商用車搭載2.0升發(fā)動(dòng)機(jī)試制改裝探究

許廣偉

摘 要：首次采用自主研發(fā)N20發(fā)動(dòng)機(jī)搭載N1小型貨車，通過整車試制改裝工作內(nèi)容進(jìn)行分解闡述并總結(jié)，通過現(xiàn)場(chǎng)改制及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，整車改裝后全系統(tǒng)匹配達(dá)到各項(xiàng)性能技術(shù)要求，為后續(xù)商用車改制奠定基礎(chǔ)。通過首款N20發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成整車匹配、論證、技術(shù)分析、歸納與驗(yàn)證，為后續(xù)其它商用車開發(fā)起到積極推廣作用，使整車匹配技術(shù)應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)布置 電控系統(tǒng) 進(jìn)排系統(tǒng) 真空助力系統(tǒng) 傳動(dòng)系統(tǒng)

Research on Commercial Vehicles with 2.0-liter Engine Trial Production Modification

Xu Guangwei

Abstract：For the first time， the self-developed N20 engine is equipped with an N1 minivan. The content of the whole vehicle trial production and modification work is analyzed and summarized. The problems are found and solved in time through the on-site modification to lay the foundation for the subsequent restructuring of commercial vehicles. The matching， demonstration， technical analysis， summarization and verification of the first N20 engine powertrain vehicle ，will actively promote the development of other commercial vehicles in the future， so that the vehicle matching technology can be applied to practice.

Key words：engine layout， electronic control system， intake and exhaust system， vacuum booster system， transmission system

1 引言

此次商用車搭載N20發(fā)動(dòng)機(jī)采用2.0升大傾角汽油機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排系統(tǒng)與原有發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)相反，由于發(fā)動(dòng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)外型大，搭載在小型N1貨車存在空間布置困難，在不改變?cè)姓嚱Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，進(jìn)行調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)傾斜角度以及各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)位置，使之改裝后的N20發(fā)動(dòng)機(jī)滿足整車設(shè)計(jì)要求。目前車用汽油價(jià)格受國(guó)際油價(jià)影響，價(jià)格不夠穩(wěn)定且呈上升趨勢(shì)。根據(jù)GB 20997-2007《輕型商用車輛燃料消耗量限值》規(guī)定，發(fā)動(dòng)機(jī)排量在大于1.5升小于2.0升汽油機(jī)燃料消耗限值為9.0L/100Km，大部分整車廠小排量柴油機(jī)排放達(dá)不到國(guó)家法規(guī)要求，原有車型升級(jí)國(guó)六很難實(shí)現(xiàn)、設(shè)計(jì)改裝實(shí)施成本較高加之所處地域不同，導(dǎo)致小排量柴油機(jī)逐步轉(zhuǎn)向汽油機(jī)、雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)、新能源機(jī)型。本次整車布置過程中所需注意事項(xiàng)及相關(guān)技術(shù)要求，為整車前期開發(fā)設(shè)計(jì)提供合理的參考依據(jù)，規(guī)避因布置不當(dāng)所造成的安全隱患，為后續(xù)不同類型新品發(fā)動(dòng)機(jī)整車開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

2 整車試制搭載改裝意義

此款N20發(fā)動(dòng)機(jī)可以搭載所有小型N1以下輕型貨車，滿足現(xiàn)有國(guó)家國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)，市場(chǎng)前景廣闊后期占用率高，是一款高效節(jié)能環(huán)保機(jī)型。整車試制搭載改裝對(duì)新產(chǎn)品開發(fā)和試制驗(yàn)證工作，具有重要的實(shí)用價(jià)值和意義，對(duì)后期新產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造等方面起到至關(guān)重要的作用。

3 整車動(dòng)力總成布置依據(jù)

整車動(dòng)力總成布置要考慮后續(xù)車型系列化，減少基礎(chǔ)布置變動(dòng)量，增加延伸多種車型適用性，滿足不同用戶配置需求，適合大量生產(chǎn)，降低制造成本提高整車可靠性。整車動(dòng)力總成布置以整車布置為基礎(chǔ)，整車試制搭載后動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)，各系統(tǒng)連接件不應(yīng)發(fā)生相互干涉，各系統(tǒng)要考慮美觀、合理性、一致性、功能性、裝調(diào)方便性等，利用專業(yè)三維軟件驗(yàn)證各種極限條件下是否存在干涉。

4 整車動(dòng)力傳動(dòng)總成布置要求

根據(jù)整車總布置設(shè)計(jì)要求確定發(fā)動(dòng)機(jī)總成、前軸、前輪之間的相互位置關(guān)系，以及發(fā)動(dòng)機(jī)總成周圍涉及的附件同步細(xì)化，最終確定各系統(tǒng)坐標(biāo)位置。布置前應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：

1.油底殼與前軸最小跳動(dòng)距離。

2.散熱器總成與動(dòng)力總成之間距離。

3.曲軸中心線與車架上表面（零線），前高后低夾角（2°～5°），一般取中間值3°左右。目的是車輛滿載時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)軸線相互之間夾角最小，提高傳動(dòng)效率減少磨損。

4.發(fā)動(dòng)機(jī)左右懸置與傳動(dòng)線位置關(guān)系，不同型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)傾斜角度有所不同。

5.發(fā)動(dòng)機(jī)本身結(jié)構(gòu)參數(shù)與整車底盤、高度位置關(guān)系。

5 整車動(dòng)力線與發(fā)動(dòng)機(jī)傾斜角校準(zhǔn)

由于不同發(fā)動(dòng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上存在不同，發(fā)動(dòng)機(jī)在整車中位置與傾角存在差異，需要經(jīng)過數(shù)模模擬搭載論證，通過改裝整車底盤動(dòng)力總成懸掛來實(shí)現(xiàn)搭載匹配，改變?cè)凶?、右、后三個(gè)固定懸掛點(diǎn)位置。保證發(fā)動(dòng)機(jī)與整車設(shè)計(jì)要求及整車布置一致性，搭載前需將左、右懸置重新設(shè)計(jì)加工并多次論證，將電子水平儀分別放在發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、傳動(dòng)軸各點(diǎn)位上，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)傾角、變速器傾角、傳動(dòng)軸狀態(tài)確認(rèn)，最終鎖定發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)。

發(fā)動(dòng)機(jī)傾斜角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的力使其后端上升，搭載發(fā)動(dòng)機(jī)傾斜角度理論要求為12～15度，市場(chǎng)現(xiàn)有2.0型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)多采用直立、小角度布置，所用N20發(fā)動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)和傾斜角度上大大改變。發(fā)動(dòng)機(jī)傾斜角度大主要是為了節(jié)省空間提高底盤通過性，最大程度保證整車的穩(wěn)定性。主要好處是車輛在滿載時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)之間夾角盡可能小，盡量成一條直線提高萬向節(jié)傳動(dòng)效率減少磨損。