新型节能车结构设计【Honda节能汽车发动机创新含9张CAD图带外文翻译】

　　新型节能车结构设计【Honda节能汽车发动机创新含9张CAD图带外文翻译】

　　新型节能车结构设计【Honda节能汽车发动机创新含9张CAD图带外文翻译】【需要咨询购买全套设计请加】图纸预览详情如下： I新型节能车结构设计摘要本次课程设计围绕这节能为目的展开，众所周知，能源的消耗已经成为当今社会最头疼的问题之一，并且石油能源又是一种不可再生的能源之一，石油的保有量对国家的战略意义有着不可磨灭的影响。这篇论文以“Honda 节能竞赛大赛”为背景，制作出适合比赛，并达到节油的目的的车。以“挑战一升、环保一生”的主题，其目的是为了提升大学生对节能和环保的意识，并在比赛过程中学习到汽车节能技术，并作出创新，用自己的力量对环境做出贡献。在我们设计车的过程中，先用 solidworks 软件对车辆做出整体设计，并用CAD 对零件绘图加工，通过 simulation 做受力分析，同时使用 procal、ecocal 等电子然后喷射装置对发动机的燃油喷射量、点火角等参数进行调整，并设计最合理的转向结构，同时对发动机内部进行改造，切除不需要的部分，使车身质量尽可能轻。最后制作一个外置离合器，以达到滑行使更节油的目的。关键词：Honda、节能车、发动机、离合器、益科电子燃油喷射装置IIABSTACTThe design of this course is centered around this purpose of energy conservation. As we all know, the consumption of energy has become one of the most troublesome problems in todays society, and petroleum energy is also one of the non-renewable energy sources. The strategic importance of petroleums possession to the country Has an indelible influence.This paper uses the Honda Energy Contest Competition as a background to create a car that is suitable for racing and achieves fuel-saving goals. The theme of Challenge one litre, environmental protection for a lifetime aims to promote college students awareness of energy conservation and environmental protection, learn the energy-saving technologies of automobiles during the competition, and make innovations to contribute to the environment with their own strength. In the process of designing the vehicle, we first used solidworks software to make an overall design of the vehicle, and used CAD to draw the parts, perform force analysis through simulation, and use procal, ecocal, and other electronic injection devices to inject fuel to the engine. The ignition angle and other parameters are adjusted, and the most reasonable steering structure is designed. At the same time, the interior of the engine is modified to remove unnecessary parts so as to make