某型越野汽车动力系统适应高原环境的改进设计
某城市客车动力性和经济性改进设计
总质量 ｍｋ ／ｇ
１ ｔ０ ６ Ｏ
发动机型号
ＹＣ Ｇ２ ０－ ０ ６ ４ ３
主减速 比 ｉ
５Ｉ５ ．２
轮胎 型号
１ ．０ ２ ００ － ０
迎 风面积 ／ ｚ ｍ
７． ５
传动效率
０８ ．５
风阻系数
０７ ．
Ｋｅ ｙｗｏｒ ｓ ｉ ｕ ； ｏ ｒｐ ｒｏｍ ａ ｃ ； ｃ ｎ ｍｙｐ ｒｏ ｍｅ ｅ ； ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｅ ｉｎ ｄ ：ｃｔ ｂ ｓ ｐ ｗｅ ｅ ｒ ｎ ｅ ｅ ｏ ｏ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ｉ ｒｖ ｍｅ ｔ ｓｇ ｙ ｆ ｄ
汽车 的动力性 和经济性 是评价 汽 车性 能 的两个 非 常重要的指标。良好 的加 速性 能和经济的油耗一直是 汽 车企业不断追求 的 目标 ，而城 市客车特殊 的使用环境 ， 对 加速性 能和燃料经济性有着更高的要求 。 车辆经营者
客 ２ ８ 第３ 期
车
技
术
与
研
究
ＢＵＳ ＴＥＣＨＮ０ Ｌ０ ＧＹ ＡＮＤ ＲＥＳＥＡ ＲＣＨ
某城市客车动力性和经济性改进设计
杨俊 华 ，谭 雪峰
（． 车辆 检测 研究 院 国家客 车质 量监督 检验 中心 ，重 庆 ４ １２ ； １ 重庆 ０ ２ １
２ 广 西玉 柴机 器股 份有 限公 司 ， 广西 玉林 ５ ７ ０ ） ． ３ ０ ５
该车动力性和经济 ｆ 生 试验结果与设计要求差距较大 ， 不满 足该车的设计要求 ， 并且与 同类 型车辆比较 ， 动力性较差 ， 油耗较高。于是要对该车进行改进 ， 以达到设计要求 。
表 １ 车 辆 基 本 参 数 及 配 置
某越野车排气系统改进设计
【 ｓ ａｔＴ ｌ ｎ ｔ ｅｃｓｉ ｎｅ ｏ ｏｓ ｏ ｒｓ ｃｕｔ ｅｉ ｅｄ ｒ ｇｉｌ ｇａｄ ａｃｌ ａｉ ， ｅ ｉ ｅ Ａｂｔ ｃ］ ｏｅｍｉａ ｘｅｓ ｅｉｔ ｒ ｉ ｆ ｃｏｓ ｏ ｎｒ ｖｈｃ ｕ ｎ ｄ ｎ ｎ ｃｅ ｒｔ ｎ ｖ ｈ ｌ ｒ ｉ ｅ ｖ ｉ ｒ ｎ ｅ ａ ｙ ｌ ｉ ｉ ｅ ｏ ｃ
和排气 尾 管处 同时 出现一个 噪声 峰值 ，且 排气 噪声 值 比车 内 噪声 大 ．说 明在该 转速 下此 峰值 噪声 主要 来 源于 排气 峰值 噪声 进 一 步对 转速 为 ２０ ０ｒ ｎ ０ ｍｉ ／ 稳 态工况下 排气 噪声 进行频谱 测试 。结 果表 明 ， 其噪
气 系统前 置 、 后置 副 消声器 的结 构改 进 。
噪声 引起 的 ． 而本 文仅 对排 气噪声 作分 析 和改进 ， 故 不 考虑 转速 为 ４０ ０ ／ ｉ ０ ｍ ｎ的峰值 噪声 。 ｒ
软件 Ａ ｔｍｉ ．、 Ｃ ｒ ｓ ０ Ｐ Ｂ传声 器 ， 速信 号 由 Ｒ Ｍ一 ０ ｅ ７ 转 Ｐ ８０
转 速计 测 量ｌ 】 １ 测试 的工 况 为 ： 关 闭空调 的前 提下 ， 以最 低 在 先 稳 定 车速 行驶 ，然 后分 别 以 ２ ３挡迅 速 踩下加 速 踏 、
Ｋｅ ｒ ｓ： ｏ ｓ ｃ ｕｎｔ ｙ ｖ ｈｉｌ ，Ｅｘ ｕｓ ｙ ｔ ｍ ，Ｉ ｐｒ ｅ ｅ ｔ ｙ ｗｏ ｄ Ｃｒ ｓ ｏ ｒ ｅ ｃｅ ｈａ ｔｓ ｓ ｅ ｍ ｏｖ ｍ ｎ
针 对某 越野 车 在改 型过 程 中存 在 的急加 速 工况 下 车 内噪声 过大 问题 ， 对样 车进 行 了整 车测试 ， 定 确 了主 要 噪 声 源 是 由发 动 机 排 气 噪声 引起 的 。 借 助 Ｇ — ｏ ｅ 软 件 的 模 拟 ． 对 比试 验 结果 ． 成 了排 Ｔ ｐｗ ｒ 并 完
2021有限元分析下越野车备胎车架的结构改进设计范文2
2021有限元分析下越野车备胎车架的结构改进设计范文 摘要：本研究对象选择高机动型越野车，车架结构和车操控、安全、可靠、经济等性能息息相关。
越野车行驶承受载荷也复杂，可导致车架扭转、弯曲以及变形等，刚度不足的区域可能出现裂纹。
利用静态分析法，并使用惯性释放法，对于车架强度进行计算，将约束点反力应力以及变形问题产生的影响有效消除，保证该数据获取的精准性。
关键词：越野车;车架; 有限元分析; 结构优化; 0引言 我国的汽车技术资源相对匮乏，并且产业起步相对较晚，汽车生产之后，主要利用试验方式对于设计问题展开检验，不但耗时耗力，而且可靠性不高，存在较高风险。
