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汽车发动机论文摘要范文汽车发动机论文摘要写 随着科学技术的飞速进步,应用在汽车领域的新技术也迅速增加,特别是现在的高新计算机技术、电子技术融入汽车领域后,使得汽车变成一个复合型且复杂的系统.因此汽车产生故障问题也更加复杂化多样化,从而如何在汽车表体采集信号来确定汽车故障的技术成为当今汽车故障诊断发展的新趋势.随着故障技术进步同时推进了汽车安全行驶、减少有害尾气的排放、延长汽车工作寿命等技术的发展.因此研究故障诊断技术对汽车发展、对行车安全、对环境污染都有重大意义. 本文基于DSP设计了汽车发动机故障诊断及预测系统.首先在文中分析汽车尾气中CO、CO_2、HC、O_2产生的机理,研究了汽车发动机故障与汽车尾气及发动机振动、噪声的关联关系.然后设计出汽车发动机故障诊断及预测系统的总体框架结构.根据汽车发动机故障诊断及预测系统的需求采用了DSP芯片为主控芯片.系统硬件电路中主要包括尾气检测电路、无线收发射电路、振动及噪声检测电路、TFT显示屏电路、SD卡存储电路、TMS320F2812最小系统电路、USB通讯电路.在本中先设计出系统整体软件结构框图,并在文中对各个子程序模块详细的解释,并在故障诊断及预测的推理中采用了遗传神经网络算法.最后本系统可以通过分析汽车尾气成分、发动机诊断、发动机异响等参数来推理汽车出现的故障以及即将发生的故障,并在TFT显示屏上对用户显示出相应的修整提示. 本文设计的汽车发动机故障诊断及预测系统,通过汽车在各个工况的实验和调试,系统实现了汽车发动机故障诊断及预测的功能,尤其是在汽车的损耗性故障预测方面有着很准确的预测能力.本系统有测量精度高、预测准确率高、人机界面和谐等特点,非常适合实际应用. 随着人们对乘坐舒适性要求的不断提高,如何有效地隔离汽车发动机的振动向车架/车身的传递成为汽车设计的一个重要问题.实践与理论证明,发动机动力总成悬置系统存在矛盾:一方面为了限制发动机的运动,要求悬置系统具有较高的刚度,另一方面为了使系统具有较好的隔振性能,就需要悬置要足够“软”.而本课题所作的汽车发动机动力总成悬置系统隔振性能的优化设计研究就是在限制发动机的过大运动和寻找最优的隔振性能之间找最优的解决方案.本课题研究的主要内容有: 一、通过查找和阅读大量的相关文献,从悬置元件的研究、悬置系统设计的研究以及悬置系统对整车舒适性影响的研究三方面,系统地阐述和总结了国内外的研究状况以及前人的研究成果.同时,系统地总结了汽车发动机动力总成悬置系统设计的一些设计准则与设计要求以及悬置系统优化设计的原则与理论. 内燃机作为汽车的传统动力源,热效率始终偏低,其中由尾气带走的热量高达40%左右,温差发电是一项新兴的尾气余热能量回收利用技术. 本文围绕汽车发动机尾气余热温差发电装置开展相关研究工作,在温差发电装置热端仿真及温度场研究、热电性能仿真、热应力分析、模态分析及结构优化方面有以下创新点： (1)研发了一种汽车发动机尾气余热温差发电装置.对该温差发电装置热端气箱进行流固共轭换热数值仿真,并提出一种评价平板式温差发电装置表面温度均匀性的指标-温度均匀性系数.利用此评价指标,评价热端气箱温度场的均匀性,作为温差发电模块拓扑结构设计的理论依据.