the body mass as light as possible. Finally, an external clutch is made to achieve the purpose of achieving greater fuel economy.Keyword：Honda、Energy saving vehicle、engine、clutch、EcoEFII目录摘要 .IABSTACT.II1 绪论 .11.1 国内外发展现状 .11.2 相关赛事介绍 .11.3 总体设计方案 .12 电喷系统设计 .22.1 电喷系统简介 .22.2 电喷系统安装步骤 .32.3 ECU 线 CDI 点火系统 .52.6 ProCAL 发动机电喷系统软件的标定和调试 .62.7 发动机压缩比改造 .103 传动系统设计 .113.1 常规传动分析 .113.2 离合器支撑部件设计 .123.3 传动比设计 .163.4 离合器控制机构设计 .204 车架设计 .234.1 车架材料选择 .234.2 车架尺寸设计 .235 操作系统设计 .255.1 转向梯形设计 .255.2 转向手把设计 .255.3 操纵按钮设计 .255.4 油门离合混控机构设计 .266 试车效果分析 .266.1 离合效果 .266.2 电子燃油喷射装置效果分析 .26II6.3 刹车效果分析 .276.4 油耗分析 .27参考文献 .28附录 1.30附录 A 后轴有限元分析 .30附录 B 后轴图纸（旧） .30附录 C 发动机外观图纸 .30附录 D 后轴图纸（新） .30外文文献翻译 .31致谢 .37新 型 节 能 车 结 构 设 计11 绪论1.1国内外发展现状国家相关部门于 2016 年公布的绿色能源车辆展望一文中曾提出，延续到 2020年之前汽油发动机的平均油耗需要下降到 6.9L / 100KM，并且在 2020 年之前更需减至5L / 100KM。国外的汽车节能性能相对于国内还是处于领先，国内需要先向国外学习最新的技术，并在其中寻找突破，得到创新。目前国际的汽车最新形式，混合动力汽车是国内外汽车生产厂家竞争最为激烈的项目，同时国内要求在 20 年内完全使用电动汽车代替传统的汽油车，就目前的发展形式而言，中国很有希望，也很有决心做到这一点。1.2相关赛事介绍截止目前，Honda 节能技巧大赛在中国已经成功举办 11 次了，起初有本田公司创始人本田一郎先生举办，目的是为全球的大气变暖做出贡献。在日本举办时每年都会有五百多支队伍参赛。直到 2007 年首次在中国举办，每年也会超过两百支队伍加入到其中，同时每年的成绩都会有可人的突破。比赛的动力是由本田公司提供一个 WH-125CC 的发动机，每支参赛队伍通过自己的设计车身、车架、转向等结构达到最佳的节能效果。WH125-6 发动机，是现如今国内外摩托车发动机的典型代表，它的内部有两个离合器，五档变速箱。如今许多发动机都与其原理相同。众所周知，石油是不可再生的能源，现在汽车的能源绝大部分依然是使用汽油，所以节能将是未来各国重大的课题。1.3总体设计方案1.3.1 发动机改造1) 不破坏发动机润滑系统的条件下，对发动机进行最深度的轻量化；2) 参考最经济转速的前提下，保留一个档位驾驶；3) 在确保活塞顶部工作不与气缸盖相干涉，增强发动机做功功率，减少能源损耗；4) 发动机内部工作模式由化油器更改为 EFI 模式；新 型 节 能 车 结 构 设 计25) EFI 的油量单位时间的供给量、随着曲轴位置信号变化的打火角度、发动机启动时的打火角度、发动机待机时的油量损耗指标、待机及不同时间段的的数据调整；6）设计台架，对传动系统的参数进行计算校核。1.3.2 传动系统设计1) 实现车子非发动机提供动力时的状态中由于发动机做负功，增设发动机与驱动轮的动力分割装置2) 发动机与驱动轮的动力分割装置的非工作区间段距离设计3) 加大后轴直径，提高抗冲击能力，增加花键的设计；4) 设计齿轮齿条机构帮助拨叉控制外置离合器的脱开和啮合。1.3.3 车架设计1) 车架的材料成本是考虑的主要因素之一，在保证强度和刚度的同时还需要考虑价格因素；2) ，车架的尺寸大小在满足放置发动机、驾驶员乘坐、操作性、空间布局等因素的前提下尽可能小；3) 车架的整体结构也需要考虑，在尽可能减少用料的同时，保证车架的整体强度；4) 在必要的位置加装减震系统，保证车架整体的稳定性。