FSC赛车发动机电控系统标定研究
发布时间：2020-11-22 06:01
由SAE-China组织的2017年中国大学生方程式汽车大赛(FSC),其赛事规则要求发动机进气系统加装20mm限流阀。而原装的电控系统与其不匹配,导致发动机性能严重下滑,无法满足竞争激烈的赛事要求。所以,设计制作新的进排气系统,匹配新的电控系统及控制参数成为各参赛队伍面对的重要课题之一。本文以SUZUKI_GSX_R600发动机作为研究对象,经过ECU(MoTec_M84)和测功机的选型,传动轴及进排气系统的重新设计、制作,成功搭建发动机标定试验台架。在所选ECU、传感器基础上,设计、制作、连接电路系统,标定各传感器,设置ECU环境参数。标定试验前通过对友校赛道数据的分析,合理划分MAP区域,针对性选择标定工况点。用全面试验的方法进行四套进气系统的组合试验,保证试验精准度。用简单对比试验的方法确定喷油、点火等控制参数的范围。用正交试验方法减少测试次数、分析因素及其水平的可信度。制定完喷油、点火等主要MAP后,做了相应的补偿修正,保证发动机具有良好的环境适应性。台架试验完成后,通过试验数据的分析,总结出各个控制参数对发动机性能的影响规律。通过标定前后及与友校的发动机外特性对比,发现平均功率较原机提升10.71%,平均扭矩提升15.52%,整体达到国内中上游水平。在此基础上使用ETC分段控制节气门,重新优化了赛车主减速比。最终车队取得了2017 FSC赛事全国二等奖,同时也是车队历史最好的成绩。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U469.696
【部分图文】：
图 2.1 四款发动机外特性对比2.1.2 测功机选型内燃机的有效轴功率测定主要为两大内容，即扭矩和转速。轴功率 P 可用式（2.1）表达：602 nP （2.1）式中：M—发动机输出转矩（N·m）；n—发动机转速（rpm）因此，获得曲轴转矩和转速，便可间接得出发动机有效轴功率。测功机通常由两大部分构成：制动器和磅秤机构。曲轴的扭矩由制动器吸收转化，而磅秤机构则用来测量发动机扭矩。目前市场上主流的测功机主要有水力测功机和电力测功机，电力测功机按照电流不同又可分为直流、交流和涡流测功机[17]。在水力测功机中，发动机的有效功率消耗于水循环和水温的升高，而电力测功机是利用电磁力和电机结构来测量发动机有效功率。电力测功机常见的布局形式是定子外壳
第二章 发动机标定台架搭建带万向节的传动轴对同轴度要求很低，但其输入轴与输出轴之间的角偏差会导致不等速现象，因此必须使用双万向节，故成本进一步增加。弹性联轴器具有很好的缓和冲击效果，但卡爪等部件加工难度较高。综合来看，简单刚性联轴器或尼龙绳编结联轴器是较理想的选择。CHD-FSC 早年发动机测试试验使用的传动轴结构如图 2.4 所示，中间轴与靠近测功机的法兰盘使用编织尼龙绳交叉连接，靠近发动机的法兰盘通过花键与发动机输出轴连接，该法兰盘与中间轴上的法兰盘通过六根橡胶棒连接。但试验中多次出现尼龙绳和橡胶棒连锁性断裂的试验事故，因此 2017 赛季放弃使用上述结构传动轴。
胶棒连锁性断裂的试验事故，因此 2017 赛季放弃使用上述结构传动轴。图 2.4 早期使用的传动轴结构简单的刚性联轴器结构简单，但对同轴度要求很高，过低的同轴度在高转速情况下会产生剧烈抖动，形成金属疲劳断裂等现象。如果在无法保证同轴度的情况下贸然安装新的传动轴，仍然避免不了同样的问题。因此，2017 赛季设计了全新结构的联轴器，其三维 CATIA 图、安装实物图分别如图 2.5 a）和 b）所示。
【参考文献】
本文编号：2894243
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U469.696
【部分图文】：
图 2.1 四款发动机外特性对比2.1.2 测功机选型内燃机的有效轴功率测定主要为两大内容，即扭矩和转速。轴功率 P 可用式（2.1）表达：602 nP （2.1）式中：M—发动机输出转矩（N·m）；n—发动机转速（rpm）因此，获得曲轴转矩和转速，便可间接得出发动机有效轴功率。测功机通常由两大部分构成：制动器和磅秤机构。曲轴的扭矩由制动器吸收转化，而磅秤机构则用来测量发动机扭矩。目前市场上主流的测功机主要有水力测功机和电力测功机，电力测功机按照电流不同又可分为直流、交流和涡流测功机[17]。在水力测功机中，发动机的有效功率消耗于水循环和水温的升高，而电力测功机是利用电磁力和电机结构来测量发动机有效功率。电力测功机常见的布局形式是定子外壳
第二章 发动机标定台架搭建带万向节的传动轴对同轴度要求很低，但其输入轴与输出轴之间的角偏差会导致不等速现象，因此必须使用双万向节，故成本进一步增加。弹性联轴器具有很好的缓和冲击效果，但卡爪等部件加工难度较高。综合来看，简单刚性联轴器或尼龙绳编结联轴器是较理想的选择。CHD-FSC 早年发动机测试试验使用的传动轴结构如图 2.4 所示，中间轴与靠近测功机的法兰盘使用编织尼龙绳交叉连接，靠近发动机的法兰盘通过花键与发动机输出轴连接，该法兰盘与中间轴上的法兰盘通过六根橡胶棒连接。但试验中多次出现尼龙绳和橡胶棒连锁性断裂的试验事故，因此 2017 赛季放弃使用上述结构传动轴。
胶棒连锁性断裂的试验事故，因此 2017 赛季放弃使用上述结构传动轴。图 2.4 早期使用的传动轴结构简单的刚性联轴器结构简单，但对同轴度要求很高，过低的同轴度在高转速情况下会产生剧烈抖动，形成金属疲劳断裂等现象。如果在无法保证同轴度的情况下贸然安装新的传动轴，仍然避免不了同样的问题。因此，2017 赛季设计了全新结构的联轴器，其三维 CATIA 图、安装实物图分别如图 2.5 a）和 b）所示。
【参考文献】
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本文编号：2894243
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