解决了由于温差发电装置结构设计与温差发电模块拓扑结构设计之间不匹配,带来的温差发电效率不高的问题. (2)以仿真软件GT-POWER和Matlab为平台,建立温差发电装置热端气箱一维等效模型及其与发动机的集成模型、冷端水箱一维等效模型及其与发动机冷却系统的集成模型、发电性能计算模型及其与整车的集成模型的基础,并通过仿真分析较好地解决了由于冷端气箱接入对发动机动力性、经济性带来的影响. (3)建立温差发电装置热端试验平台,设计并进行了热端试验,结合试验数据对热端气箱表面温度均匀性系数和平均温度进行验证,仿真与试验结果一致,表明了热端气箱数值仿真的正确性. (4)采用有限元软件系统分析了温差发电装置整体、热端气箱和冷端水箱的热应力及模态情况.针对在温差发电装置中出现的变形、振动、噪声过大等问题,利用计算仿真结果,进行结构改进.一定程度上解决了装置在工作过程中的变形、振动、噪声过大等问题.保证了模块与装置之间良好的接触,提高了温差发电转换效率. 简要介绍国内外在整车仿真中常用的发动机建模方法,研究面向混合动力汽车整车控制及性能分析用的发动机建模.分析包括静态和动态在内的建模方法,如发动机稳态模型,平均值模型和键合图模型等.结合机电耦合系统,比较分析不同建模方法的适用条件和使用利弊,为合理选取并建立混合动力汽油发动机模型提供参考. 高速、节能、环保、安全、舒适是汽车工业发展的主题,而轻量化是实现上诉目标最直接最有效的途径.发动机是汽车的“心脏”,质量占整车重量的20-30%,而缸体作为发动机中最大的铸件,其质量占发动机重量的25-35%.近年来,铝合金作为一种新型材料,在汽车轻量化建设中得到了广泛应用.用铝合金代替传统的铸铁材料生产发动机缸体后,不但可使缸体减重30%左右,还可以提高导热性能,防止汽车高速行驶过程中出现转向偏差.因此,采用铝合金生产缸体对降低汽车发动机乃至整车重量,推进我国汽车工业节能减排进程都具有重要意义.目前,国内在高性能铝合金缸体的研发应用上还与国际水平存在较大的差距.要想实现高性能铝合金缸体的工业化生产,必须解决三个方面的问题：新型的铸造铝合金缸体材料、精密成熟的铸造工艺和先进成套的工业化生产装备,其关键和根本是要解决材料和铸造工艺的问题. 基于此,借助日本马自达品牌汽车发动机缸体用铸造铝合金的生产经验,与苏州明志科技有限公司合作开发了长春一汽马自达系列轿车发动机缸体用的新型铸造铝硅合金,并对其铸造工艺及其应用进行了研究.力争拥有自主知识产权的高性能铝制发动机缸体的生产技术,提升国内生产铝制发动机缸体的能力,加快我国汽车行业在轻量化道路的发展速度.本文主要研究内容和研究成果如下： 1、研究了细化变质处理对多元Al-Si-Cu合金组织和力学性能的影响.选取目前工厂生产中最常用的三种细化变质剂：Al-5Ti-B、Al-10Sr和RE,借助正交试验优化得到复合细化变质配方为：Al-10Sr等于0.1wt%、RE等于0.3wt%、Al-5Ti-B等于0.8wt%.与单一细化变质处理的合金以及母合金相比,该配方制备合金的力学性能和显微组织均得到极大的提升,其力学性能为：b等于252MPa、s等于191MPa、等于3.0%、布氏硬度等于90.6HB,其组织中a-Al相更加细小且轮廓清晰,共晶硅相、Al-Cu相、Al-Si相以及含铁相的成分变得多元化,且尺寸更小、形状更圆整、分布更均匀,说明三种细化变质剂起到相互促进的作用.最后提出了两个描述变质效果的参数：平均面积和长宽比,细化变质合金的变质效果最优. 