金杯SY1163BS2G重卡柴油机性能优化及匹配研究

摘 要 本文针对金杯SY1163BS2G重卡车型动力性不足、经济性差、噪声大等问题，对该车型采用的柴油发动机性能进行优化提升和匹配研究。

关键词 动力性 经济性 Cruise软件 NVH性能

中图分类号：TK421 文献标识码：A

1柴油机性能优化

金杯SY1163BS2G重卡车型配置一汽解放汽车有限公司无锡柴油机厂生产的CA4DF3-13E3发动机，该产品上市后，经过用户使用后反馈动力性不足，且油耗大，噪声大，为了进一步提高整车的动力性，降低整车燃油耗，降低噪声，在整车配置参数的调整、节油新技术、降噪新措施等方面做了性能优化和匹配研究：

（1）合理选配动力性能参数和整车传动系配置

根据整车设计指标，我们运用Cruise软件进行了整车动力性、经济性评估的模拟计算，确定采用了CA4DF3-15E3（145马力/2500r/min）的性能替换原来配置的CA4DF3-13E3（130马力/2500r/min）动力， 并从几种可选的传动系配置资源中推荐了合理的6档变速箱、后桥速比4.33。

（2）设定了空载、半载、满载下柴油机多状态性能，探索在整车半载、空载状态下降油耗效果。

（3）在柴油机上成功地布置安装了风扇电磁离合器，精确控制发动机冷却水温，进一步降低燃油耗。

上述措施贯彻前后，整车的动力性、经济性试验结果对比如下：

* 优化后的样车各项动力性、经济性指标基本达到了目标要求，有些指标优于目标值。

* 采用电磁离合器风扇，一方面能方便设定和精确控制冷却液温度，满足柴油机最佳工作状态的需要；另一方面能降低风扇功率消耗，提高燃油经济性。

* 探索性设定的柴油机空载、半载、满载下多状态性能，在整车半载、空载状态下降油耗效果不明显。

2柴油机降噪等研究及优化，提升整车NVH相关性能

经过对柴油机部分相关噪声进行试验及柴油机本体部分的降噪屏蔽和探索研究。

我们在柴油机本体上，也同时做了以下措施和探索性试验及研究：

①怠速调整，根据实车试验，将柴油机怠速由原650r/min， 调整为690r/min，减小整车怠速振动。

②检测并控制悬置软垫、传动轮系等相关零部件检测图样要求的符合性。

③为了力求降低风扇噪声，我们根据整车热平衡的数据结果进行了整车冷却系统评估，合理确定风扇规格和转速，鉴于整车冷却系统能力尚有富余，我们已确定了风扇速比由原1.26调整为1.14，以降低风扇转速和风扇噪声。

④柴油机本体的降噪屏蔽：在排气侧，增设了增压器和排气歧管的隔音隔热罩。

⑤空压泵噪声：增大排气口径对排气噪声的影响。

结合整车遮挡屏蔽措施等改进后，优化后的样车在怠速工况、匀速行驶车、车外加速噪声方面达到目标要求。

3结论

应用Cruise软件进行整车动力性和经济性计算，选配最优的配置参数，提升整车动力性、经济性指标；实现电磁离合器风扇的安装以及空载、半载、满载下发动机多状态性能等节油和降噪的新功能和新技术应用；为NVH性能的提升作依据的发动机辐射噪声声压级的测试、发动机表面噪声源识别试验；柴油机本体降噪措施。通过采用上述几项措施，使金杯SY1163BS2G重卡车型动力性、经济性得到了提升，噪声得到有效控制，发动机及整车性能得到优化和提升。

参考文献

[1] 袁兆成.内燃机设计[M].北京：机械工业出版社，2008.

[2] 陆际清.汽车发动机设计：第二册[M].北京： 清华大学出版社，1993.

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