新型節(jié)能車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【Honda節(jié)能汽車發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新含9張CAD圖帶外文翻譯】

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IHonda節(jié)能汽車發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)摘要本次課程設(shè)計(jì)圍繞這節(jié)能為目的展開，眾所周知，能源的消耗已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)最頭疼的問題之一，并且石油能源又是一種不可再生的能源之一，石油的保有量對(duì)國家的戰(zhàn)略意義有著不可磨滅的影響。這篇論文以“Honda 節(jié)能競賽大賽”為背景，制作出適合比賽，并達(dá)到節(jié)油的目的的車。以“挑戰(zhàn)一升、環(huán)保一生”的主題，其目的是為了提升大學(xué)生對(duì)節(jié)能和環(huán)保的意識(shí)，并在比賽過程中學(xué)習(xí)到汽車節(jié)能技術(shù)，并作出創(chuàng)新，用自己的力量對(duì)環(huán)境做出貢獻(xiàn)。在我們設(shè)計(jì)車的過程中，先用 solidworks 軟件對(duì)車輛做出整體設(shè)計(jì)，并用CAD 對(duì)零件繪圖加工，通過 simulation 做受力分析，同時(shí)使用 procal、ecocal 等電子然后噴射裝置對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射量、點(diǎn)火角等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，并設(shè)計(jì)最合理的轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，同時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部進(jìn)行改造，切除不需要的部分，使車身質(zhì)量盡可能輕。最后制作一個(gè)外置離合器，以達(dá)到滑行使更節(jié)油的目的。關(guān)鍵詞：Honda、節(jié)能車、發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、益科電子燃油噴射裝置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 today’s society, and petroleum energy is also one of the non-renewable energy sources. The strategic importance of petroleum’s 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、EcoEFI目錄III摘要 .............................................................................................................................................IABSTACT..................................................................................................................................II1 緒論 ..........................................................................................................................................11.1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ...........................................................................................................11.2 相關(guān)賽事介紹 ...............................................................................................................11.3 總體設(shè)計(jì)方案 ...............................................................................................................12 電噴系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..........................................................................................................................22.1 電噴系統(tǒng)簡介 ...............................................................................................................22.2 電噴系統(tǒng)安裝步驟 .......................................................................................................32.3 ECU 線束安裝 ..............................................................................................................42.4 