DAM12T發(fā)動(dòng)機(jī)搭載MPV車型匹配改裝

許廣偉

哈爾濱東安汽車動(dòng)力股份有限公司 黑龍江省哈爾濱市 150066

1 引言

發(fā)動(dòng)機(jī)本次置換采用車型為MPV，驅(qū)動(dòng)方式為前置前輪驅(qū)動(dòng)，該車整備質(zhì)量1315Kg,總質(zhì)量1820Kg,核定載人數(shù)7人。發(fā)動(dòng)機(jī)布置方式為橫置。發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)的優(yōu)點(diǎn),傳動(dòng)系和動(dòng)力系結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)路線短，傳動(dòng)效率高，減少了傳動(dòng)系統(tǒng)的零部件，成本降低，同時(shí)也減少了車輛的自重，有利于車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。有利于發(fā)動(dòng)機(jī)整體散熱,操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修方便。此次發(fā)動(dòng)機(jī)置換主要目的,使置換后的整車滿足各項(xiàng)駕駛安全標(biāo)準(zhǔn)，使DAM12T發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到整車性能試驗(yàn)要求和整車駕駛舒適性標(biāo)準(zhǔn),置換后的發(fā)動(dòng)機(jī)滿足整車各種試驗(yàn)標(biāo)定及道路可靠性試驗(yàn)的要求。改裝前需對(duì)整車發(fā)動(dòng)機(jī)部分、發(fā)動(dòng)機(jī)懸架系統(tǒng)、整車電控系統(tǒng)、整車傳動(dòng)系統(tǒng)、整車?yán)鋮s系統(tǒng)、整車增壓系統(tǒng)、整車燃油控制系統(tǒng)、整車制動(dòng)系統(tǒng)、整車排氣消音器、整車換檔機(jī)構(gòu)，進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比分析論證，使匹配后的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮出最佳性能狀態(tài)。

2 整車匹配要求

首先通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架進(jìn)行各種性能匹配及標(biāo)定，使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到良好的穩(wěn)態(tài)性能。通過(guò)臺(tái)架標(biāo)定發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、扭矩、油耗性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣系統(tǒng)要滿足整車匹配要求。發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的固定方式及硬度要滿足整車NVH標(biāo)準(zhǔn)，避免振動(dòng)的疊加倍增。發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)要滿足整車熱平衡循環(huán)。燃油炭罐控制系統(tǒng)要滿足整車設(shè)計(jì)要求，防止燃油蒸汽從油箱逸出排到大氣造成空氣污染，保證碳罐控制系統(tǒng)正常工作。渦輪增壓器管路設(shè)計(jì)與中冷器布置要合適，充分發(fā)揮中冷器最大散熱效果。整車排氣系統(tǒng)盡量滿足整車匹配要求，發(fā)揮其內(nèi)在用。

3 整車各系統(tǒng)匹配

本次整車發(fā)動(dòng)機(jī)匹配置換改裝，先后對(duì)整車各大系統(tǒng)進(jìn)行位置和結(jié)構(gòu)上更改，使改后整車各個(gè)系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期效果。改裝匹配重點(diǎn)是中冷器各連接管路布置，進(jìn)、排系統(tǒng)管路布置，整車電控系統(tǒng)匹配，整車空調(diào)系統(tǒng)匹配，整車燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)匹配，整車排氣消音系統(tǒng)論證，整車傳動(dòng)系統(tǒng)改裝，整車?yán)鋮s系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)布置。

3.1 風(fēng)窗刮水器系統(tǒng)改裝

整車前、后風(fēng)窗清洗器系統(tǒng)由一個(gè)儲(chǔ)液壺、泵、清洗器噴嘴、液體軟管組成。主要作用是在行駛時(shí)，清洗風(fēng)窗玻璃上常附著灰塵、砂粒等，并減少刮水器片的阻力。首先原有清洗器儲(chǔ)液罐位置移動(dòng)到相反方向安裝，移動(dòng)后的空間留給中冷器總成進(jìn)行安裝。將風(fēng)窗清洗器泵電子接線插頭改接，加裝儲(chǔ)液壺固定點(diǎn)及注水管，重新布置噴嘴膠管位置。

