微型汽车发动机轮系仿真设计及其应用研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com．设计．计算．研究．微型汽车发动机轮系仿真设计及其应用研究张光亚杨连波吕俊成周斟(上汽通用五菱汽车股份有限公司)【摘要】简述了轮系仿真理论及设计方法。利用多体动力学仿真软件针对某款微型汽车车发动机轮系进行了建模和仿真。仿真结果表明，其曲轴带轮最高滑移率超过了7％，这样可能会引起皮带的过度磨损和噪卢过大。在空测压缩动力转向泵系统增加一手动张紧轮对轮系进行了优化设计结果表明，所设计的空调压缩动力转向泵系统皮带张力范围在250～780N之问．各带轮滑移率均不超过3％。满足

2、设计要求。主题词：微型汽车发动机轮系仿真设计多体动力学中图分类号：U464文献标识码：A文章编号：1000—3703(2011)07—0036—03ResearchonSimulationDesignandApplicationofFEADSystemofMiniVehicleEngineZhangGuangya，YangLianbo，LvJuncheng，ZhouZhen(SAIC—GMWulingAutomobileCo．，Ltd)【Abstract】simulati0ntheoryanddesi

3、gnmethodofFrontEndAccessoryDrive(FEAD)systemisintroducedinthepaper．ModelingandsimulationweremadetoengineFEADsystemofaminivehiclewithmulti—bodydynamicsimulationsoftware．Theresultsindicatethatthemaximumsliprateofcrankshaftpulleyexceeds7％．whichleadstoexces

4、sivebeltwearandnoise．TheFEADsystemwasoptimizedbyaddingamanualtensionertotheairconditionercompressedpowersteeringpump．Theresuhsshowthatthebelttensionforceofthedesignedpowersteeringpumpisintherangeof250—780N．withthesliprateofpulleysnotexceeding3％．whichsat

5、isfiesthedesignrequirement．Keywords：Minivehicle，EngineFEADsystem，SimulationDesign，Multi-BodyDynamics其可以在前期概念设计阶段评估设计风险．有效缩1前言短开发时间和降低试验成本。发动机轮系也称为附件驱动系统．其设计的好2轮系仿真理论及设计方法坏直接影响着发动机动力性能和客户对车辆的感知评价。发动机轮系所驱动的附件一般包括发电机、2．1理论基础空调压缩机、冷却水泵、机油泵、动力转向泵、冷却风轮系分析的对象主

6、要是各附件和传动皮带各扇等利用多体动力学仿真．模拟轮系的动态运行附件可看做单个的质量惯量体：皮带为柔性的．需要状况已经广泛应用于轿车及大型商用车的发动机开分成若干个小段质量体．一般每10mm分成一小段发．且在惰轮位置布置和自动张紧器设计中起到很即可保证足够的分析精度皮带小段之间用无质量重要的作用在微型汽车开发中．发动机轮系设计的弹性单元和阻尼单元连接。皮带小段与附件质量有其独立的特点，主要表现在两点：微型汽车属价格体之间用弹性单元、阻尼单元和摩擦副连接。低廉的交通工具．为了降低成本．常用手动调节的张皮

7、带动力学方程用如下的二阶常微分方程来表紧装置代替轿车上普遍使用的自动张紧器，这容易示_l】-造成皮带传动不平稳：部分轿车中的标准配置在微(t)+C2(t)+jDx(t)+())型汽车中变为选装配置．所以一款微型汽车发动机式中，(t)为位移向量，(t)∈R“；M为质量矩常需要设计多种轮系布置方案．并采用多条皮带传阵．集中质量法计算时其为实对称矩阵，一致质量法动微型汽车的上述特点决定了其独特的发动机轮计算时其为实正定矩阵：C为粘性阻尼系数，为实对系设计方法经过研究试验可知，多体动力学仿真称正定矩阵：为机构

8、阻尼矩阵，且为实对称正定矩设计方法同样适用于微型汽车的发动机轮系开发，阵：K为刚度矩阵，无刚体自由度时为实对称正定矩一36一汽车技术学兔兔www.xuetutu.com·设计·计算．研究．阵，有刚体自由度时为实对称半正定矩阵：厂为激励力向量。2．2仿真设计方法泵仿真设计一般按照以下步骤：a．初步确定各附件在发动机上的位置：b．初步确定皮带的缠绕方式：c．分系统建立单独的动力学模型：d．运行动力学仿真．检查是否满足设计要求：e．若动力学分析不满足要求．考虑