曲軸位置傳感器 ...........................................................................................................42.5 CDI 點(diǎn)火系統(tǒng) ...............................................................................................................52.6 ProCAL 發(fā)動(dòng)機(jī)電噴系統(tǒng)軟件的標(biāo)定和調(diào)試 ............................................................62.7 發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比改造 .....................................................................................................103 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................................................................................................113.1 常規(guī)傳動(dòng)分析 .............................................................................................................113.2 離合器支撐部件設(shè)計(jì) .................................................................................................123.3 傳動(dòng)比設(shè)計(jì) .................................................................................................................163.4 離合器控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................................204 車架設(shè)計(jì) ................................................................................................................................234.1 車架材料選擇 .............................................................................................................234.2 車架尺寸設(shè)計(jì) .............................................................................................................235 操作系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................................................................................................255.1 轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計(jì) .............................................................................................................255.2 轉(zhuǎn)向手把設(shè)計(jì) .............................................................................................................255.3 操縱按鈕設(shè)計(jì) .............................................................................................................255.4 油門離合混控機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................................................................................266 試車效果分析 .......................................................................................................................266.1 離合效果 ............................................................................................................................266.2 電子燃油噴射裝置效果分析 ............................................................................................266.3 剎車效果分析 .....................................................................................................................276.4 