輕型卡車發動機性能評價方法

劉 誠

輕型卡車發動機性能評價方法

劉 誠

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章基于發動機各項性能的重要度，建立了輕型卡車發動機性能的評價方法，為整車發動機的選型及對比提供了參考依據。

發動機；評價方法；選型

CLC NO.: U464 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)16-160-03

引言

發動機是汽車的心臟，對汽車功能起支配作用。對一個新開發車型而言,發動機選配的是否合理,將決定整車整體性能的好壞。國內輕卡車型匹配發動機眾多，發動機性能參數及類型不一，為了更好的做好發動機與整車的匹配工作，有必要建立一套針對發動機性能的評價方法。

1 評價項目說明

根據發動機的各項特性重要度，識別了評價發動機的各項性能指標。

1.1 動力性指標

表征發動機做功能力大小的指標。發動機的動力性直接影響著整車的動力性。

1.2 經濟性指標

表征發動機燃油和機油消耗能力大小的指標。

1.3 適應性指標

表征發動機在其壽命期預計可能遇到的各種環境的作用下能實現其所有預定功能和性能和(或)不被破壞的能力指標。這些環境條件包括高溫、高原、高寒等條件。

1.4 可靠性指標

指發動機在規定的適用條件下，在規定的時間內完成規定功能的能力。

1.5 NVH指標

噪音(Noise)、振動(Vibration)、平順性(Har shness)。一臺發動機的NVH表現既包含它的設計質量也能反映出它的制造和裝配質量。一臺很好的發動機，它應該在各種情況下都震動很小，哪怕是最高轉速或怠速狀態下，也不會引起車廂內任何部件的諧振。

1.6 緊湊性指標

用來表征發動機總體結構緊湊程度的指標。

1.7 精致工藝指標

發動機滿足需求者對完美的渴望，是滿足用戶對產品的最重要的直觀需要。

2 評價方法

基于發動機各項性能指標的重要度，按照下表的權重及分值進行打分評價，總分5分。

發動機評價總分=∑指標得分×指標權重×項目權重

表1

3 評價指標說明

3.1 動力性能指標

1） 升扭矩：每升發動機排量所能發出的最大有效扭矩。對于非增壓柴油機62～68 (N·m)/L,對于增壓柴油機則普遍達到80(N·m)/L以上。

2）最大扭矩轉速區間：在外特性曲線上發動機80%的最大扭矩的轉速占整個外特性轉速區間的比例，此區間比例越大，發動機的加速特性越好。

3）低速扭矩：低速扭矩指的是發動機外特性曲線最低點時的扭矩，使用此扭矩與發動機最大扭矩的比例作為評價指標。此比例越大，發動機低速加速性能越好。

4）升功率：額定工況下，每升發動機排量所能發出的功率。

3.2 經濟性指標

1）外特性最低燃油消耗率：是衡量發動機本身燃油經濟性的最重要的指標。指的是發動機外特性曲線上的最低的燃油消耗率（g／（kW·h）），柴油外特性最低燃油消耗率一般都在210g/(kW·h)以下。

2）額定功率點燃油消耗率：指的是發動機萬有特性曲線上低于某一設定燃油消耗率（g／（kW·h））的面積占整個萬有特性曲線上面積的比例。此比例越大，發動機在綜合工況下的燃油經濟性越好。

3）機油燃油消耗百分比：發動機穩定工況下，機油消耗率與燃油消耗量的比例。一般要求額定轉速全負荷時，發動機機油/燃油消耗比不得超過0.3%。

3.3 適應性指標

1）高溫適應性: 指的是發動機在高溫環境條件下實現其所有預定功能和性能和(或)不被破壞的能力。高溫極限值：一般43℃，熱帶53℃。一般包括常溫起動、熱起動、爆震檢查等。

2）高原適應性: 指的是發動機在高海拔條件下實現其所有預定功能和性能和(或)不被破壞的能力。海拔高度極限值：一般2500m;高原4500m。一般包括常溫起動、暖機起動、爆震檢查等。

3）高寒適應性: 指的是發動機在低溫環境條件下實現其所有預定功能和性能和(或)不被破壞的能力。低氣溫極限值：一般-25℃，寒帶-40℃。一般包括低溫起動性、低溫駕駛性、怠速穩定性以及結冰試驗、故障診斷等。

3.4 可靠性指標

1）發動機B10壽命：的是發動機的工作時間點，到這個時間點后預期有10%的發動機將會發生故障。一般對于輕卡發動機，要求發動機B10壽命不小于20萬公里。

2）發動機附配件更換里程：指的是發動機的損耗件更換周期里程。一般輕卡用發動機機濾燃濾更換里程≥1.2萬公里。

3）發動機強制保養里程：發動機在完成首次保養以后，到進行下一次強制例行保養所間隔的里程數。

4）發動機大修里程：指在是發動機從出廠到第一次大修之間汽車行駛的里程數。

3.5 NVH指標

1) 發動機振動評級（振動烈度）: 發動機在穩定工況時的振動烈度。通過測試得到的震動位移、速度及加速度來判定。

2）發動機標定工況下的噪聲功率級：指的是發動機在額定轉速下的噪聲。其限值符合GB 14097-1999《中小功率柴油機噪聲限值要求》。

3）發動機怠速時振動加速度：發動機在怠速工況時指定位置上的振動加速度值。

4）發動機怠速時噪聲功率級：發動機在怠速工況時的噪聲。

3.6 緊湊性指標

1）比容積：發動機外廓體積與其標定功率的比值稱為比容積。比容積越小，發動機的緊湊程度越高。

2）比質量：動機的干質量與其標定功率的比值稱為比質量。干質量是指未加注燃油、機油和冷卻液的發動機質量。比質量越小，發動機結構越緊湊。

3.7 精致工藝指標

精致工藝各項指標由相關設計人員對同規格發動機進行對比評審，并進行主觀評分從而得到最終得分。

4 結論

本文主要通過建立基于動力性、經濟性、適應性、可靠性、精致工藝、NVH性能、精致工藝等多項指標的評價方法，可以有效評價發動機的總體性能，同時也可以為產品開發過程中發動機的選型提供參考。

[1] 余志生.汽車理論.第五版,機械工業出版社,2011年1月.

[2] 王望予.汽車設計(第4版).機械工業出版社,2011年6月.

[3] 黃瑋.柴油機發動機構造與原理.科學出版社,2009年10月.

[4] 劉建華.汽車發動機性能試驗教程.科學出版社,2016年12月.

The evaluation method for the performance of light truck engine

Liu Cheng
( Anhui jianghuai automobile group co., LTD., Anhui Hefei 230601 )

In order to provides a reference basis for the selection and comparison of the engine, this battle establishes the evaluation method for the performance of light truck engine based on the importance of engine performance.

engine; evaluation method; the selection

U464

A

1671-7988 (2017)16-160-03

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.16.056

劉誠，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司。