2、研究了不同原砂制砂芯及其壁厚对多元Al-Si-Cu合金组织和力学性能的影响.选用石英砂、铬铁矿砂和宝珠砂分别制成厚度范围在8mm40mm的阶梯状砂芯片,由于提供的冷却速度不同,直接影响制备的多元Al-Si-Cu合金的力学性能、二次枝晶间距和细化变质效果.铬铁矿砂砂芯制合金的抗拉强度和伸长率性能最好,硬度是石英砂的最好.随壁厚增加,三种砂芯制合金的抗拉强度由360MPa变为280MPa,伸长率由8%变为3%,而壁厚对硬度性能的影响并没有明显规律.当壁厚为40mm时,石英砂和宝珠砂制合金组织中出现片状和块状Si相,变质效果恶化.最后,在三种砂芯制合金的力学性能与二次枝晶间距之间建立了拟合方程,用于指导工厂实际生产. 3、研究了多元Al-Si-Cu合金的热疲劳性能.通过对不同热处理试样在不同温度幅下热疲劳裂纹萌生与扩展的观察和分析,发现由于T6态合金的温度敏感性最弱、抗氧化性能最强,其热疲劳寿命最长.多元Al-Si-Cu合金在热疲劳裂纹萌生期要经历三个阶段：形成微观氧化层、氧化层内生成微坑、微坑生长或微坑内部生成裂纹源.裂纹扩展前期为沿晶生长,主要靠裂尖钝化-尖锐化引起裂纹扩展；而后期为沿晶和穿晶混合生长,以裂尖钝化-尖锐化和裂尖前沿空洞连体复合方式扩展.最后发现了Si相形状和位向影响裂纹扩展行径的两种方式：“绕墙”扩展和“穿墙”扩展.提出了两种新的表征合金热疲劳性能的方法：裂纹曲折度和裂纹的长宽比. 4、研究了多元Al-Si-Cu合金的摩擦行为和磨损机理.结果表明：T6态合金在不同载荷和磨损时间下的质量磨损率和摩擦系数最小,磨面磨损形貌处于较轻微的磨损机理状态.当载荷小于500N且磨损时间小于3h时,T6态和铸淬时效态合金的耐磨性能接近,主要是因为二者硬度性能相近；增大载荷延长磨损时间,发现三种状态合金的亚表面内Si相发生破碎,间接提高了合金的表面硬度,改善了润滑效果.载荷过大则导致Si相甚至Al2Cu相周围出现微裂纹和撕裂状塑性变形,严重影响合金的耐磨性能.多元Al-Si-Cu合金摩擦磨损至失效过程中,磨损机理的衍变过程是：磨粒磨损磨粒磨损+粘着磨损粘着磨损粘着磨损+剥层磨损剥层磨损+氧化磨损.依据材料磨面塑性变形程度及其硬度缩减情况,率先提出将氧化磨损分为氧化轻微磨损和氧化失效磨损两类. 发动机是汽车的重要组成,是车辆运行的动力.随着其自动化程度的不断提高、工作性能的不断完善,其结构也变得越来越复杂,外加工作环境十分恶劣,因此发动机故障发生的频率增大,并且其诊断难度也不断提高.这样就使得发动机成为汽车故障诊断与检测的重点对象.为了迅速诊断故障状况,提高维修的效率,世界各国的汽车公司和研究机构纷纷投入大量的资金和精力研究汽车发动机电控系统的故障诊断.而我国汽车工业发展较晚,汽车电子与发达国家差距很大,所以进行汽车故障诊断方法的研究对于改善和提高我国的汽车检测诊断技术非常重要,具有重要的现实意义. 汽车发动机故障诊断理论及其方法的研究是随着汽车技术不断进步而逐步完善的过程,建立科学、系统、合理、完善的汽车故障诊断理论体系,已成为目前汽车故障诊断的必然要求和技术发展的必然趋势.然而,目前关于发动机故障自诊断系统设计的方法种类很多,但是既繁多又杂乱,在详细分类讨论各自方法的实施和综合对比不同方法的优缺点这一领域还是空白,本论文目的就是填充这一空白,丰富和完善汽车故障诊断体系,探索新的故障诊断方法,具有一定的理论价值,同时也便于查阅,具有一定的参考价值. 