油耗分析 .............................................................................................................................27IV參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................28附錄 1........................................................................................................................................30附錄 A 后軸有限元分析 .................................................................................................30附錄 B 后軸圖紙（舊） .................................................................................................30附錄 C 發(fā)動(dòng)機(jī)外觀圖紙 .................................................................................................30附錄 D 后軸圖紙（新） .................................................................................................30外文文獻(xiàn)翻譯 ...........................................................................................................................31致謝 ...........................................................................................................................................37Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)11 緒論1.1國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀國務(wù)院在 2012 年最新發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》中提到，直到 2018 年之前汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的平均油耗需要下降到 6.9L / 100KM，并且在 2020 年之前更需減至 5L / 100KM。國外的汽車節(jié)能性能相對(duì)于國內(nèi)還是處于領(lǐng)先，國內(nèi)需要先向國外學(xué)習(xí)最新的技術(shù)，并在其中尋找突破，得到創(chuàng)新。目前國際的汽車最新形式，混合動(dòng)力汽車是國內(nèi)外汽車生產(chǎn)廠家競爭最為激烈的項(xiàng)目，同時(shí)國內(nèi)要求在 20 年內(nèi)完全使用電動(dòng)汽車代替?zhèn)鹘y(tǒng)的汽油車，就目前的發(fā)展形式而言，中國很有希望，也很有決心做到這一點(diǎn)。1.2相關(guān)賽事介紹截止目前，Honda 節(jié)能技巧大賽在中國已經(jīng)成功舉辦 11 次了，起初有本田公司創(chuàng)始人本田一郎先生舉辦，目的是為全球的大氣變暖做出貢獻(xiàn)。在日本舉辦時(shí)每年都會(huì)有五百多支隊(duì)伍參賽。直到 2007 年首次在中國舉辦，每年也會(huì)超過兩百支隊(duì)伍加入到其中，同時(shí)每年的成績都會(huì)有可人的突破。比賽的動(dòng)力是由本田公司提供一個(gè) WH-125CC 的發(fā)動(dòng)機(jī)，每支參賽隊(duì)伍通過自己的設(shè)計(jì)車身、車架、轉(zhuǎn)向等結(jié)構(gòu)達(dá)到最佳的節(jié)能效果。WH125-6 發(fā)動(dòng)機(jī)，是現(xiàn)如今國內(nèi)外摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的典型代表，它的內(nèi)部有兩個(gè)離合器，五檔變速箱。如今許多發(fā)動(dòng)機(jī)都與其原理相同。眾所周知，石油是不可再生的能源，現(xiàn)在汽車的能源絕大部分依然是使用汽油，所以節(jié)能將是未來各國重大的課題。1.3總體設(shè)計(jì)方案1.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)改造1) 不破壞發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)的條件下，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行最深度的輕量化；2) 參考最經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速的前提下，保留一個(gè)檔位駕駛；3) 在確?；钊敳抗ぷ鲿r(shí)不與氣缸蓋接觸條件下，改大壓縮比，節(jié)省油耗；4) 燃油系統(tǒng)改成電噴模式；5) 噴的噴油量、基本點(diǎn)火角、怠速點(diǎn)火角、怠速燃油加濃、怠速、各個(gè)區(qū)間的參Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)2數(shù)調(diào)校；6）設(shè)計(jì)臺(tái)架，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算校核。