FSAE赛车发动机动力性能改进

发布时间：2020-05-29 16:32

【摘要】：大学生方程式汽车大赛(FSAE)于2009年引入中国之后,迅速成为一项非常受欢迎的大学生创新实践活动,截止2017年,已有逾80支车队参加该项赛事。由于受到赛事规则及研发成本限制,FSAE赛车发动机均由610cc排量以下的小型汽油发动机经改造而来,本文基于一台装有20mm进气限流器的HONDA CB600F增压发动机开展FSAE赛车动力性能改进研究,研究内容主要包括发动机动力性能提升和动力输出优化。本文首先分析了吉速车队2015赛季赛车发动机性能,提出了发动机动力提升目标。利用GT-POWER仿真软件对进排气系统进行仿真研究,分别研究了不同进气歧管长度、不同排气歧管结构和不同排气歧管长度对发动机动力性的影响,根据仿真结果,最终确定进气歧管长度为100mm,排气歧管布置方案为4-2-1形式(1、4缸一组,2、3缸一组),排气管长度为400mm。在此基础上,利用CATIA软件对排气歧管进行三维建模,借助CFD软件Fluent对排气歧管进行了三维流体仿真分析,对排气管的结构进行了优化。其次,在系统分析了赛车电控系统需求之后,采用全替换式ECU Mo Te C M800搭建了发动机及整车电控系统,重新匹配了传感器及硬件电路,实现了对发动机控制参数的自由调整。利用重新搭建的开放式电控系统,对发动机喷油MAP、点火MAP、喷油脉宽补偿以及提前角补偿参数进行标定,使得发动机各稳态工况下达到最大动力输出,同时针对环境变量进行参数修正。通过台架标定,发动机在5000-8500r/min之间,扭矩达到了75N·m以上,9500r/min时达到最大功率71k W。实现了发动机动力提升。最后,为了提高赛车在赛道上的加速能力和操控性能,引入基于目标滑移率的牵引力控制和基于目标转速的起步控制功能。通过整车测试,确定了赛车在干地和湿地状态下的最佳滑移率,使得赛车在直线加速过程中能够充分利用轮胎的附着力及发动机动力提高加速性能,同时也实现了直线加速过程的发动机动力输出优化。
【图文】：

图 1.1 吉速方程式车队 2016 赛季赛车吉速方程式赛车项目是吉林大学汽车工程学院成立的立足于学生创新及实践能力培养的科创平台，方程式赛车由本院学生自行设计、制造、装配和测试最终参加有中国汽车工程学会举办的中国大学生方程式汽车大赛。由于我国赛车

1图 2.1 2015 赛季吉速赛车发动机外特性图因此，在 2015 赛季发动机性能的基础上，为了使得发动机扭矩输出更加平稳、扭台更宽，以提高赛车加速的平顺性和高转速加速能力，本文拟首先基于 15 赛季发动
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U464;U469.696

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 黎杰;冼锦恒;丁康;梁振辉;吴双龙;;大学生方程式赛车的发动机牵引力控制与弹射起步研究[J];电子设计工程;2015年04期

2 吴新烨;罗树友;黄红武;;FSAE发动机进气量修正系统的设计与验证[J];南京理工大学学报;2014年02期

3 倪俊;;FSAE赛车几款常用轮胎纵向力学特性对比[J];汽车工程学报;2013年02期

4 李岩;;电控汽油机基本喷油标定方法研究[J];内燃机;2011年01期

5 吴利军;王丽芳;;一种基于加速度及轮速信息的参考车速估计方法[J];汽车技术;2011年01期

6 高朝阳;张宏;艾东斌;李影博;;电喷摩托车发动机基本喷油量MAP图仿真[J];摩托车技术;2009年10期

7 隗海林;俄文娟;王羽;储江伟;;电控汽油机喷油脉宽与燃油消耗质量关系试验研究[J];车用发动机;2009年03期

8 杨财;宋健;李亮;黄全安;李红志;;牵引力控制系统中最优驱动力矩控制[J];清华大学学报(自然科学版);2008年11期

9 尹安东,孙骏,赵虎,王荣贵;汽车驱动防滑控制系统的控制模式与技术[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2004年03期

10 高青,金英爱,玄哲浩,李明,方瑛;发动机临界爆震控制特性研究[J];汽车工程;2003年06期

相关硕士学位论文 前10条

1 周天鹏;FSAE赛车发动机废气涡轮增压的研究[D];哈尔滨工业大学;2017年

2 李江;FSC方程式赛车进气系统的设计和优化[D];辽宁工业大学;2016年

3 熊沂铖;基于MoTec系统的GSX-R600发动机标定试验研究[D];长安大学;2015年

4 乔晓亮;FSAE动力传动系统参数匹配与仿真研究[D];长安大学;2014年

5 郑英杰;FSAE赛车进气系统CAE仿真及优化设计[D];长安大学;2014年

6 谭正平;基于FSC赛车行驶工况的发动机匹配标定研究[D];西华大学;2014年

7 王强;汽车牵引力系统最优滑移率控制研究[D];吉林大学;2013年

8 彭才望;FSAE赛车用发动机进气性能研究[D];广东工业大学;2013年

9 郭伟;发动机进气系统的CFD分析及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

10 熊小根;汽车驱动防滑控制系统的控制规律研究[D];合肥工业大学;2010年

，

本文编号：2687199