1.3.4 操作系统设计1） 驾驶员操作的方便性、安全性、可靠性是首先需要考虑的；2） 刹车系统稳定可靠，能够提高必要的减速效果，设计两套刹车系统，紧急情况保证车手安全的和驾驶过程中尽可能少减少动能的特殊刹车系统；3） 离合、油门统一操作控制系统；4） 方向控制机构方案、转向操作机构设计、四连杆转向机构设计。新 型 节 能 车 结 构 设 计32 EFI系统设计2.1 EFI系统概述EFI 系统是被使用在由于赛事而进行改造的燃油发动机，为了更好的满足对燃油喷射系统的改进，不需要做大幅度的调整，可以通过人为改进电喷系统的灵敏度以及对点火装置的位置修正或者对其化油器输送燃油的效率就行提高便可以完成这一设计。对于小排量的汽油驱动汽车，通过驻车怠速数据的检测，便可以通过优化软件，将之前默认的数据微小的调整，以便更好的提高电喷系统的工作效率。另外，供油系统应处于工作表面温度较低的位置，目的是保证能够正常持续稳定的输送汽油。本系统具有以下特性：1）可以根据个人使用习惯自行改变运行基础数据2）比传统更良好的点燃汽油混合气体3）驻车时停止燃油输送4）由于精确的点火检测，可以提高发动机工作性能5）可以根据车自身的运行数据状况自行调整基础参数6）在冬天可以照常启动，不存在启动困难7）控制系统控制喷油量配件：1）接线若干，用于连接控制系统，传感器以及发动机执行器的连接。2）燃油控制器，目的是控制燃油以一定的量输送到发送机缸体腔内，然后高效率运行。3）各个传感器及相关部件，包括节气门口的温度检测，压强检测，排放物浓度，燃油不充分燃烧浓度等。4）改造后的燃油部分配件，包括节气门控制器，气门顶柱，弹簧等。5）汽油净化装置，包括沉淀微小残渣与排气二次利用装置。6）发动机主轴转速传感器，目的是判断当前的发动机工作状况。2.2电喷系统安装步骤新 型 节 能 车 结 构 设 计41)安装新设计的雾化器配件2)安装相关传感器，包括温度，压力，排放物浓度等传感3)安装新设计的燃油供给系统4）安装燃油控制系统5）安装火花塞等点火系统，包括电启动与机械启动6）安装升压模块7）将所有油管和线路分别进行分类布置，线v 铅酸车用电池进入整车总电源，负极搭铁，正极接升压模块10）开启钥匙锁，检测电路系统是否无故障11）进行电启动点火测试，如果没有油路问题则证明安装完成，如有问题，则立马关闭钥匙开关，同时切断电路系统总电源 2.3 ECU线新 型 节 能 车 结 构 设 计52.4曲轴位置传感器CKP曲轴位置传感器曲轴位置传感器能够帮助测量装置在曲轴旋转时记录下每个做功冲程的气缸运行数据，包括曲轴正常工作时的转速，进而可以将检测信号传输到电路控制系统及时对运行状况进行调整，使发动机始终能够在控制系统的作用下保持高效率运行。电喷系统可以检测到多种信号：对本设计的点火系统，需要相关传感器检测出脉冲信号，具体如下：新 型 节 能 车 结 构 设 计62.5 CDI点火系统CDI电容式点火系统相比较传统的定圈式点火系统，当发动机工作时，点火系统会按提前设定好的工作参数进行工作，本设计的点火系统是动圈式感应信号触发脉冲信号，相比较与传统的点火系统，新设计的特点是能够准确精确提供点火时间，因此点火脉冲是与曲轴旋转的角度是相互重合的，通过曲轴的旋转提供及时的工作信号。Kaiyun 开云实际工作时，只需要将点火系统的接线与曲轴位置传感器接线 ProCAL发动机电喷系统软件的标定和调试1) 简介启动电喷系统软件，在电脑 USB 口接入检测总线，则看到的界面为当下发动机的运行工况数据，为了读数和比较起来的直观特性，我们将看到的数据显示和调配到我们常见的汽车内驾驶舱仪表盘显示汽车运行数据的效果是一样的，红色的指针，绿色的数据显示，一个界面可以检测到 9 个运行工况数据。新 型 节 能 车 结 构 设 计7图 2.6.12) 使用 ProCAL 软件 打开检测完后的文件S 系列文件：这是可以在特定手机端运行的文件；A 系列文件：这是集所有发动机运行数据于一体的，只有相关软件才可以读取的文件；C 系列文件：这是自定义数据文件，可以根据用户个人习惯进行调整的数据文件。图 2.6.2 联机前通信配置点击通信设置目录，可以找到相关设置按钮，点击进行确认，具体如下图：新 型 节 能 车 结 构 设 计8图 2.6.3 选择数据传输方式所有可以使用的模式如下图，由于 USB3.0 可以串行通信，可以快速传送数据，因此这里选择此种数据传输方式。图 2.6.4 连接发动机与测试软件通过正确的连接燃油控制系统与测试软件，实时检测显示器检测到的数据。务必注意异常数据。 