1.3.2 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1) 為消除滑行中車輛不必要的阻力，為節(jié)能車設(shè)計(jì)外置離合；2) 外置離合器的嚙合與預(yù)留脫開時(shí)需要的空行程計(jì)算，外置離合器嚙合時(shí)；3) 加大后軸直徑，提高抗沖擊能力，增加花鍵的設(shè)計(jì)；4) 設(shè)計(jì)齒輪齒條機(jī)構(gòu)幫助撥叉控制外置離合器的脫開和嚙合。1.3.3 車架設(shè)計(jì)1) 車架的材料成本是考慮的主要因素之一，在保證強(qiáng)度和剛度的同時(shí)還需要考慮價(jià)格因素；2) ，車架的尺寸大小在滿足放置發(fā)動(dòng)機(jī)、駕駛員乘坐、操作性、空間布局等因素的前提下盡可能小；3) 車架的整體結(jié)構(gòu)也需要考慮，在盡可能減少用料的同時(shí)，保證車架的整體強(qiáng)度；4) 在必要的位置加裝減震系統(tǒng)，保證車架整體的穩(wěn)定性。1.3.4 操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)1） 駕駛員操作的方便性、安全性、可靠性是首先需要考慮的；2） 剎車系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，能夠提高必要的減速效果，設(shè)計(jì)兩套剎車系統(tǒng)，緊急情況保證車手安全的和駕駛過程中盡可能少減少動(dòng)能的特殊剎車系統(tǒng)；3） 離合、油門統(tǒng)一操作控制系統(tǒng)；4） 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)、方向盤設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計(jì)。2 電噴系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1電噴系統(tǒng)簡介本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)為適用于比賽改造后的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，為了更好的滿足對(duì)燃油噴射系統(tǒng)的改進(jìn)，不需要做大幅度的調(diào)整，可以通過人為改進(jìn)電噴系統(tǒng)的靈敏度以及對(duì)點(diǎn)火裝置的位置修正或者對(duì)其化油器輸送燃油的效率就行提高便可以完成這一設(shè)計(jì)。對(duì)于小排量的汽油驅(qū)動(dòng)汽車，通過駐車怠速數(shù)據(jù)的檢測，便可以通過優(yōu)化軟件，將之前默認(rèn)的數(shù)據(jù)微小的調(diào)整，以便更好的提高電噴系統(tǒng)的工作效率。另外，供油系統(tǒng)應(yīng)處于Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)3工作表面溫度較低的位置，目的是保證能夠正常持續(xù)穩(wěn)定的輸送汽油。本系統(tǒng)具有以下特性：1）可以根據(jù)個(gè)人使用習(xí)慣自行改變運(yùn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)2）比傳統(tǒng)更良好的點(diǎn)燃汽油混合氣體3）駐車時(shí)停止燃油輸送4）由于精確的點(diǎn)火檢測，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能5）可以根據(jù)車自身的運(yùn)行數(shù)據(jù)狀況自行調(diào)整基礎(chǔ)參數(shù)6）在冬天可以照常啟動(dòng)，不存在啟動(dòng)困難7）控制系統(tǒng)控制噴油量配件：1）接線若干，用于連接控制系統(tǒng)，傳感器以及發(fā)動(dòng)機(jī)執(zhí)行器的連接。2）燃油控制器，目的是控制燃油以一定的量輸送到發(fā)送機(jī)缸體腔內(nèi)，然后高效率運(yùn)行。3）各個(gè)傳感器及相關(guān)部件，包括節(jié)氣門口的溫度檢測，壓強(qiáng)檢測，排放物濃度，燃油不充分燃燒濃度等。4）改造后的燃油部分配件，包括節(jié)氣門控制器，氣門頂柱，彈簧等。5）汽油凈化裝置，包括沉淀微小殘?jiān)c排氣二次利用裝置。6）發(fā)動(dòng)機(jī)主軸轉(zhuǎn)速傳感器，目的是判斷當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況。2.2電噴系統(tǒng)安裝步驟1)安裝新設(shè)計(jì)的霧化器配件2)安裝相關(guān)傳感器，包括溫度，壓力，排放物濃度等傳感3)安裝新設(shè)計(jì)的燃油供給系統(tǒng)4）安裝燃油控制系統(tǒng)5）安裝火花塞等點(diǎn)火系統(tǒng)，包括電啟動(dòng)與機(jī)械啟動(dòng)6）安裝升壓模塊7）將所有油管和線路分別進(jìn)行分類布置，線路之間互不干涉8）接入整車保險(xiǎn)模塊9）將市面常見的 12v 鉛酸車用電池進(jìn)入整車總電源，負(fù)極搭鐵，正極接升壓模塊10）開啟鑰匙鎖，檢測電路系統(tǒng)是否無故障11）進(jìn)行電啟動(dòng)點(diǎn)火測試，如果沒有油路問題則證明安裝完成，如有問題，則立馬關(guān)Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)4閉鑰匙開關(guān)，同時(shí)切斷電路系統(tǒng)總電源 2.3 ECU線束安裝圖 2.3.1表 2.3.12.4曲軸位置傳感器CKP——曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器能夠幫助測量裝置在曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)記錄下每個(gè)做功沖程的氣缸運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括曲軸正常工作時(shí)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而可以將檢測信號(hào)傳輸?shù)诫娐房刂葡到y(tǒng)及時(shí)對(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行調(diào)整，使發(fā)動(dòng)機(jī)始終能夠在控制系統(tǒng)的作用下保持高效率運(yùn)行。Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)5電噴系統(tǒng)可以檢測到多種信號(hào)：對(duì)本設(shè)計(jì)的點(diǎn)火系統(tǒng)，需要相關(guān)傳感器檢測出脈沖信號(hào)，具體如下：2.5 CDI點(diǎn)火系統(tǒng)CDI——電容式點(diǎn)火系統(tǒng)相比較傳統(tǒng)的定圈式點(diǎn)火系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，點(diǎn)火系統(tǒng)會(huì)按提前設(shè)定好的工作參數(shù)進(jìn)行工作，本設(shè)計(jì)的點(diǎn)火系統(tǒng)是動(dòng)圈式感應(yīng)信號(hào)觸發(fā)脈沖信號(hào)，相比較與傳統(tǒng)的點(diǎn)火系統(tǒng)，新設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是能夠準(zhǔn)確精確提供點(diǎn)火時(shí)間，因此點(diǎn)火脈沖是與曲軸旋轉(zhuǎn)的角度是相互重合的，通過曲軸的旋轉(zhuǎn)提供及時(shí)的工作信號(hào)。實(shí)際工作時(shí)，只需要將點(diǎn)火系統(tǒng)的接線與曲軸位置傳感器接線接在一起。Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)6圖 2.5.12.6 ProCAL發(fā)動(dòng)機(jī)電噴系統(tǒng)軟件的標(biāo)定和調(diào)試1) 簡介啟動(dòng)電噴系統(tǒng)軟件，在電腦 USB 口接入檢測總線，則看到的界面為當(dāng)下發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，為了讀數(shù)和比較起來的直觀特性，我們將看到的數(shù)據(jù)顯示和調(diào)配到我們常見的汽車內(nèi)駕駛艙儀表盤顯示汽車運(yùn)行數(shù)據(jù)的效果是一樣的，紅色的指針，綠色的數(shù)據(jù)顯示，一個(gè)界面可以檢測到 9 個(gè)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)。圖 2.6.12) 使用 ProCAL 軟件① 打開檢測完后的文件S 系列文件：這是可以在特定手機(jī)端運(yùn)行的文件；Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)7A 系列文件：這是集所有發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)于一體的，只有相關(guān)軟件才可以讀取的文件；C 系列文件：這是自定義數(shù)據(jù)文件，可以根據(jù)用戶個(gè)人習(xí)慣進(jìn)行調(diào)整的數(shù)據(jù)文件。圖 2.6.2② 聯(lián)機(jī)前通信配置點(diǎn)擊通信設(shè)置目錄，可以找到相關(guān)設(shè)置按鈕，點(diǎn)擊進(jìn)行確認(rèn)，具體如下圖：圖 2.6.3③ 選擇數(shù)據(jù)傳輸方式所有可以使用的模式如下圖，由于 USB3.0 可以串行通信，可以快速傳送數(shù)據(jù)，因此這里選擇此種數(shù)據(jù)傳輸方式。Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)8圖 2.6.4④ 連接發(fā)動(dòng)機(jī)與測試軟件通過正確的連接燃油控制系統(tǒng)與測試軟件，實(shí)時(shí)檢測顯示器檢測到的數(shù)據(jù)。務(wù)必注意異常數(shù)據(jù)。⑤ 建立通信通訊連接完成過后，軟件將會(huì)將需要改變的數(shù)據(jù)和電子控制單元當(dāng)中的存檔的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，其工作原理是將電子控制單元中已經(jīng)有的數(shù)據(jù)上傳至計(jì)算機(jī)中，將計(jì)算機(jī)中已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若是兩組數(shù)據(jù)不一致，將會(huì)有警告窗口出現(xiàn)，這時(shí)，可以根據(jù)自己的實(shí)際需求將電子控制單元中的數(shù)據(jù)保存為新的數(shù)據(jù)。圖 2.6.5若是在軟件中的數(shù)據(jù)和電子控制單元中的數(shù)據(jù)是一致的話，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)運(yùn)行，并將數(shù)據(jù)保存。圖 2.6.61) data 的錄制和回放Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)9① 數(shù)據(jù)的錄入在軟件的菜單中，進(jìn)入 Start Measuring 界面后，選擇 Run，將其目錄展現(xiàn)出來后選擇 Start Recording，系統(tǒng)將會(huì)開始將數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入，便于記錄和查看。圖 2.6.7② 停止錄制數(shù)據(jù)同樣的在軟件的菜單中，進(jìn)入 Start Measuring 界面后，選擇 Run，將其目錄展現(xiàn)出來后選擇 Stop Measuring，系統(tǒng)會(huì)停止數(shù)據(jù)的錄入。系統(tǒng)在運(yùn)行的時(shí)候采用的是時(shí)間軸和變量采集的方式，也就是隨時(shí)間的改變，參數(shù)也會(huì)隨著改變，所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)可以保存為三種格式，分別是syn、20ms、 100ms，之后將數(shù)據(jù)保存在需要的文件中即可。