点火提前角,非稳态工况,当发动机处于怠速，加减速等工作状态下称为发动机非稳态工况，在非稳态工况下通过ECU获取发动机的喷油脉宽与点火提前角。,在动力匹配实验后对实验数据的获取与分析是确定发动机输出最大功率与扭矩的根据，实验数据的获取分为发动机稳态工况获取与非稳态工况的获取。数据分析分为点火提前角标定与喷油脉宽的标定。,实验数据获取,实验数据分析-喷油脉宽标定,对于喷油脉宽的标定，我们首先考虑发动机动力性其次兼顾发动机经济性，从改装进气后发动机怠速2000rpm开始，发动机每增加500rpm节气门开度增加10%改变一次喷油量，直到获得最佳喷油量为止。,实验数据分析-点火提前角标定,对于点火提前角标定，各个工况点所对应的点火提前角都不相同，且受到外界环境的影响在每个工况点我们从最大点火提前角以每3度为单位向下调整，直到找到最优点火提前角。根据以往经验，为防止发动机爆震燃烧，一般将最优点火提前角减小3-5度。确定最终点火提前角。,在标定工作完成，环境与发动机运行趋于稳定后，我们选取与原机相同的工况点采集发动机发动机最大功率与最大扭矩，最终我们得到了发动机最大功率为26.3KW/6500rpm最大扭矩为44.5Nm/4000rpm。相比原机最大功率与最大扭矩分别下降了13%和11%，但相比未标定前功率与扭矩分别增加11%与10%。,标定结论,问题总结,在整个毕业设计过程中，我们也不是一帆风顺的，也遇到了很多问题，例如由于时间受限，标定只进行了喷油脉宽与点火提前角的标定，一些传感器的标定没有落实。同时由于知识水平与设备的欠缺，标定的结果不是非常准确。这些问题都会影响发动机的性能。同时在标