發(fā)動機啟停技術(shù)論文
發(fā)動機啟停技術(shù)論文
啟停技術(shù)主要作用是在停車階段自動切斷發(fā)動機使油耗減少，并在駕駛員欲起步時自動再次啟動。下面是小編為大家精心推薦的發(fā)動機啟停技術(shù)論文，希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>
發(fā)動機啟停技術(shù)論文篇一
汽車發(fā)動機啟停系統(tǒng)的研究
摘要： 由于汽車保有量迅速增加，擁堵十分嚴重，導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，是在停車階段自動切斷發(fā)動機使油耗減少，并在駕駛員欲起步時自動再次啟動發(fā)動機，減少在怠速時產(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)動機
Key words： start-stop system;storage battery;engine
中圖分類號：U464 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311(2013)22-0023-02
1 研究背景
由于城市擁堵十分嚴重，導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)計京津地區(qū)PM2.5的污染中，機動車的尾氣占30%，成為城市中重要污染物之一。同時，現(xiàn)在能源日漸減少，價格上升。而汽車在怠速時，其油耗是正常行駛時的1.4倍。我國一些城市，曾建議駕駛員在停車等候交通信號燈或交通擁堵超過一分鐘，駕駛員需關(guān)閉發(fā)動機，以減少有害物質(zhì)的排放。但此項規(guī)定沒有強制性，操作復雜，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)這個出發(fā)點開發(fā)了啟停(Start-Stop)裝置，能在軌道道口或者交通信號燈前停車時自動短時切斷發(fā)動機，當要繼續(xù)行駛時不用操作點火鑰匙就能啟動發(fā)動機。根據(jù)法國PSA公司的研究，怠速停機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切斷發(fā)動機使油耗減少，并在駕駛員欲起步時自動再次啟動。一旦汽車在以至少3km/h速度起步約4秒鐘后行駛，就自動激活啟停裝置工作。啟停裝置的功能是通過發(fā)動機管理系統(tǒng)執(zhí)行的，集成在發(fā)動機控制器軟件內(nèi)。啟停裝置規(guī)定用對啟停裝置非常重要的是，要了解啟動器電池的充電狀態(tài)是否允許發(fā)動機再次啟動。這個過程被稱之為啟動電壓預告。它說明已對重新啟動發(fā)動機的所有特性和數(shù)值進行了分析。從而在蓄電池狀態(tài)和發(fā)動機萬有特性曲線之間進行一種不間斷的對比。根據(jù)啟動電壓預告決定是否可以執(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)動機再啟動前必須防備性地予以切斷，在發(fā)動機啟動這個時間點停止工作。
3 系統(tǒng)工作過程
我們以手動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。駕駛員使汽車進入怠速狀態(tài)并松開離合器踏板。啟停裝置切斷發(fā)動機。儀表板顯示器上有一個啟停標識表示準備再次接通。交通信號燈轉(zhuǎn)換到綠燈。駕駛員踩踏離合器踏板。啟停裝置再次自動接通發(fā)動機。儀表板顯示器上的啟停標識熄滅。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)動機，駕駛員除了手工操作離合器、換擋裝置和制動器外，還必須滿足下面條件。
4.1 正常工作條件：
?、侔l(fā)動機停運的條件汽車停住(車速=0km/h)。
②發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于1200n/min。
?、劾鋮s劑溫度在25℃和100℃之間。
?、苤苿诱婵赵?50mbar以上。
⑤蓄電池能夠提供在“發(fā)動機切斷”之前計算出的為再次啟動發(fā)動機所需要的電能(啟動電壓預告)。
?、扌铍姵販囟却笥诨蛘叩扔?1℃和小于55℃。
?、邔Τ藛T的空氣調(diào)節(jié)要求不要太高。
?、喑鲲L口額定和實際溫度間的差值低于8℃。
⑨柴油顆粒過濾器不進行回收工作(僅柴油機)。
繼續(xù)行駛-發(fā)動機啟動。
由啟停裝置再次自動啟動發(fā)動機必須滿足下面闡明的條件。
?、侔l(fā)動機啟動的條件。