③ 數(shù)據(jù)回放分析在數(shù)據(jù)的錄入完成之后，可以將錄入的數(shù)據(jù)進(jìn)行播放，在軟件的菜單中，進(jìn)入 Start Measuring 界面后，選擇 Run，將其目錄展現(xiàn)出來后選擇 Play，系統(tǒng)將會(huì)播放之前保存過的數(shù)據(jù)，便于記錄和查看。Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)10圖 2.6.1如圖 2.6.1 為設(shè)計(jì)的電子燃油噴射裝置的臺(tái)架2.7發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比改造壓縮比作為內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵性工作指標(biāo)，影響著缸筒使用壽命，發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率，如果發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比過低，則會(huì)造成燃油不能夠充分燃燒，造成能量轉(zhuǎn)化能力較差，直接體現(xiàn)就是裝有該發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)車實(shí)際經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性較差。如果壓縮比過大，則需要渦輪增壓技術(shù)滿足這一條件，相對(duì)來說，會(huì)增加額外的配套設(shè)施的成本，對(duì)于使用經(jīng)濟(jì)性有待考量。另外，作為發(fā)動(dòng)機(jī)的工作燃料，汽油由于存在辛烷這個(gè)特殊的化學(xué)成分，會(huì)影響汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在做工時(shí)活塞在腔內(nèi)的震動(dòng)，從常規(guī)經(jīng)驗(yàn)來看應(yīng)當(dāng)使用辛烷含量越多的燃油。下面為常見標(biāo)號(hào)的汽油標(biāo)號(hào)與對(duì)應(yīng)的壓縮比：表 2.7Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)11由表可知，我們在使用中應(yīng)該使用 93#號(hào)以上的汽油，減少對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的損傷。而我們使用的 WH125-6 發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的參數(shù)如圖 2.7 所示：圖 2.7由壓縮比可知，當(dāng)氣缸內(nèi)的活塞從下止點(diǎn)運(yùn)行到上止點(diǎn)時(shí)，缸筒內(nèi)的汽油混合氣的體積為： 1-壓 縮 比氣 缸 排 量壓 縮 后 容 積 ?即 ml6.5-9l8.24壓 縮 后 的 容 積最后為了在原來設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上提高缸筒的經(jīng)濟(jì)性和合理性性，我們用加工中心的工藝對(duì)缸筒就行適當(dāng)改進(jìn)，包括去掉多余的，增加需要加強(qiáng)缸筒強(qiáng)度需要加強(qiáng)的地方。這樣最終的壓縮比為：9.46最終缸徑： 52mHonda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)123 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1常規(guī)傳動(dòng)分析圖 3.1.1圖 3.1.2Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)13通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部進(jìn)行了改裝，首先將腳踏式打火的啟動(dòng)部件拆除，啟動(dòng)電機(jī)不變，并將檔位齒輪處的圓柱形凸輪、除二檔的齒輪外其他齒輪、手動(dòng)離合器摩擦片摘除，同時(shí)用焊接的方式將手動(dòng)離合器中的軸和手動(dòng)離合器外部連接，達(dá)到動(dòng)力傳送的目的。3.2離合器支撐部件設(shè)計(jì)3.2.1 后軸設(shè)計(jì)圖 3.2.31) 長度和直徑查手冊和計(jì)算后分別選取 21 和 10：立式調(diào)心球軸承；2) 21~花鍵尾 ：用于安裝從動(dòng)鏈輪，鏈輪采取滑動(dòng)花鍵，可以對(duì)鏈輪和鏈條進(jìn)行快速調(diào)整；3) 長度和直徑查手冊和計(jì)算后分別選取 10 和 15：花鼓軸承；4) 長度和直徑查手冊和計(jì)算后分別選取 60 和 165) 長度和直徑查手冊和計(jì)算后分別選取 10 和 15：花鼓軸承；6) 右側(cè)花鍵 ：外置離合器； Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)147) 長度 21 直徑 10：裝載立式調(diào)心球軸承Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)153.2.2 軸承選擇? 61902 軸承（花鼓軸承）：軸承選用主要由內(nèi)外徑和使用環(huán)境決定，第一，它是固定在花鼓上的，接觸到空氣，低速運(yùn)轉(zhuǎn)，按防塵級(jí)別和出廠時(shí)是否注潤滑脂來分有以下幾類：1) 開式軸承：開式軸承主要應(yīng)用在沒有灰塵的部位，沒有油脂；2) Z 型軸承：一側(cè)帶有防塵蓋，沒有油脂；圖 3.2.43) 2Z 型軸承：有防塵蓋，有油脂；4) 2RZ 型軸承：有橡膠材質(zhì)防塵蓋，有油脂；5) 2RS1 型軸承：有橡膠防塵蓋，有油脂；6) N 型軸承：外側(cè)帶有止動(dòng)槽。? KP000 立式調(diào)心球軸承軸承座圖 3.2.5Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)163.2.3 鋸齒形牙嵌式離合器設(shè)計(jì)1) 牙嵌式離合器的分類：圖 3.2.6尖齒、矩形齒、梯形收縮齒、梯形等高齒、雙向螺旋齒、單向梯形齒、鋸齒形齒、單向螺旋齒2) 牙嵌離合器的選用鋸齒離合器都是成對(duì)出現(xiàn)，為了確保嚙合時(shí)擁有一定的動(dòng)能傳遞精度及傳遞扭矩，兩邊離合需要在同一根軸上工作，齒形相同，齒形角相同。