计算机技术的普及，有限元软件的应用，能够对于汽车、零件等展开分析，建立计算模型，通过模态分析掌握车架动态性能，进而对其结构加以优化。
在振动理论不断发展过程中，越野车制造商高度关注动态仿真测试对于车身结构设计产生的影响。
在越野车行驶过程，可受到动荷载，并且在时间不断推移之后，当外界的激励频率和某一零件或者整车的固有频率高度吻合，极易产生共振问题，致使车身材料出现疲劳失效这一问题。
借助静力学以及动态特征展开仿真分析，结合分析结果，能够为越野车的结构优化以及整车性能的提升奠定良好基础。
1有限元分析介绍 所谓有限元分析，主要是借助数学近似法，模拟几何图形以及荷载工况，并通过有限元单元对于真实系统展开分析，通过有限量探究未知量，甚至无限量。
简单来讲，有限元分析的过程也是化繁为简的过程，使用大量简单函数替换复杂的函数模型。
流程为先建模，之后将结构离散化，对单元以及整体展开分析。
2越野车车架的有限元分析 2.1模态分析 在高机动型越野车结构中，车架属于其承载系统，对于其展开模态分析，有助于研究人员了解车架振动特点，进而判断其是否和整车需求相符，避免出现设计、布局等缺陷，导致车身产生共振问题。
对车架展开有限元分析，能够为其设计提供理论依据。
按照模态分析这一理论，车架结构自振的频率和其结构阻尼矩阵以及外力等不相关，故此，分析越野车的车架模态时，无须将荷载问题考虑其中，将荷载以及约束条件去除[1]。
越野车驱动桥设计开题报告
越野车驱动桥设计开题报告1. 引言越野车作为一种特殊用途车辆，需要具备强大的越野能力和驱动系统。
驱动桥作为越野车的核心部件之一，对整车的牵引力和操控性起着重要作用。
本报告将介绍越野车驱动桥的设计方案及其相关问题。
2. 背景传统的驱动桥设计主要适用于普通道路驾驶，无法满足越野车在崎岖地形和困难道路上的需求。
因此，设计一种适应越野环境的驱动桥显得尤为重要。
3. 目标本次开题研究的目标是设计一种越野车驱动桥，具备以下特点：- 高承载能力：驱动桥需要能够承受大马力的输出并具备足够的强度和耐久性。
- 良好的通过性：驱动桥应能适应各类恶劣地形条件，如泥泞、陡坡、沙漠等。
- 可调性能：驱动桥需要具备可调节的差速装置和扭矩分配机构，以适应不同道路状况和驾驶习惯。
-简单可靠：驱动桥应设计简单，易于维护和修理，并具备较高的可靠性。
4. 方法本次设计将采用以下步骤： 1. 确定越野车的使用情况和运动学要求，包括最大扭矩、最大速度、最大通过角度等。
2. 分析越野车的驱动系统特点和运动学模型，确定驱动桥的基本设计参数。
3. 选择合适的材料和制造工艺，确保驱动桥具备足够的强度和耐久性。
4. 设计差速装置和扭矩分配机构，以实现优良的操控性能和通过性能。
5. 进行系统集成和优化设计，确保各个部件协同工作并满足整车的要求。
6. 进行仿真和实验验证，评估驱动桥的性能和可靠性。
5. 期望成果通过本次设计，我们期望获得以下成果： 1. 完整的越野车驱动桥设计方案，包括各个部件的参数和功能要求。
2. 详细的制造工艺流程和工艺参数，以确保驱动桥的制造质量。
3. 仿真和实验结果，评估驱动桥的性能和可靠性。
4. 针对发现的问题和改进的方案，提出进一步的研究和改进计划。
6. 计划安排本次研究计划按以下时间安排进行： - 第一周：调研相关文献，了解越野车驱动桥的发展现状和问题。
- 第二周：确定越野车使用情况和运动学要求，分析驱动系统特点。
适用于高原的GCY-300Ⅱ重型轨道车设计
2021年3月（总第413期）·65·研究与交流STUDY AND COMMUNICATIONS第49卷Vol.49第3期No.3铁道技术监督RAILWAY QUALITY CONTROL收稿日期：2020-01-24作者简介：何爱珍，工程师；郭宏伟，工程师；曹鹏，工程师1概述青藏铁路所处自然环境条件具有海拔高、气压低、温差大、风沙多、紫外线辐射强等特点。
受恶劣自然环境影响，中国铁路青藏集团有限公司（以下简称“青藏铁路公司”）所配属的重型轨道车不能很好地满足使用需求。
为此，以普通重型轨道车为基础，研制适应于高原地区客运专线、高速铁路线路维修施工用GCY-300Ⅱ重型轨道车（以下简称“GCY-300Ⅱ轨道车”）。