?、隈{駛員已系上安全帶(安全帶鎖已入扣)。
③發(fā)動機罩蓋已關(guān)閉。
④駕駛員車門已關(guān)閉(該條件只有在以后的進度表才能集成進入系統(tǒng))。
⑤是手動變速器車型。
⑥操作離合器踏板。
?、咦兯贄U處在中間位置。
⑧或者是雙離合器變速器。
⑨松開制動踏板。
4.2 下面的情況影響在駕駛員沒有對此故意操作，但由于特定的環(huán)境或要求下，有可能啟動發(fā)動機：
?、傩旭偁顟B(tài)發(fā)生變化(例如：在制動松開后從停車狀態(tài)開始滾動)。
?、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。必須制動助力和轉(zhuǎn)向助力。
?、谌绻嚌L動速度高于3km/h，則發(fā)動機自動啟動。
③發(fā)動機的冷卻溫度不在25℃和100℃之間。
?、苤苿又Σ粔?。
?、菪铍姵氐某潆姞顟B(tài)不夠。
?、薏僮鞒靼存I。
?、咛岣吖娘L機檔級大于四級
?、嘣诳照{(diào)設備上提高暖風或者冷風要求(出風口額定-實際溫差>8℃)。
⑨為了保證啟停裝置工作激活時再次啟動發(fā)動機，可對某些輔助用電器或者舒適性功能，例如：座椅加熱，在發(fā)動機停運后不予接通。
4.3 系統(tǒng)在工作中，如果由于某些原因可能會造成發(fā)動機不能正常啟動，或影響到發(fā)動機的正常工作，發(fā)動機啟停系統(tǒng)會中斷工作。除了已經(jīng)說明的發(fā)動機停運或自動發(fā)動機啟動的影響因素外，下列條件導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)不能再次啟動發(fā)動機(啟動電壓預告)。
③除霜功能被激活。
?、芮帮L窗玻璃加熱裝置被激活。
?、菘照{(diào)設備操作元件上調(diào)節(jié)的溫度與實際車內(nèi)溫度偏差8℃以上。
⑥發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于1200n/min。
?、甙l(fā)電機失靈，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重，本文介紹了發(fā)動機起停系統(tǒng)的在這三方面的優(yōu)點，介紹了起停系統(tǒng)的工作過程和工作條件，為繼續(xù)此項研究奠定了一定基礎。
參考文獻：
[1]Johnson Controls. Powertrain Strategies for the 21stCentury[M].2011.
[2]Jose Pessis. PSA Peugeot Citroen Stop & Start.
[3]The 21st Worldwide Battery，Hybrid and Fuel.Cell Electric Vehicle Symposium & Exhibition.
[4]朱敏慧.start-stop的中國前景[J].汽車與配件，2009.
[5]US Headquarters.Bosch Leading The Stop-Start Market[J]. Automotive Electronics，2009.
發(fā)動機啟停技術(shù)論文篇二
發(fā)動機螺栓擰緊技術(shù)
【摘 要】發(fā)動機裝配工藝主要涉及螺栓擰緊、各零部件密封和摩擦副潤滑，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)。為進一步提高發(fā)動機的質(zhì)量，螺栓的扭矩精度控制越來越高。本文以國內(nèi)某發(fā)動機廠提升螺栓擰緊扭力控制精度為例，敘述了發(fā)動機螺栓扭矩動態(tài)擰緊和靜態(tài)檢測的主要內(nèi)容和注意事項，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)動機 螺栓擰緊 動態(tài)扭矩 靜態(tài)檢測
作為我國汽車零部件行業(yè)中的重要的一環(huán)，發(fā)動機零部件制造工藝技術(shù)如機加工、焊接、沖壓、噴漆已經(jīng)達到了世界一流水平，但發(fā)動機的螺栓擰緊技術(shù)與世界先進水平仍存在一定的差距。盡管近年來，發(fā)動機的質(zhì)量水平在逐步升高，但螺栓擰緊技術(shù)與國外相關(guān)技術(shù)的研究有一定的差異，螺栓擰緊的差異會嚴重影響發(fā)動機的質(zhì)量。