建立通信通讯连接完成过后，软件将会将需要改变的数据和电子控制单元当中的存档的数据进行比对，其工作原理是将电子控制单元中已经有的数据上传至计算机中，将计算机中已经存在的数据进行比较，若是两组数据不一致，将会有警告窗口出现，这时，可以根据自己的实际需求将电子控制单元中的数据保存为新的数据。图 2.6.5若是在软件中的数据和电子控制单元中的数据是一致的话，系统将会自动运行，新 型 节 能 车 结 构 设 计9并将数据保存。图 2.6.61) data 的录制和回放 数据的录入在软件的菜单中，进入 Start Measuring 界面后，选择 Run，将其目录展现出来后选择 Start Recording，系统将会开始将数据进行录入，便于记录和查看。图 2.6.7 停止录制数据同样的在软件的菜单中，进入 Start Measuring 界面后，选择 Run，将其目录展现出来后选择 Stop Measuring，系统会停止数据的录入。系统在运行的时候采用的是时间轴和变量采集的方式，也就是随时间的改新 型 节 能 车 结 构 设 计10变，参数也会随着改变，所呈现的数据可以保存为三种格式，分别是syn、20ms、 100ms，之后将数据保存在需要的文件中即可。 数据回放分析在数据的录入完成之后，可以将录入的数据进行播放，在软件的菜单中，进入 Start Measuring 界面后，选择 Run，将其目录展现出来后选择 Play，系统将会播放之前保存过的数据，便于记录和查看。图 2.6.1如图 2.6.1 为设计的电子燃油喷射装置的台架2.7发动机压缩比改造压缩比作为内燃机发动机的一个关键性工作指标，影响着缸筒使用寿命，发动机热效率，如果发动机压缩比过低，则会造成燃油不能够充分燃烧，造成能量转化能力较差，直接体现就是装有该发动机的机车实际经济性和实用性较差。如果压缩比过大，则需要涡轮增压技术满足这一条件，相对来说，会增加额外的配套设施的成本，对于使用经济性有待考量。另外，作为发动机的工作燃料，汽油由于存在辛烷这个特殊的化学成分，会影响汽油在发动机曲轴在做工时活塞在腔内的震动，从常规经验来看应当使用辛烷含量越多的燃油。下面为常见标号的汽油标号与对应的压缩比：新 型 节 能 车 结 构 设 计11表 2.7由表可知，我们在使用中应该使用 93#号以上的汽油，减少对发动机的损伤。而我们使用的 WH125-6 发动机相关的参数如图 2.7 所示：图 2.7由压缩比可知，当气缸内的活塞从下止点运行到上止点时，缸筒内的汽油混合气的体积为： 1-压 缩 比气 缸 排 量压 缩 后 容 积 即 ml6.5-9l8.24压 缩 后 的 容 积最后为了在原来设计的基础上提高缸筒的经济性和合理性性，我们用加工中心的工艺对缸筒就行适当改进，包括去掉多余的，增加需要加强缸筒强度需要加强的地方。新 型 节 能 车 结 构 设 计12这样最终的压缩比为：9.46最终缸径： 52m新 型 节 能 车 结 构 设 计133 传动系统设计3.1常规传动分析图 3.1.1新 型 节 能 车 结 构 设 计14图 3.1.2通过对发动机内部进行了改装，首先将脚踏式打火的启动部件拆除，启动电机不变，并将档位齿轮处的圆柱形凸轮、除二档的齿轮外其他齿轮、手动离合器摩擦片摘除，同时用焊接的方式将手动离合器中的轴和手动离合器外部连接，达到动力传送的目的。3.2离合器支撑部件设计3.2.1 后轴设计图 3.2.3新 型 节 能 车 结 构 设 计151) 轴距与径向尺寸查手册和计算后分别选取 21 和 10：安装具有自定心作用的滚动轴承；2) 21矩形多路键槽：作为从动链轮与轴之间的动力传输，增设连接法兰使用矩形多路键槽，便于链轮轴向快速定位；3) 轴距与径向尺寸查手册和计算后分别选取 10 和 15：轮毂法兰体承重润滑结构；4) 轴距与径向尺寸查手册和计算后分别选取 60 和 165) 轴距与径向尺寸查手册和计算后分别选取 10 和 15：轮毂法兰体承重润滑结构；6) 右侧矩形多路键槽：外部使用的发动机与链轮动力分割装置； 7) 长度 21 直径 10：安装具有自定心作用的滚动轴承新 型 节 能 车 结 构 设 计163.2.2 轴承选择61902 轴承（轮毂法兰体承重润滑结构）：轴承的选取依据尺寸要求和所处环境，首先，这是连接在车轮法兰盘上，能够与大气相接触，转速不高，根据防灰等级与加工后有无加设降低其摩擦系数的油状液体来分有以下几类：1) 式轴承：式轴承被广泛应用在较为洁净的场所，不需加设润滑；2) 一级噪音型轴承：一侧带有防尘盖，没有油脂；图 3.2.43) 二级噪音型轴承：有防尘盖，有油脂；4) 二级噪音-有护盖型轴承：有橡胶材质防尘盖，有油脂；5) 具有止动作用型轴承：轴承的外侧面设有制动机构。 