GCY-300Ⅱ轨道车符合GB 146.1—2020《标准轨距铁路限界第1部分：机车车辆限界》和《铁路技术管理规程（普速铁路部分）》中关于客运专线铁路机车车辆限界的要求。
GCY-300Ⅱ轨道车具体参数如下：轨距为1435mm ；最大坡度为20‰；最大外轨超高满足线路规范要求，175mm ；环境温度为-35℃～+45℃；海拔高度不大于3400m ；月平均相对湿度不大于90%，日平均相对湿度不大于95%；最高风速不大于20m/s ；适用于中雷区场合，能够承受风、沙、雨、雪的侵袭，适应夜间作业。
2设计方案针对青藏铁路的特殊环境，研制GCY-300Ⅱ轨道车时，需要考虑发动机功率下降、冷启动、散热、进气过滤、金属材料选型、车体密封等问题。
在既有成熟产品的基础上，对GCY-300Ⅱ轨道车相关系统及部件采取特殊设计。
2.1动力传动系统由于青藏高原空气稀薄，发动机进气量少、空燃比低，需要按照海拔高度不大于3400m 的工况环境，重新标定发动机功率。
受发动机高原动力下降和动力传动装置匹配失准的双重影响，高海拔环境下发动机功率变化范围较宽，导致整机动力不足、车速下降的情况时有发适用于高原的GCY-300Ⅱ重型轨道车设计何爱珍1，郭宏伟2，曹鹏1（1.宝鸡中车时代工程机械有限公司，陕西宝鸡721003；2.中国铁路西安局集团有限公司，陕西西安710054）摘要：为满足高原地区客运专线、高速铁路线路维修施工需求，以普通重型轨道车为基础，研发设计适用于高原的GCY-300Ⅱ重型轨道车。
汽车能行驶的海拔高度范围_概述说明以及解释
汽车能行驶的海拔高度范围概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本篇文章旨在探讨汽车能够行驶的海拔高度范围，包括对这一范围的定义、影响因素以及海拔高度对汽车性能的影响。
随着现代汽车技术的不断发展，人们对汽车在高海拔地区的适应性有了更多关注。
了解汽车在不同海拔高度下的性能表现和限制，并研究适应不同海拔高度的技术措施，对于改善汽车在高原地区的使用体验具有重要意义。
1.2 文章结构本文共分为五个部分。
首先，在引言部分我们将概述文章内容以及目标。
其次，在第二部分中我们将详细定义汽车能行驶的海拔高度范围，并讨论影响因素以及海拔高度对汽车性能的影响。
接着，在第三部分中我们将介绍一些适应不同海拔高度的技术措施，包括发动机调整及增压技术、燃料供给系统优化以及制动系统调整与制冷技术应用等方面。
然后，在第四部分中我们将比较和分析不同类型汽车（轿车、SUV、越野车、高原专用车辆）在不同海拔高度下的性能表现和限制。
最后，在结论部分我们将对全文内容进行总结，并展望未来汽车在高海拔地区的发展前景。
1.3 目的本文旨在全面了解汽车能够行驶的海拔高度范围，通过研究不同类型汽车在不同海拔高度下的性能表现和限制，以及适应不同海拔高度的技术措施，为人们更好地选择和使用汽车提供参考。
同时，本文还希望促进相关领域研究和技术创新，推动汽车行业在高原地区的发展。
通过深入探讨汽车与海拔之间的关系，我们可以更好地利用汽车资源，满足人们日益增长的交通需求。
2. 汽车能行驶的海拔高度范围2.1 定义汽车能行驶的海拔高度范围汽车能行驶的海拔高度范围是指汽车在不同海拔高度下可以正常运行和发挥性能的范围。
一般而言，海拔高度越高，空气压力越低，氧气含量也会减少。
因此，在较高海拔处，汽车可能会遭遇一系列问题，如动力减弱、燃烧不完全、散热困难等。
2.2 影响汽车行驶海拔高度范围的因素影响汽车能够行驶的海拔高度范围的因素有很多。
首先，发动机是关键之一。
由于较高海拔处氧气含量较低，发动机燃烧所需氧气供应相对不足，从而导致发动机功率下降；同时，电子传感器也受到影响，如进气流量计等不再准确测量到空气流入量。
驱动桥毕业设计正文
摘要驱动桥作为传动系的主要组成部件之一，尤其对于越野车，车辆的动力性、通过性、安全性更为重要。
该设计的研究目的就是为了使其在山地和高原以及平原地带进行行驶、救援及勘探等。
因此，该设计论述了高机动越野运输车0.5t驱动桥的结构设计过程，其中主要包括主减速器、差速器和轮边减速器。
根据设计参数选择驱动桥的结构形式，然后根据类似驱动桥结构确定出总体设计方案。
最后，对主减速器的主、从动锥齿轮、差速器齿轮、轮边减速器及全浮式半轴和驱动桥壳进行强度校核；对支承半轴进行寿命校核。
该轮边减速器可通过更换齿轮的的方式来改变传动比，从而较好地适应山地要求。