優(yōu)點(diǎn)是：工作時(shí)嚙合力很強(qiáng)，在脫開的時(shí)，立刻出現(xiàn)相反的力矩，因?yàn)殇忼X斜面的作用，產(chǎn)生脫開的軸向力，方便脫開。固定離合具體連接方式如圖 3.2.3.1 所示：通過線切割切出的法蘭盤與鋸齒形牙嵌式離合器焊接而成。離合器參數(shù)：牙型角：60 度齒數(shù)：18 個(gè)花鍵槽：14x11x 3Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)17圖 3.2.7圖 3.2.8裝配方式如圖 3.2.3.2 所示，離合器上方防止盤式制動(dòng)器，并使用六個(gè) M5 的高強(qiáng)度螺釘進(jìn)行連接，最后連接在花鼓上方。Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)183.3傳動(dòng)比設(shè)計(jì)3.3.1 原裝傳動(dòng)比表 3.2.4.1更利于比賽成績的平均速度需要控制在 25KM/h，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)滑行的起始速度需要在25KM/h，并且加速起始速度需要控制在 15KM/h，和發(fā)動(dòng)機(jī)最經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)速區(qū)間的控制，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，發(fā)動(dòng)機(jī)二檔時(shí)的參數(shù)表 3.2.4.2Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)19在為改裝原廠發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱時(shí)，根據(jù)多次實(shí)際測試，我們的發(fā)動(dòng)機(jī)在二擋情況下會(huì)有一個(gè)最經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)速值，因此我們采用二檔傳動(dòng)。并且當(dāng)汽車在起步時(shí)需要較大的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，所以二檔可以滿足需求。3.3.2 主鏈輪選擇發(fā)動(dòng)機(jī)原裝鏈輪為 14T，08A 的，我們采用滑行輪，如圖所示，特性如下：其工作原理和機(jī)械中的超越離合器類似。 圖 3.3.2.1降低油耗，減少有害氣體的排放。 可以防止出現(xiàn)爆缸事故，提高安全指數(shù)。當(dāng)車體發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)或者需要推動(dòng)時(shí)，可以節(jié)省力氣。 不僅如此，還能使摩托車低速氣動(dòng)，快速離合，減小阻力，加速度高。3.2.3 從動(dòng)鏈輪選擇Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)20圖 3.3.13.4離合器控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.4.1 撥叉的設(shè)計(jì)圖 3.4.1撥叉是利用線切割機(jī)對(duì) 2.5mm 鋼板進(jìn)行切割，然后采用焊接的方式焊接而成。3.4.2 齒輪齒條機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)21圖 3.4.2.1如圖 3.4.2.1 所示，碟剎片上固定著離合器，再將碟剎片固定在花鼓上，并在花鍵軸上套入另一側(cè)的脫開離合器，脫開離合器上有焊接的法蘭盤，通過自制的撥叉撥動(dòng)，撥叉和脫開離合器的法蘭盤為點(diǎn)接觸，嚙合是靠脫開離合器外側(cè)的強(qiáng)力磁鐵，與花鍵軸外側(cè)的另一個(gè)強(qiáng)力磁鐵互斥產(chǎn)生的強(qiáng)大斥力從而嚙合，如此可以減少摩擦，達(dá)到省油的目的。如圖 3.4.2.2：圖 3.4.2.2Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)22撥叉的直線運(yùn)動(dòng)，我們使用了微型滑軌 IKO25-45 承載，如圖 3.4.2.4 所示：圖 3.4.2.4齒條和撥叉同樣通過焊接連接，這樣可以使撥叉只存在線性運(yùn)動(dòng)，并在把手上連接繞線輪帶動(dòng)齒條即可使撥叉形成前后固定行程的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。圖 3.4.2.5如圖 3.4.2.5 所示，離合器實(shí)體圖，右上方的彈簧作為復(fù)位彈簧的效果，離合器右側(cè)的即是撥叉和齒條。Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)234 車架設(shè)計(jì)4.1車架材料選擇首次的車架材料，我們選擇的是鍍鋅鐵管作為主要材料，優(yōu)點(diǎn)在于價(jià)格低，焊接方便，最終用了 4 根做完整車，但是該材料的缺點(diǎn)顯而易見，首先是材料偏重，其次強(qiáng)度也并不符合要求，在車手上車后，車體明顯下垂。但是勉強(qiáng)可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)車的要求了。在做成品車的時(shí)候，我們會(huì)選用鋁合金管作為車架材料，首先鋁合金材料比鍍鋅材料輕很多，其次強(qiáng)度也會(huì)提高很多。