KP000 立式调心球轴承轴承座图 3.2.5新 型 节 能 车 结 构 设 计173.2.3 锯齿形牙嵌式离合器设计1) 牙嵌式离合器的分类：图 3.2.62) 选择发动机动力分割离合器锯齿离合器大都时成套使用，需要咬合时具有所需指定的传递精度及一定的扭矩要求，两侧离合工作在同一根钢材棒料上，牙型共轭，齿形啮合角度相同。优点是：具有极强的吸合能力，在由于排斥力的作用下，反作用力带来切向扭矩，在锯齿上的所设斜面互相摩擦，由于斥力，离合沿着轴向分开。动力分离装置的大致安装结构见图 3.2.3.1，利用慢丝电火花机床加工出带有花键的法兰盘与离合器电焊成型。离合器参数：牙型角：60 度齿数：18 个花键槽：14x11x 3新 型 节 能 车 结 构 设 计18图 3.2.7图 3.2.8装配方式如图 3.2.3.2 所示，离合器上方防止盘式制动器，并使用六个 M5 的高强度螺钉进行连接，最后连接在花鼓上方。新 型 节 能 车 结 构 设 计193.3传动比设计3.3.1 原装传动比表 3.2.4.1更利于比赛成绩的平均速度需要控制在二十五迈左右，根据经验滑行的启动速度设定为二十五迈，以及加速启动速度需要控制在十五迈，和发动机最经济的转速区间的控制，根据以上数据，发动机二档时的参数： 表 3.2.4.2新 型 节 能 车 结 构 设 计20在为改装原厂发动机变速箱时，根据多次实际测试，我们的发动机在二挡情况下会有一个最经济的转速值，因此我们采用二档传动。并且当汽车在起步时需要较大的发动机扭矩，所以二档可以满足需求。3.3.2 主链轮选择发动机原装链轮为十四个齿，八号 A 型，加装超越离合器，特性如下：其工作原理和机械中的滑行轮类似。 图 3.3.2.1降低油耗，减少有害气体的排放。 可以防止出现爆缸事故，提高安全指数。当车体发动机无法启动或者需要推动时，可以节省力气。 不仅如此，还能使摩托车低速气动，快速离合，减小阻力，加速度高。3.2.3 从动链轮选择新 型 节 能 车 结 构 设 计21图 3.3.13.4离合器控制机构设计3.4.1 拨叉的设计图 3.4.1拨叉是利用线mm 钢板进行切割，然后采用焊接的方式焊接而成。新 型 节 能 车 结 构 设 计223.4.2 设计结构齿条齿轮图 3.4.2.1如图 3.4.2.1 所示，刹车器上安装动力脱开装置，再将刹车片固定在法兰上，并在钢轴上套入另一侧的脱开离合器，脱开离合器上有焊接的法兰盘，通过自制的拨叉拨动，拨叉和脱开离合器的法兰盘为点接触，啮合是靠脱开离合器外侧的强力磁铁，与花键轴外侧的另一个强力磁铁互斥产生的强大斥力从而啮合，如此可以减少摩擦，达到省油的目的。如图 3.4.2.2：图 3.4.2.2新 型 节 能 车 结 构 设 计23具有直线运动的拨动机构，我们使用了日本 IKO 微型滑轨，如图 3.4.2.4 所示：图 3.4.2.4直线型齿轮和拨动机构同样通过焊接连接，这样可以使拨叉只存在线性运动，并在把手上连接绕线轮带动齿条即可使拨叉形成前后固定行程的往复运动。图 3.4.2.5如图 3.4.2.5 所示，离合器实体图，右上方的弹簧作为复位弹簧的效果，离合器右侧的即是拨动机构和直线型齿条。新 型 节 能 车 结 构 设 计244 车架设计4.1车体结构材料车体结构材料，镀锌方管是我们选用的关键材料，优点在于价格低，焊接方便，最终用了 4 根做完整车，但是该材料的缺点显而易见，首先是材料偏重，其次强度也并不符合要求，在车手上车后，车体明显下垂。但是勉强可以达到实验车的要求了。在做成品车的时候，我们会选用铝合金管作为车架材料，首先铝合金材料比镀锌材料轻很多，其次强度也会提高很多。同时也存在缺点，在焊接的时候并不能使用常见的电焊，需要用氩弧焊焊接，同时焊接时间也比较长。4.2车体结构设计第一次设计车架比其他参赛车辆稍长是因为，首先考虑进气歧管的加工原因导致过长，导致发动机上方要预留的空间过大，并且座椅需要前移，同时我们的车手选择了一位男生，相对于其他车队选择女生需要更多的空间。但是优点是车体稍长转向时更稳阻力也会相对较小。车体的最大尺寸为长 2360mm、宽 725mm、高 400mm。图 4.2.1新 型 节 能 车 结 构 设 计25图 4.2.2图 4.2.3 为发动机安装结构图。图 4.2.3图 4.2.4 为 EFI、点火模块、油泵电子开关、电子整流装置。