在提供较大传动比的同时，又能增大离地间隙，提高汽车的通过性，并配合轮边减速器的使用。
最后确定方案，设计出一个高效、可靠的驱动桥。
关键词：越野车；驱动桥；主减速器；轮边减速器ABSTRACTDrive axle transmission system as one of the main components, especially for off-road vehicles, the vehicle's power, by nature, safety is more important.This design research purpose is to make it in the hills and plains of the plateau and driving, rescue and exploration.Therefore, this design discusses high-mobility off-road vehicle structure design of 0.3 t driving axle process which include main reducer, differential and wheel edges reducer.According to the structure of the drive axle design parameters selection, then according to similar forms of driving axle structure determine the overall design scheme.Finally, the main reducer Lord, driven bevel gear, differential gears, wheel edges reducer and complete floating half axle and driving axle shell check intensity; Life for supporting half shaft dynamicrigidity.This wheel edges of gear reducer can by changing the way to change gear ratios, thus better meet the mountain requirements.In provide larger ratio, and meanwhile increases ground clearance is achieved, making cars through sex, and the use of speed reducer with wheel edges.The final determination scheme, design a more efficient and reliable driving axle.Key Words：suvs；axles；main reducer；wheel edges reducer目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1引言 (1)1.1设计题目的来源和意义 (1)1.2高机动越野车的发展及车结构的特点 (2)2 驱动桥结构方案分析 (3)3 主减速器的方案论证 (4)3.1主减速器的结构形式的选择 (4)3.1.1 主减速器的齿轮类型选择 (4)3.1.2 主减速器的减速形式选择 (6)3.1.3 主减速器主、从动锥齿轮的支承型式 (8)3.2 主减速器基本参数的选择与计算载荷的确定 (10)3.2.1主减速器齿轮计算载荷的确定 (10)3.2.2主减速器齿轮基本参数的确定 (10)3.3主减速器锥齿轮强度的计算 (12)3.3.1单位齿长上的圆周力 (12)3.3.2轮齿的弯曲强度计算 (13)3.3.3轮齿的接触强度计算 (14)3.4主减速器轴承的计算 (15)3.4.1锥齿轮的轴向力和径向力计算 (15)3.4.2锥齿轮轴承的载荷计算与轴承强度校核 (15)3.4.3主减速器齿轮的材料及热处理 (18)4 差速器总成的设计 (19)4.1差速器结构形式选择 (19)4.2差速器齿轮主要参数选择 (20)4.3差速器齿轮强度计算 (22)5 半轴的设计 (23)5.1半轴的形式选择 (23)5.2半轴的结构设计和校核、材料选择 (24)5.2.1 半轴的结构设计与校核 (24)5.2.2 半轴的材料选择 (25)6 驱动桥壳选择 (25)7 轮边减速器的设计 (26)7.1 中心距的初步确定 (27)7.2 齿轮模数的初步确定 (27)7.3 确定齿轮中心距 (27)7.4 尺宽 (27)7.5 齿轮模数的确定 (28)7.6 确定齿轮几何尺寸 (28)7.7 选择材料及确定许用应力 (29)7.8 计算齿轮的接触强度 (29)8 轴的结构设计 (30)8.1估算轴的直径： (30)8.2轴的强度校核 (30)8.3轴承的选择 (31)8.4减速器壳体 (32)结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)1引言1.1设计题目的来源和意义山地33%，高原26%，盆地19%，平原12%,这是我国的地形分布。
某越野车ESP系统ESPOFF功能优化设计
技Technical Communication设，冊某越野车ESP 系统ESP OFF 功能优化设计赵启龙，郑素云，汪先东，苗月兴，褚华峰(北京汽车研究总院有限公司，北京 101300)摘要：针对某匹配分时四驱分动器的越野车，对E S P 系统中的ESP O F F 功能进行优化设计，满足车辆状态需 求及不同客户驾驶需求。
关键词：ESP %分时四驱；ESP O F F 功能中图分类号：U 469.3 文献标志码：A 文章编号：1003-8639! 2019 "03-0037-03Optimization Design of ESP OFF Function for ESP System of An Off-road Vehicle ZHAO Qi -long , ZHENG Su -yun , WANG Xian -dong , MIAO Yue -xing , CHU Hua-feng(BAIC Motor Technology Centre , Beijing 101300# China )Abstract ： Aiming at an off-road vehicle with time-sharing four-drive actuator , the ESP OFF function in ESP system is optimized to meet the vehicle status requirements and driving needs of different customers .Key words ： ESP ； time-sharing four -drive ； ESP OFF function赵启龙（19K 1- " #男，工程师，主要从事制^动系统设计及开发工作。
随着汽车技术的迅猛发展，人们对汽车安全性能也越来越高，对于制动系统，ESP 系统的应用极大提供了驾驶安 全性能，ESP 系统已经在很多国家作为汽车的标准配置。
基于模态分析的某越野车动力总成壳体结构优化_王良模
汽车动力总成壳体由发动机箱体、离合器壳、 变速器壳和分动器壳等零件组成，因其在使用中 受到外部载荷变化、发动机工作冲程等振动的影 响，在工作中可能产生开裂，国内外研究人员对动 力传动系统振动对壳体强度的影响进行了大量研 究。Hwang 等人［1］对传动系统建模，研究固有振 动特性，计算了强迫振动响应，并将仿真分析结果 与试验结果进行对比。郑伟娟等人［2］应用 ODS （ Operational defelction shapes） 振动分析方法分析 了动力总成的振动特性并针对连接刚度提出改进 措施，有效解决了动力总成壳体的损坏问题。Yadav 等人［3］采用有限元分析的方法对越野车动力 总成变速器壳体进行了动态特性分析，并测量了 动态应 力 值。 孟 浩 东 等 人［4］ 对 柴 油 机 动 力 总 成 的异常振动进行了试验分析，提高了飞轮壳体刚 度，增大了动力总成的模态频率，解决了操纵手柄 剧烈振 动 问 题。 王 亚 楠 等 人［5］ 对 商 用 车 动 力 装 置系统振动模态特性进行了分析，提出了车用空 调压缩机与动力总成的耦合对动力总成模态有显 著影响。袁 敏 刚 等 人［6］ 研 究 了 各 种 变 速 器 壳 体 主要的振动激励，提出基于模态分析的乘用车变 速器壳体振动优化设计方法。
