农用皮卡动力总成选型及匹配优化研究

摘要

皮卡是一种宜商宜家的运输车型，既具有良好的越野性能和载货能力，又有轿车般的舒适性。随着我国农业现代化的发展，农村土地实施集约化经营的政策逐步推广，农民的生活水平逐渐提高，皮卡将成为一种重要农产品物资运输工具和乘用工具。与此同时，未来我国将执行越来越严格的排放法规和车辆更低燃料消耗量限值标准，这就要求皮卡既要具备强劲的动力，又要具备良好的经济性和排放性，但是动力性与经济性和排放性具有一定的相互制约性。因此，这给皮卡车型的动力选型和变速器匹配带来艰难的挑战。
　　为了提前应对未来节能减排法规要求，需要对动力进行再选型，对变速器和换挡策略进行再优化。本文以某款皮卡的动力性、经济性和排放特性为优化目标，建立了整车静力学、运动学和动力学仿真模型，运用仿真模型开展了动力选型和传动系统匹配再优化研究。
　　应用仿真模型进行了动力选型研究，研究得到:在三款可选的发动机中，该皮卡搭载T20发动机的各项动力性指标最好，不同载荷下的百公里综合油耗均最低;三款发动机的裸机排放都未能达到国Ⅳ和国Ⅴ排放标准，需要采用尾气净化装置才能达到国Ⅴ标准。
　　应用仿真模型进行了变速器速比和换挡策略研究，研究得到:该皮卡搭载T20发动机并采用优化后的变速器，整车动力性能满足开发目标，百公里综合油耗比优化前的低，并获得空载条件下一种较经济的换挡策略。
　　综合分析，与原车相比，该皮卡搭载T20发动机并采用优化后的变速器提高了整车各项动力性，改善了整车燃油经济性。因此，研究认为该皮卡搭载T20发动机，采用优化后的变速器是一种更好的设计方案，具有可行性。

目录

声明

摘要

图索引

表索引

1 绪论

1．1 研究目的和意义

1．1．1 研究目的

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 研究内容和方法

1．4 研究的技术路线

2 整车静力学、动力学及运动学数学模型

2．1 整车静力学、动力学与运动学建模基本理论

2．1．1 汽车的驱动力

2．1．2 汽车的行驶阻力

2．1．3 最大爬坡度

2．1．4 加速时间

2．1．5 最高车速

2．1．6 燃油经济性

2．2 整车运动学动力学建模软件GT-Drive介绍

2．3 小结

3 整车动力学与运动学GT-Drive建模

3．1 引言

3．2 整车和选型发动机介绍

3．3 整车仿真模型的建立

3．3．1 建立整车仿真各功能模块及参数设置

3．3．2 建立整车系统仿真模型

3．3．3 校准整车系统仿真模型

3．4 小结

4 整车动力选型仿真研究

4．1 引言

4．2 整车搭载不同发动机动力性分析

4．2．1 搭载T30A发动机动力性分析

4．2．2 搭载T30B发动机动力性分析

4．2．3 搭载T20发动机动力性分析

4．2．4 搭载不同发动机整车动力性能对比分析

4．3 整车搭载不同发动机燃油经济性分析

4．3．1 全负荷加速燃油经济特性分析

4．3．2 NEDC循环工况燃油经济特性分析

4．4 整车搭载不同发动机排放特性分析

4．4．1 全负荷加速排放特性分析

4．4．2 NEDC循环工况排放特性分析

4．5 小结

5 变速器速比及换挡策略优化分析

5．1 引言

5．2 变速器速比及换挡策略优化

5．3 小结

6 总结与展望

6．1 研究总结

6．2 研究展望

参考文献

致谢