图 4.2.4新 型 节 能 车 结 构 设 计26LMBDCOcot-0t5 人机交互设计5.1四连杆机构设计车子在行驶过程中的转弯时，驱动轮相对于地面呈现静止状态，当车子在转不同半径的弯道时，转向中心也会不同，这样就需要调整两个侧轮间的角度，Kaiyun 开云只有达到最佳的角度，才能最大的减小能量损失。这个只是理想状态下的模型，但是在实际运动状态下，乃至方程式赛车也无法达到这一标准，智能尽量减小这种摩擦，利用MATLAB 可以分析出转向梯形四个连杆的最佳长短，得出最优解，即可得到最佳的省油方案，可以计算出最佳的梯形结构，但考虑到加工条件的限制，焊接时热变形会相对加重，并且这种误差无法避免，我们选择用三角形法帮助解决设计问题。5.1.1 整体式转向梯形机构理论分析车辆在转向行驶时，受弹性轮胎侧扁角的影响，所有车轮不是绕位于后周延长线上的点动，而是绕位于前轴和后轴之间的汽车内测的某一点滚动。此点位置与前轮和后轮的侧扁角大小有关。由于影响轮胎侧扁角的因素很多，且难以精确确定，所以以下都是在忽略车轮侧扁角影响条件下分析有关两轴汽车的转向问题。此时，两转向轮轴线的延长线交在后轴延长线上。转向梯形的作用是在汽车转向时保证全部车轮绕同一个瞬时转向中心行驶，使在不同圆周上运动的车轮，作无滑动的转向要求（5-1 ） 射外侧转角 为自变量，内测转向角 可以表示为 的函Kaiyun App下载 全站数，即转向艾克曼曲线） 式中，M/L 为转向特性参数；M 为两转向主销的轴线延长线与地面交点之间的距离；L 为汽车的轴距。注意到，在实际转向梯形机构中，当外侧车轮实际转角为 时，通过转向梯形所能得到的内测转向轮实际转角 如图 5.1.1。）（）（ tan1arctncotartn0 LL新 型 节 能 车 结 构 设 计270msin2bMNNCE）（）（ 01 cos-9sinsin）（ 01arci ）（ -9osm202MNb2arcsin-210 02 2002020 sinm-i-Mi-marcsin-sinm-coarcsinM图 5.1.1图 5.1.1 中梯形 AEFB 为汽车直线行驶时的位置，而 AE1F1B 则为外侧车轮转过 时的位置，内测车轮相应地转过 0 其中，0 为转向梯形的布置角，即汽车在直线行驶时转角梯形臂与车辆纵向平面之间的夹角；称 0 的余角 90-0 为梯形底角；m 为转向形臂在水平面的投影长度，即转向梯形的腰长； b 为转向横拉杆长度。为方便进行分析计算，在图 5.1.1 中连接 E1B，同时过点 E1 作 AB 的垂线)sin()(9cos-mb 1021022 mN整理 5-7，得出由转向梯形决定的实际内侧转角 的表达式(5-8)将式 5-45-6 代入 5-8，即可计算出由转向梯形决定的实际内侧转角 的具体公式为(5-9)新 型 节 能 车 结 构 设 计28mx021， T仔细观察（5-9），注意到当汽车前轮距 M 一定时，实际内测转角 主要与梯形臂长度 m 及转向梯形布置角 0 有关。所以，在设计时一般可选取梯形臂长度 m 及转向梯形布置角 0 这两个参数作为设计变量进行优化。5.1.2 整体式转向梯形机构优化分析5.1.2.1 设计变量设计变量为由于转向梯形在机构学中实质上是一个双摇臂四连杆机构，在运动时，必须考虑传动角的变化。由机械原理可知，一般要求 40，所以在转向梯形优化时，最小传动角必须作为一个硬性的约束条件。5.2方向盘设计转向机构大体有以下结构：方向盘式、握把式。方向盘式的转向装置对驾驶室的空间要求高，需要仿照方程式赛车脱开式才能使车手上下车，但是在需要用到线式传输信号控制点火计时等功能，不易分离，所以我们选择握把式，占用空间小，可操控性强。握把上的控制原理：左控制端：刹车、点火按键右控制端：油门及离合、灭火按键为保护车手安全，在设计刹车系统时，设计两种刹车方案，一套是在行驶时，为提供必要的减速，但不使车辆完全失去动力的特殊刹车体统，第二套为驻车制动或紧急制动系统，可以在紧急情况下抱死车胎。5.3操纵按钮设计在行驶过程中，使驾驶员可以轻松控制车辆的启停，在设计的时候设计了两个开关，分别控制点火和熄火，因为发动机启动时是使用起动电机带动，并不Kaiyun App下载 全站需要很高的转速，可以将发动机自带的启动继电器拆除，只需要使用一个自动回位的开关控制点火即可，点火开关和熄火开关的分别控制可以令车手的可操作性更强。