论文首先明确了故障诊断的基本概念,从而引出发动机故障诊断的概念及流程,分析了发动机故障自诊断系统的国内外研究现状、存在的问题和未来发展趋势.随后,针对在电喷发动机故障诊断中主要采用的测试及诊断方法(基于信号处理的方法,基于解析模型的方法,基于知识的故障诊断方法)分别进行深入讨论.首先对基于信号处理的方法进行详细分析,重点阐述了小波理论,并结合上述理论给出了故障诊断的实例.其次,介绍了基于解析模型的方法,详细讨论了其分类以及各类方法的提出、实施及不足.再次,介绍了基于知识的故障诊断方法,对基于知识的故障诊断方法进行详细分类分析,重点阐述了专家系统故障诊断以及神经网络故障诊断,并结合上述理论,结合神经网络专家系统给出了故障诊断的实例.最后,运用故障诊断方法与虚拟仪器相结合,介绍了基于虚拟仪器发动机故障自诊断系统的设计,运用故障诊断技术与现代网络技术相结合,介绍了发动机远程诊断系统的基本组成,分析了远程诊断中心的结构,重点研究了故障推理系统. 汽车是一个复杂的机械系统,它由数千种的零件所构成,发动机是汽车的动力源,是汽车的心脏,汽车的一些基本技术性能都直接或间接地与发动机的相关性能相联系.因此发动机综合性能的检测对整车性能的了解至关重要,在发动机不解体的情况下,及时准确地对发动机当前的技术状况作出判断,并给出其技术状态的调整意见,这无疑提高了汽车使用的可靠性、经济性和安全性,同时减少了盲目维修产生的费用.与发达国家相比,我国车辆状况、道路条件差别很大,驾驶员、检测员的文化素质相对较低,因此汽车发动机性能检测与故障诊断专家系统的研制具有重要的经济价值和广阔的应用前景. 针对汽车发动机存在多个可再制造核心组件的特点,以需求满足率、运作成本和再制造产品率为运作目标,建立了不确定环境下的汽车发动机制造/再制造混合生产计划模型.该模型考虑了市场对新产品和再制造产品的异质需求,并且当再制造产品无法完全满足其自身需求时,可以由部分新产品来满足.分别采用已知概率的离散场景集合描述新产品市场需求、再制造产品市场需求和收回品数量的不确定性,并以随机机会约束规划对再制造率的不确定性描述进行了改进.给出了基于遗传算法的求解过程,并通过仿真实例验证了该计划模型和求解方法的有效性. 随着经济的全球化和信息时代的到来,企业之间的竞争将日趋加强.构筑与提升核心竞争能力是企业生存和发展的必要条件.核心竞争力能够优化企业的资源配置,使企业节约竞争成本、使利润最大化作为最终目的,它也是竞争对手难以模仿的,是企业中最有价值的资产,这种战略性资产能给企业带来可持续的竞争优势.企业要在激烈的市场竞争中立于不败之地并得到不断的发展,就必须确立自己的竞争优势,也就是要打造企业的核心竞争力. 发动机作为汽车的核心部件,提高发动机运行的安全性和可靠性,并及时有效发现故障并且排除故障,能够降低机械的维修成本,避免汽车重大事故的发生,所以研究汽车发动机故障诊断系统拥有特别大的价值.发动机的机构是非常复杂的,所以对汽车发动机进行工作状态监测与故障诊断是极其困难的. 本文在此背景下,给出了一种利用发动机振动信号,把小波包分析与神经网络理论相结合的故障诊断研究方法.小波包分析是能够将频率分辨到任何细节的多分辨率分析方法,它在非平稳信号的处理中非常的适用.它不仅可以解决低频信号,而且对高频信号是一样的.神经网络是一种庞大的并行