构特点和便于放置激振器的原则选择位置，然后 根据测点的布置在 LMS 系 统 中 建 立 简 化 模 型。 试验时用末端带弹簧的钢丝绳悬吊动力总成，达 到自由状态。采用激振器进行激励，激励避开测 量节点，由 于 激 振 器 激 励 频 率 的 限 制，只 进 行 150 Hz以下的振动试验。采用三向加速度传感器 测量振动加速度信号。
模型的自由模态。在求解动力总成的固有频率和
振型时，阻尼对其结构的固有频率和振型影响不 大，考虑模型的无阻尼自由振动［9］。本文在模态分
长安福特全新探险者
长安福特全新探险者作者：陈熙来源：《汽车与运动》2020年第10期精致的武装藏不住超5米的车长，6座设计迎合着国内政策的方向，SYNC+的大屏互动着科技的磁场，驰骋高原畅爽Mustang的心脏The test team如果手握35万元去买一款6/7座SUV，你会考虑国产后的第六代探险者吗？马爽执行主编Editor-In-Chief受到排量税的影响，探险者并没有搭载那台我们喜欢的3.5T发动机，但EcoBoost的2.3T 发动机在野马上的表现足够惊艳，10AT也如期而至。
产品力方面探险者表现抢眼，性价比更是卖点之一。
如果我要考虑换车它肯定是选择之一。
宋卫东首席编辑Chief Editor如果有35万元预算想买一款6/7座SUV，就当前市场上的热门车型而言，今年新上市的第六代探险者还是很有诱惑力的，首先外表威猛的高大上外形在街头很吸引路人的眼睛，车内充足的空间也会带来更舒适的旅途，车内的设计也很符合潮流，2.3T+10AT的动力总成带来了良好动力输出。
徐博英试车编辑Editor会考虑。
因为福特探险者是目前在售为数不多采用纵置布局的中大型SUV，在舒适性与操控性上有一定优势。
2.3T+10AT动力与燃油经济性也表现出色。
不过，参考海外市场，国产后至少比相同竞品车型高出6万～7万元，建议优惠后入手。
陈熙试车编辑Editor美系车向来擅长错位营销，探险者的外观尺寸和内饰配置看着都相当唬人。
毕竟是一款历经了6代的全球化车型、纵置2.3T+10AT的动力总成、SYNC+人机交互系统，还有国产后30～40万元的价格。
当然，如果福特的EcoBoost系列发动机能通过轻混的方式把油耗降下来，那我就会考虑了。
张培鑫新媒体编辑New Media Editor我会考虑6座版的探险者，毕竟2.3T要比主流2.0T拥有更澎湃的动力。
10AT也能带给它更好的燃油经济性。
超过3米的轴距能够满足二、三排拥有相对不错的乘坐空间，安全性和静谧性也是它的亮点。
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10.16638/ki.1671-7988.2017.14.048某型越野汽车动力系统适应高原环境的改进设计莫飞（陕西重型汽车有限公司，陕西西安710200）摘要：文章针对某型越野汽车在高原环境下存在动力性、经济性下降严重的问题，分析了高原地区影响车辆动力性、经济性的主要因素，提出了动力性匹配设计改进方案，并运用软件建模仿真分析及道路试验的方法对改进后的配置进行了验证。
结果表明车辆改进后达到了设计指标要求，显著提高了该车型在高原地区使用性能。
关键词：高原地区；动力性匹配设计；仿真分析；道路试验中图分类号：U463.2 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)14-138-03Matching of Plateau Improved Design for Driving System on a Off-Road VehicleMo Fei（Shaanxi Heavy Duty Automotive Co., Ltd, Shaanxi Xi'an 710200）Abstract: This paper deals with the problems of a off-road vehicle’s power performance and fuel economy serious decline in the plateau environment. Analyzed the problems in plateau region and the factors affecting the power