3.2 整車傳動(dòng)系統(tǒng)改裝

汽車傳動(dòng)系統(tǒng)是將發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)飛輪輸出的動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)車輪，并改變扭矩的大小，以適應(yīng)行駛條件保證車輛正常行駛。此車驅(qū)動(dòng)方式為發(fā)動(dòng)機(jī)前置橫置前輪驅(qū)動(dòng)，該結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)布置緊湊、降低車身底盤高、轉(zhuǎn)向穩(wěn)定，發(fā)動(dòng)機(jī)散熱條件好、操作機(jī)構(gòu)布置簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。由于此車原有發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)不同，長(zhǎng)半軸固定位置有所不同，再不改變整車半軸長(zhǎng)度基礎(chǔ)上，需要進(jìn)行半軸固定支架安裝位置加工。

3.3 整車中冷器總成加裝

不同機(jī)器的中冷器放置地方是不一樣的，中冷器放在哪是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，但總體原則就是盡量縮短整個(gè)進(jìn)氣管道的容積，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)。同時(shí)還要考慮如何兼顧冷卻效率及壓力維持，減少整個(gè)進(jìn)氣管道的容積，降低管道阻力，縮短進(jìn)氣管路，使中冷器盡量與發(fā)動(dòng)機(jī)緊貼，達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)整體更加緊湊。此次DAM12T發(fā)動(dòng)機(jī)置換，中冷器經(jīng)過(guò)整車論證最終選用風(fēng)冷方式，借用現(xiàn)有1.0T某款成熟車型中冷器，參考某款車型的中冷器散熱方式進(jìn)行改裝。中冷器總成布置在車身縱樑右前側(cè)，為了給中冷器散熱將前保險(xiǎn)杠裝飾罩，進(jìn)行擴(kuò)孔改裝、右側(cè)車輪內(nèi)襯進(jìn)行散熱改裝，使車輛在行駛過(guò)程中，通過(guò)迎面吹進(jìn)的冷風(fēng)與車輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流給中冷器散熱。

3.4 整車?yán)鋮s系統(tǒng)改裝

整車?yán)鋮s系統(tǒng)改裝目的是將燃料燃燒時(shí)傳到發(fā)動(dòng)機(jī)上的熱量散發(fā)出去，使發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)零部件不致產(chǎn)生高溫?fù)p壞。正是由于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用，在整車的使用和維護(hù)上要密切關(guān)注發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。當(dāng)我們?cè)谥脫Q或改裝不同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，經(jīng)常需要對(duì)整車和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的連接管路、結(jié)構(gòu)布置方式進(jìn)行改裝。還要考慮改裝后冷卻液的加注和排氣是否順暢，這將直接影響改裝后的整車熱平衡和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性。整車?yán)鋮s系統(tǒng)改裝，既要保證發(fā)動(dòng)機(jī)各運(yùn)動(dòng)副的熱散，又要保證增壓系統(tǒng)、整車附助冷卻系統(tǒng)散熱。此款MPV車型冷卻系統(tǒng)管路結(jié)構(gòu)布置與現(xiàn)有DAM12T發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)管路存在有一定的不同，DAM12T發(fā)動(dòng)機(jī)采用壓力補(bǔ)水壺，原有發(fā)動(dòng)機(jī)采用膨脹式補(bǔ)水壺。需保留原車水箱只對(duì)整車循環(huán)管路改裝，保證改裝后的水循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行正常。

3.5 整車排氣系統(tǒng)改裝

此車原有排氣系統(tǒng)連接件無(wú)法安裝到置換后的發(fā)動(dòng)機(jī)上，需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)論證，盡量減少大的改動(dòng)保證整車排氣系統(tǒng)完整性，盡量減少對(duì)整車車體的破壞與損傷，使改裝后的整車排系統(tǒng)能夠正常工作。

3.6 整車空調(diào)系統(tǒng)管路改裝

整車空調(diào)系統(tǒng)是汽車現(xiàn)代化標(biāo)志之一，汽車空調(diào)的基本功能是在任何氣候和行駛條件下，改善駕駛員工作條件和提高乘員舒適性。為保證置換后整車空調(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行，原空調(diào)壓縮機(jī)管路與置換后空調(diào)壓縮機(jī)管路布置存在不同，重新進(jìn)行設(shè)計(jì)并加工，對(duì)加工后的管路進(jìn)行打壓測(cè)漏充氟。