5.4油门离合混控机构设计新 型 节 能 车 结 构 设 计29为了使驾驶员更方便的操控车辆，我们设计一个可同时控制离合器啮合和发动机加油的控制握把，当车辆要停车时，驱动轮又可以和发动机曲轴断开联系，这样可以让驾驶员操作更简单，在滑行过程中又可以除去发动机内部的阻尼。外置离合器的控制是通过拉线使卷盘旋转，拨叉内侧顶在外置离合器外侧法兰盘上，同时齿条和拨叉上端连接通过把手拉线，控制卷盘下部的齿轮旋转，达到控制离合啮合脱开，并根据进气量的多少控制节气门的开度，这两者可以通过同一根钢丝拉线进行控制，通过一个微型滑块将二者连接至一起，最后连接上驾驶者的把手上，进行控制。如图 5.4.1 所示：图 5.4.1新 型 节 能 车 结 构 设 计306 试车效果分析6.1 离合效果离合器闭合快捷，在分离的时候不干涉车轮的运行，车架的强度达到设计要求，发动机的转速不同和离合器在开合时产生的相反方向的力会影响离合器的正常工作。6.2 电子燃油喷射装置效果分析本次实验过程中，电子燃油喷射装置由于可以在很小的转速区间范围内调整空气和燃油的比值，可以做到在发动机每次做工燃烧时，油气混合物被充分消耗，达到排放的标准，同时由于完全燃烧，排气管尾气不会冒出蓝色烟雾（燃烧不完全带来的副作用）以及噪声，在车辆无负载的时候，因为电子燃油喷射装置的实时控制性，导致加速响应效果远远超过化油器，围绕这个特点，可以更好的控制车辆的加速。6.3刹车效果分析因为在车辆的末尾，没有形成闭合空间，在车辆的尾端部分造成了超静定现象，从而引起了制动盘的震动，在车辆前进的过程中，由于制动盘和卡钳之间出现碰撞和摩擦，使得前进的动能和惯性在此处被消耗，本次实验虽然制动并不如人意，但在未来的实验中会对车架进行改良，避免出现以上问题。6.4油耗分析本实验车辆实验场所选择在大连大学的运动场，场中拥有标准的 400 米塑胶环形跑道，并设定 10 公里的测试里程，再经过了 10 公里的运行之后，根据电子燃油喷射新 型 节 能 车 结 构 设 计31装置的反馈，以及从实际油箱上测量来看，一共消耗了 93 号汽油共 98 毫升，计算为比赛成绩的线 公里每升，虽然较于前次实验中的化油器和双火花塞的改造，成绩有所下降，但那是因为，电子燃油喷射装置的调节仅仅在实验台上完成，实际的着车效果并没有如实验台上那样表现出来，实际着车中有各种各样的影响因素，在之后的中，会更着重于实际着车调试。新 型 节 能 车 结 构 设 计327 结论本次设计的主要内容是，设计空间桁架式车架，尽可能减轻车身重量，并对发动机内部改造，最终目的都以节能为目标。在设计阶段我们通过 CAD、SolidWorks 等制图软件对车子的整体结构进行设计，并且在制作阶段亲手制作，最后的试车阶段也不断调试参数。我们的这次设计主要有一下几点内容：1）车身的轻量化2）发动机内部改造3）化油器改电喷4）转向系统的设计新 型 节 能 车 结 构 设 计33参考文献1 谭正平. 基于 FSC 赛车行驶工况的发动机匹配标定研究D.西华大学,2014.2 涂鑫阳. 单缸摩托车发动机电喷控制策略研究D.湖南大学,2014.3 吉立云. 单缸四冲程汽油机电喷系统的实验与仿线 王鑫,勾志彬,郑思哲,闫世明. 节能车发动机性能的提升J. 湖北汽车工业学院学报,2011,02:75-77+80.5 陈庆平,孙培峰. 电喷摩托车中电磁干扰的防范措施J. 浙江水利水电专科学校学报,2002,03:62-63.6 彭浩. 电喷摩托车怠速控制策略的研究D.华中科技大学,2012.7 刘德新,余小红,王龙. 一种新型的摩托车数字点火系统火花点火调试仪的设计与实验研究J. 小型内燃机与摩托车,2007,04:17-20.8 池奕承. 关于 honda 中国节能竞技大赛节能车的创新设计J. 科协论坛(下半月),2012,09:53-54.9 唐宇,王克强,刘传菊,李国元. 基于 SCT89C52 单片机的无线超声波雾化系统的设计J. 农机化研究,2012,09:146-149.10 童练达. 发动机扭振减震器的选择A. 中国汽车工程学会.2013 中国汽车工程学会年会论文集C.中国汽车工程学会:,2013:5.11 王桂群,崔战国,王现武. HNSAE08032 扭转减震器在汽车发动机中的应用A. 河南省汽车工程学会.第五届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集C.河南省汽车工程学会:,2008:3.12 孙晓霞. 超声波雾化喷嘴的研究进展J. 工业炉,2004,01:19-23+32.13 梁荣,新安,赵小娟. 