performance and fuel economy of vehicles. The dynamic matching design of performance and fuel economy improved design was put forward, and the improved configuration is verified by the method of software modeling simulation analysis and road test. The results show that the vehicle has reached the design requirements after the improvement, significantly improved the performance of the model in the plateau area.Keywords: Plateau Area; Dynamic matching design; Simulation Analysis; Road TestCLC NO.: U463.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)14-138-03引言上世纪九十年代改进设计的某型越野汽车（见图1）是我军早期重要的越野运输车型之一，该车型具有良好的越野通过性和可靠性，为部队装备建设和国防事业发挥了重要作用。
随着时代发展，该车型逐渐无法满足机动高效的使用要求，尤其在高原环境下，存在爬坡能力下降、冬季冷起动困难、冷却系过热、油耗增大、最大续驶里程减小等问题。
因此，需要分析高原环境对车辆动力性的影响因素，设定改进指标，更新动力传动系统并合理匹配，确保改进设计后的车型能够满足高原环境下动力性和经济性的需要，同时还能保留该车型在通过性方面的经典优势。
图1 某型越野汽车照片1 高原地区车辆性能分析我国平均海拔2000m～4500m的高原面积约占我国国土总面积的33%，高原地域空气稀薄、气压低、含氧量少、昼夜温差大、低温冻土等这些恶劣的气候和地理条件，对车辆作者简介：莫飞，就职于陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院。
汽车实用技术139 2017年第14期的运行，尤其是发动机的燃烧均产生不利影响。
出现车辆动力性下降、经济性恶化、冷却能力不足等诸多问题。
某型越野汽车仍采用技术相对落后的WD型增压（无中冷）机械喷油泵水冷柴油机，额定功率191kW/2600r/min，整车比功率仅有12.7kW/t。
发动机的最大循环供油量、供油提前角和喷油压力无法根据高原地区的环境特点进行适时调整，导致发动机压缩终点压力、过量空气系数过低，引起燃烧过程恶化，后燃现象加重，发动机功率明显下降，比功率降低，储备功率不足。
参考同类型汽车在高原地区的使用数据，结合实际使用需求，确定新动力系统方案在高原地区行驶时的动力性、经济性指标。
主要性能参数和指标值见表1。
表1 某型越野汽车平原、高原地区主要性能参数与指标值车辆在高原与平原地区的性能参数相比有较大差异，加速时间增加了64%，最大爬坡度减小了30%，限定条件下燃油消耗量增加了43%，最大续驶里程缩短了约30%左右。
新方案设定的指标值与原车型在高原地区的参数相比均有较大提高，但受WD型发动机的技术水平所限，机械喷油泵和不带中冷的增压器结构不仅无功率提升空间，而且高原环境下增压效果较差，动力性、经济性能均下降严重，因此必须更换该车型的动力系统并重新匹配设计。
2 动力性匹配设计方案通过对高原地区汽车动力性影响因素的分析可知，应选用经高原参数标定的增压中冷型电控柴油发动机，有效减少高原地区发动机的功率下降；在满足动力性指标的前提下，适当提高车辆比功率，并有足够功率和转矩储备来克服高原环境对发动机动力输出带来的影响。
按《汽车设计》中发动机主要性能指标的计算，合理的选择发动机功率范围。
发动机功率P emax可根据所要求的最高车速v amax按功率平衡公式进行计算。
式中，P emax—发动机最大功率，kW；v amax—最高车速，km/h；m a—汽车最大总质量，kg；f—滚动阻力系数；ηT—传动效率；C D—空气阻力系数；A—汽车正投影面积，㎡；g—重力加速度，m/s2。