3.7 整車電控系統(tǒng)改裝

汽車電控系統(tǒng)的功用是提高汽車的整體性能，包括動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、舒適性、操縱性、通過(guò)性以及排放性能等。汽車電子控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)，由傳感器、開關(guān)信號(hào)、電控單元ECU和執(zhí)行器（執(zhí)行原件）三個(gè)部分組成。發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)改造是本次改裝的重點(diǎn)，它關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)是否正常，整車電控系統(tǒng)運(yùn)行是否穩(wěn)定。本車線路為單線制，單線連接是汽車線路的特殊性，此車上所有電氣設(shè)備的正極均用導(dǎo)線連接（通常稱為“火線”），整車所有的負(fù)極則與車身金屬相連（稱為“負(fù)極”）。電控系統(tǒng)改裝后還需要進(jìn)行整車標(biāo)定，使車輛達(dá)到最佳行駛狀態(tài)。本次改裝整車電控系統(tǒng)不變，只對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)端進(jìn)行改裝，發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元采用德爾福系統(tǒng)。

4 整車排氣消音器理論計(jì)算

4.1 排氣系統(tǒng)基本介紹

排氣系統(tǒng)由排氣管、三元催化器、消聲器、排氣隔熱墊等部分組成，其作用是降低發(fā)動(dòng)機(jī)排氣噪音、使高溫廢氣能夠安全有效的排出、降低有害物質(zhì)的排放，達(dá)到汽車正常運(yùn)行保護(hù)環(huán)境。

4.2 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)條件

發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)：DAM12T 總排量（ml）：1200

氣缸數(shù)：3 沖程數(shù)：4

最大功率（KW/r/min）：90/6000

最大扭矩（Nm/r/min）：180/1650-4000

4.3 消聲器容積估算

4．3．1 公式 2

參數(shù)定義：V—消聲器容積（L） ；n—發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min），i—?dú)飧讛?shù)；t—沖程數(shù)；Vst—發(fā)動(dòng)機(jī)排量（L）；Q—有關(guān)消聲效果的修正系數(shù)。

各 值 為：n=6000 r/min ；i=3 ；t=4 ；Vst=1.2 L

Q＝2～6，可取2～6，對(duì)消聲器要求越高時(shí)值應(yīng)越大，本車取6。

計(jì)算結(jié)果：

4．3．2 公式 2

參數(shù)定義：V—消聲器容積（L）；A1—插入損失修正系數(shù)；A2—增壓機(jī)型修正系數(shù)；A3—汽車適應(yīng)系數(shù)；Vst—發(fā)動(dòng)機(jī)排量（L）。

本車取值為：A1=3（轎車對(duì)插入損失要求較高）；A2=3 ； A3=2 ；Vst=1.2 L 。

計(jì)算結(jié)果：

=9.6 L

4.4 經(jīng)驗(yàn)算法

參數(shù)定義：V—消聲器容積（L）；Vst—發(fā)動(dòng)機(jī)排量（L）； —經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。

各值為：Vst=1.2 L；=6～ 10 （對(duì)消聲器要求較高選10）

計(jì)算結(jié)果：

4.5 結(jié)論分析

根據(jù)計(jì)算，應(yīng)選用容積12～15升的消音器。容積總數(shù)大于發(fā)動(dòng)機(jī)排量的10倍，這有利于提高插入損失，降低功率損失。

5 整車駕駛適應(yīng)性標(biāo)定

此車改裝完成后進(jìn)行了專項(xiàng)各系統(tǒng)整車標(biāo)定，真對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)性能及整車駕駛舒適性進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定后的整車狀態(tài)達(dá)到了行駛平順性、操作穩(wěn)定性和乘坐舒適性的最終要求。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)動(dòng)力總成置換改裝達(dá)到了預(yù)期效果，車輛的行駛平順性、操作穩(wěn)定性和乘坐舒適性得到了改善。也為以后不同發(fā)動(dòng)機(jī)搭載積累了經(jīng)驗(yàn)。為新品發(fā)動(dòng)機(jī)在整車前期試驗(yàn)開發(fā)過(guò)程中，提供了有力技術(shù)支持，為整車置換改裝提供了重要理論與實(shí)踐依據(jù)。此次改裝置換的車型不做為商品車銷售，只用于科研試驗(yàn)研究。