汽车发动机试验台架结构设计文献综述
2020-04-14 21:34:29
国内研究现状及发展趋势
随着中国“十二五”规划目标的确定,即把经济转型作为规划发展的首要任务,汽车行业“十二五”的目标也随之从汽车大国向汽车强国开始迈进。在2018年,国内汽车销售了2800多万辆,这个数量相当于很多国家全国汽车保有量之和,因此,我国对汽车的需求量很大。而在汽车的研究生产中,作为汽车动力源的汽车发动机更是研究的重点对象。随着发动机技术的不断提高,人们对发动机性能有着更高的要求,因此,如何设计一个满足其工艺使用要求,并且利用率高、成本合理的发动机试验台架是一个很重要的问题。目前,国内大多数发动机试验台架的设计水平较低,其中试验设备多采用人工控制,这也导致发动机试验的控制水平、使用效率较低。为了提高发动机试验台架使用效率及控制水平,近年来国内各大汽车及零部件厂商相继投资建设高精度的汽车发动机试验设备,如西安交通大学与西安检测仪器厂联合研制的智能化瞬时流量油耗仪等。但相对国外来说,由于起步较晚,我国许多发动机试验采用人工测试,自动化程度普遍较低,发动机试验的测量精度及发展程度都相对较低。同时,国产的测试设备较国外生产的在质量与使用寿命上也有很大的差距,各大汽车厂商和研究所优先选购的都是国外的测试设备。因此,虽然国内的发动机试验取得了很大的成果,但在质量、精度、可靠性等方面仍有很大的不足。
国外研究现状及发展趋势
一段时间以来,仿真技术蓬勃发展,国外发动机试验测试开始从实物试验转向模拟仿真试验,产品寿命周期内的检测诊断和最终产品的验证也开始转向模型先期预测。德国MTU公司、FEV公司、奥地利AVL公司、美国陆军坦克机动车辆研发与工程中心(TARDEc)都是这一领域的先驱。目前国外发动机设计的特点是:在模型的基础上对虚拟样机进行验证优化,之后对更高水平物理样机进行试验测试,以保证产品全寿命周期内的质量。所以,在国外,“试验测试”一词的意义已经发生了改变:试验测试是为了进一步满足产品品质的要求。同时,国外在发动机试验技术发展上以提升发动机设计能力和产品品质为目标,通过仿真技术、自动化技术以及制式试验信息化,提高了试验效率、降低了成本,如:奥地利AVL公司通过开发应用TestFactory Management软件系列,从而使试验效率提高了至少20%。通过将经验积累数字化,实现知识的积累与重用,从而为提升发动机预测设计能力奠定基础。如:目前,FEV公司拥有用于详细评估的超过 200台现代发动机资料的大型数据库,这使他们能够更加容易简化试验、提高发动机预测设计能力。而通过把试验测试按照不同的需求进行细化,同时结合质量控制,从而提高了试验测试的“质”与“量”。通过这种设计管理方法,从而最终推动了发动机设计水平的提升。
目的及意义:
本次毕业设计主要要对汽车发动机试验台架及发动机辅助系统进行设计建模,如发动机支架、测功机、测功机支架、燃油供给系统、排气系统等。并对其中的一些重要连接部件及结构进行相应的受力分析及设计计算,从而设计出更合理的汽车发动机试验台架。