代入数据计算得：P emax=243kW根据优先选择零部件通用性高的产品升级原则，选用潍柴在WD型发动机基础上升级BOSCH公司电控共轨系统的WP型高压共轨增压中冷电喷发动机做为改进方案的动力总成。
由功率平衡计算结果在该系列发动机中选择额定功率为247kW/2200r/min的WP型发动机，可使整车比功率提高至15kW/t左右。
与原发动机相比最大转矩提高了470N·m，因此，原有传动系统已不能承受改进后发动机输出的最大转矩，需重新选用相适应的传动系统总成并选择合适的传动系统速比。
传动系统速比中的最小传动比和最大传动比是车辆能否达到动力性、经济性指标的关键参数。
最小传动比的选择，既要考虑车辆的最高车速，也要考虑最高档的动力因数，适当地选择最小传动比，使之既能保证汽车的动力性，又能保证合适的燃油经济性。
最大传动比主要是保证车辆在爬坡时或道路条件很差（阻力大）的情况下车辆仍能行驶，制约因素包括：最大爬坡度、I档动力因数、附着力和车辆最低稳定车速等。
根据传动系统的最小和最大传动比的计算结果，从现有同吨位级别车型成熟的传动系统中选出相适应的配置，具体配置表2。
表2 某型越野汽车动力传动系统改进匹配方案最后，按照《汽车设计》中的计算方法对该配置下车辆最低稳定车速进行校验，结果表明，该传动系统可满足动力系统达到设计指标的要求，完成动力传动系统的匹配设计。
3 冷却系统的匹配和校核图2 KULI软件中的冷却系统模型通常在发动机重负荷长途行驶时，要求水温不得超过90℃，否则就会影响发动机的正常工作和使用寿命，甚至可能导致发动机过热而半路抛锚。
由于发动机功率的提高，冷却系统也需要重新匹配。
根据发动机最大功率确定冷却系统的莫飞：某型越野汽车动力系统适应高原环境的改进设计140 2017年第14期最大散热量，通过计算确定出相适应冷却系统，并进行校核。
为验证改进后重新匹配的冷却系统的冷却效率和冷却能力，采用KULI软件对车辆在高原地区发动机处于满负荷运行工况条件下的冷却能力进行分析校验。
首先在KULI软件中建立了散热器、中冷器、风扇模型及整车热管理系统模型，见图2。
然后代入海拔4000m高原地区的大气压力、水沸点等重要环境参数和冷却系部件特征及发动机转速、平均有效压力等性能参数，并设定车辆在最大转矩转速（A工况）和发动机额定功率转速（B工况）两种极限工况，来验证某型越野汽车重新匹配的冷却系统能否满足高原地区的使用要求。
仿真输出的结果主要是发动机循环冷却液的温度等相关参数，结果见表3。
表3 冷却系统的仿真结果结果显示，A工况和B工况下散热器内侧（冷却液侧）进口温度（近似发动机出口温度）均低于此海拔下的沸点温度86.7℃，并且散热器内阻也没有超过最大许用范围（许用值为50kPa）。
经仿真计算校核表明动力系统改进后匹配的冷却系统能够满足高原地区的使用要求。
4 Cruise软件仿真及试验验证根据某型越野汽车的布置结构和动力传动路线在Cruise 软件中建立了整车模型，见图3。
图3 Cruise软件中建立的整车模型在整车模型中输入车辆参数，如车辆的质量、质心位置和迎风面积等基本信息以及高原环境参数；在发动机模块中导入WP型发动机在高原地区的万有特性曲线，之后对设定的动力性、经济性仿真任务进行计算，得到的结果曲线见图4。
为进一步验证改进后某型越野汽车在高原地区的实际使用效果，选取动力传动系统配置相同的试验样车按照相关标准在高原地区进行了动力性、经济性试验。
试验结果和软件仿真结果见表4。
（a）汽车功率平衡曲线（d）原地起步加速时间曲线（c）各档位爬坡度曲线（d）限定工况循环发动机工况点分布图图4 Cruise软件计算结果曲线表4 高原地区动力性、经济性试验和仿真对比结果仿真和试验结果均表明改进后的某型越野汽车的动力性、经济性完全达到了设计指标，并且在高原试验过程中新匹配的冷却系统也得到了验证。
5 结论本文针对某型越野汽车在高原地区动力性、经济性严重下降的问题，分析了导致该问题的主要因素。
依据车辆在高原地区实际需求设定的指标值，更新了发动机并进行了动力性匹配设计，采用Cruise和KULI软件模拟高原环境分别对车辆动力性和冷却能力进行了校核，并通过高原地区的试验证明该改进设计方案达到了设计指标要求，可显著提高该车型在高原地区使用性能。
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