超声波雾化喷嘴的设计J. 上海有色金属,2006,04:14-17.14 高波,朱先民,姜丁,李明喜,王天颖. 一种可动态接合的牙嵌式离合器牙形设计方法J. 机械设计,2001,09:30-31+45.15 张亚男. 摩托车点火控制和喷油脉谱仿真标定的研究D.华南理工大学,2013.16 侯建军. 摩托车发动机动态台架试验方法研究D.重庆大学,2011.17 E. Elgendy,J. Schmidt. Optimum utilization of recovered heat of a gas engine heat pump used for water heating at low air temperatureJ. Energy Buildings,2014,:.18 Gangyoung Lee,Cha-Lee Myung,Simsoo Park,Youngjin Cho. Sensitivity of hot film flow meter in four stroke gasoline engineJ. KSME International Journal,2004,182:.19 Hui-fu Zhang,Wei Kang. Design of the Data Acquisition System Based on STM32J. Procedia Computer Science,2013,17:.20 Small engine EFI tuning guide-v2_8.益科电喷.http:/新 型 节 能 车 结 构 设 计34附录 1：外文翻译未来汽车汽车工程师合作以提高节能技术2006 年十月一号-戴姆勒-克莱斯勒、通用汽车和宝马的机械和电气工程师合作研制出了一种在车辆停止时让内燃机停止工作的混合动力车辆技术。 同时，工程师们正努力用便宜的材料取代燃料电池中的铂,这将导致氢能汽车的出现成为可能。AUBURN HILLS, Mich.说混合动力的高消费让普通民众远离了绿色生活,并且一份最新的研究结果表明由汽油消费结合抵值税一起，只需要三年就能达到收支平衡。现在出现的一种最新的混合动力将使用这时间变得更少。这是戴姆勒-克莱斯勒、通用汽车和宝马汽车公司相互合作的结果，工程师们相互合作创造出了未来汽车。由于汽油价格的持续上升，这将给如何制造耗油少的汽车巨大的压力。“我们正在研制的混合动力系统能够适用于我们所拥有的任何一辆车”，戴姆勒-克莱斯勒分部的混合动力系统的项目总工程师 Glenn Denomme 在密歇根 Auburn 山告诉 DBIS。和传统 SUV 相比，它不仅可以提高性能，在燃油经济性上也提高了20，Denomme 说，“你还可以继续拖着您的货物，但是这并不会让您对环境造成损害。”今天的混合动力只能用在这跌跌撞撞的交通上，未来的混合动力系统将会给你更好的燃油经济性，不仅是在城市里，同样也在高速公路上。当新的混合动力系统停止工作，先进的系统让内燃机也同时停止来节约燃料。当车子重新启动，储存的电源作为发动机的补充动力。当为了让汽车获得更高的速度时，从发动机和电动马达所获得的电力将会按照指定的路线传递到轮子上以获得更大的加速度。这项新技术并不仅仅止于此!燃料电池汽车可以称得上是百分百的电器。“这项技术的工作原理就是通过氢气和氧气相互反应，最终生成水，同时能够产生电”，戴姆勒克莱斯勒的燃料电池车及技术先进汽车工程师 Doanh Tran 说。氢气可以通过任何含有氢元素分子的材料制造出来，而且通过汽车排气管派出的除了水蒸气没有任何其他的污染物。新 型 节 能 车 结 构 设 计35现在，铂作为燃料电池的组成部分，是一种非常昂贵的材料。但是材料工程师的主要任务就是寻找新的可替代金属。同时对于行驶历程来说，一加仑的汽油只能走 56公里，而一点点的铂就能够做到。根据计划，这种燃料电池车在 2012 年前不会出售而出现在市场上，但是新戴姆勒-克莱斯勒的混合动力汽车将会在 2008 年进入市场，预计它的售价将高于传统的汽车，但是至于具体的价格至今还没有决定。背景：德国和美国的财团宝马,戴姆勒-克莱斯勒和通用汽车公司

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　　新型节能车结构设计【Honda节能汽车发动机创新含9张CAD图带外文翻译】

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