發(fā)動機的螺栓擰緊是一個比較復雜的過程，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態(tài)扭矩和靜態(tài)扭矩，動態(tài)扭矩是指緊固件在被緊固過程中測量得到的峰值，在擰緊過程中測量的;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，并為承受一定運動載荷，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螺栓施加扭矩進行轉(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也是最簡單的控制方法，它是當擰緊扭矩達到某一設定的控制值，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不大的扭矩后，再從此點開始，擰緊一個規(guī)定的角度的控制方法。其優(yōu)點是螺栓軸向預緊力精度高，可以獲得較大的螺栓軸向預緊力，其數(shù)值可集中在平均值附近。
2.3 屈服點控制法(TG)
屈服點控制法是利用材料屈服的現(xiàn)象發(fā)展起來的一種高精度控制方法。是通過對擰緊的扭矩/轉(zhuǎn)角的斜率的連續(xù)計算和判斷來確定屈服點的。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度。
2.4 落座點-轉(zhuǎn)角控制法(SPA)
落座點-轉(zhuǎn)角控制法是在扭矩-轉(zhuǎn)角控制法的基礎上發(fā)展起來的，采用扭矩曲線的線性段與轉(zhuǎn)角的A的坐標交點。其優(yōu)點是摩擦系數(shù)對螺栓軸線預緊力的影響幾乎可以完全消除。
2.5 螺栓伸長法(QA)
螺栓伸長法是通過測量螺栓的伸長量來確定是否達到屈服點的一種控制方法。雖然每個螺栓的屈服強度不一致，會給螺栓的擰緊帶來誤差，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，電動擰緊工具、風動擰緊工具和手持定扭扳手，風動擰緊工具分為油壓脈沖扳手和沖擊扳手。電動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 扭矩測量與質(zhì)量控制
4.1擰緊結(jié)果的檢測方法
螺栓使用擰緊工具擰緊后，需要對擰緊效果進行檢測。檢測扭矩受緊固件之間的連接形式影響較大，硬連接時靜態(tài)檢測扭矩大于動態(tài)扭矩值，軟連接時靜態(tài)檢測扭矩值大于動態(tài)扭矩值。
靜態(tài)扭矩的檢測方法有三種：
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逐漸增大的扭矩，直至螺栓再一次產(chǎn)生擰緊運動，讀出此時的瞬時值。此方法扭矩檢測偏差為實際扭矩的-5%-25%。其偏差產(chǎn)生的原因：在旋轉(zhuǎn)螺栓的瞬時所產(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，后者是動摩擦);同時操作人員掌握程度、用力大小、感覺偏差的影響，均會造成不同程度的偏差。
標記法：對已擰緊螺栓的位置做一個標記，將螺栓擰松之后，讀出再擰緊到原來位置時的扭矩值。此方法的扭矩檢測偏差為實際扭矩的-12%-+5%。
4.2螺栓擰緊與檢測
螺栓的擰緊和檢測要綜合考慮緊固件的材料、擰緊方法、擰緊工具等。下面將以國內(nèi)某知名發(fā)動機及企業(yè)(簡稱A公司)的螺栓擰緊和檢測進行論述說明。
A公司以建設新發(fā)動機生產(chǎn)線為切契機，提高發(fā)動機的裝配質(zhì)量，借鑒同行業(yè)先進的擰緊技術(shù)進行生產(chǎn)線的設計。關(guān)鍵部位的零部件使用電動扳手擰緊，中等特性的零部件使用定扭扳手進行擰緊，特性要求低的零部件使用油壓脈沖扳手進行擰緊。
螺栓的一部分擰緊工藝是由產(chǎn)品開發(fā)時制定的;螺栓的一部分擰緊工藝是由工藝部門在生產(chǎn)過程中進行開發(fā)或改進，擰緊工藝的改進需要依據(jù)檢測的結(jié)果。A公司為了提高螺栓的擰緊精度，使用緊固法測量螺栓擰緊后扭矩，建立各零部件的檢測標準。
A公司的工藝部門對螺栓擰緊檢測積累大量的數(shù)據(jù)并制定了檢測標準，下列主要列舉兩種零部件的擰緊檢測，一種是硬連接，一種是軟連接。
軟連接：擰緊時使用電動扳手擰緊，螺栓的擰緊均值值是115.15Nm，標準偏差(Sigma)0.10，3Sigma是0.30，扭矩值如表1。
故將此螺栓的擰緊檢測標準制定為131Nm-149Nm。
螺栓的檢測標準制定的注意事項：
(1)需要依據(jù)檢測零部件的連接特性、測量的擰緊結(jié)果;
(2)對檢測人員進行培訓，并進行MSA統(tǒng)計分析，提高檢測精度;
(3)根據(jù)零部件連接的差異，建立適應本公司產(chǎn)品的檢測標準。
看了“發(fā)動機啟停技術(shù)論文”的人還看：