同時(shí)也存在缺點(diǎn)，在焊接的時(shí)候并不能使用常見的電焊，需要用氬弧焊焊接，同時(shí)焊接時(shí)間也比較長。4.2車架尺寸設(shè)計(jì)第一次設(shè)計(jì)車架比其他參賽車輛稍長是因?yàn)?，首先考慮進(jìn)氣歧管的加工原因?qū)е逻^長，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)上方要預(yù)留的空間過大，并且座椅需要前移，同時(shí)我們的車手選擇了一位男生，相對(duì)于其他車隊(duì)選擇女生需要更多的空間。但是優(yōu)點(diǎn)是車體稍長轉(zhuǎn)向時(shí)更穩(wěn)阻力也會(huì)相對(duì)較小。車體的最大尺寸為長 2360mm、寬 725mm、高 400mm。圖 4.2.1Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)24圖 4.2.2圖 4.2.3 為發(fā)動(dòng)機(jī)放置位置圖。圖 4.2.3圖 4.2.4 為電噴 ECU、CDI 點(diǎn)火器、油泵繼電器、整流器。圖 4.2.4Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)255 操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計(jì)車子在行駛過程中的轉(zhuǎn)彎時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪相對(duì)于地面呈現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)車子在轉(zhuǎn)不同半徑的彎道時(shí)，轉(zhuǎn)向中心也會(huì)不同，這樣就需要調(diào)整兩個(gè)側(cè)輪間的角度，只有達(dá)到最佳的角度，才能最大的減小能量損失。這個(gè)只是理想狀態(tài)下的模型，但是在實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，乃至方程式賽車也無法達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，智能盡量減小這種摩擦，利用MATLAB 可以分析出轉(zhuǎn)向梯形四個(gè)連桿的最佳長短，得出最優(yōu)解，即可得到最佳的省油方案，可以計(jì)算出最佳的梯形結(jié)構(gòu)，但考慮到加工條件的限制，焊接時(shí)熱變形會(huì)相對(duì)加重，并且這種誤差無法避免，我們選擇用三角形法幫助解決設(shè)計(jì)問題。5.2轉(zhuǎn)向手把設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向控制裝置常見有兩種方式：方向盤式和握把式。方向盤式的轉(zhuǎn)向裝置對(duì)駕駛室的空間要求高，需要仿照方程式賽車脫開式才能使車手上下車，但是在需要用到線式傳輸信號(hào)控制點(diǎn)火計(jì)時(shí)等功能，不易分離，所以我們選擇握把式，占用空間小，可操控性強(qiáng)。握把上的控制方式如下：左握把：剎車、點(diǎn)火開關(guān)右握把：油門兼離合、熄火開關(guān)為保護(hù)車手安全，在設(shè)計(jì)剎車系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)兩種剎車方案，一套是在行駛時(shí)，為提供必要的減速，但不使車輛完全失去動(dòng)力的特殊剎車體統(tǒng)，第二套為駐車制動(dòng)或緊急制動(dòng)系統(tǒng)，可以在緊急情況下抱死車胎。5.3操縱按鈕設(shè)計(jì)在行駛過程中，使駕駛員可以輕松控制車輛的啟停，在設(shè)計(jì)的時(shí)候設(shè)計(jì)了兩個(gè)開關(guān)，分別控制點(diǎn)火和熄火，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)是使用起動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)，并不需要很高的轉(zhuǎn)速，可以將發(fā)動(dòng)機(jī)自帶的啟動(dòng)繼電器拆除，只需要使用一個(gè)自動(dòng)回位的開關(guān)控制點(diǎn)火即可，點(diǎn)火開關(guān)和熄火開關(guān)的分別控制可以令車手的可操作性更強(qiáng)。5.4油門離合混控機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)26為了使駕駛員更方便的操控車輛，我們設(shè)計(jì)一個(gè)可同時(shí)控制離合器嚙合和發(fā)動(dòng)機(jī)加油的控制握把，當(dāng)車輛要停車時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪又可以和發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸斷開聯(lián)系，這樣可以讓駕駛員操作更簡單，在滑行過程中又可以除去發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的阻尼。外置離合器的控制是通過拉線使卷盤旋轉(zhuǎn)，撥叉內(nèi)側(cè)頂在外置離合器外側(cè)法蘭盤上，同時(shí)齒條和撥叉上端連接通過把手拉線，控制卷盤下部的齒輪旋轉(zhuǎn)，達(dá)到控制離合嚙合脫開，并根據(jù)進(jìn)氣量的多少控制節(jié)氣門的開度，這兩者可以通過同一根鋼絲拉線進(jìn)行控制，通過一個(gè)微型滑塊將二者連接至一起，最后連接上駕駛者的把手上，進(jìn)行控制。如圖 5.4.1 所示：圖 5.4.16 試車效果分析6.1 離合效果離合器閉合快捷，在分離的時(shí)候不干涉車輪的運(yùn)行，車架的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不同和離合器在開合時(shí)產(chǎn)生的相反方向的力會(huì)影響離合器的正常工作。6.2 電子燃油噴射裝置效果分析本次實(shí)驗(yàn)過程中，電子燃油噴射裝置由于可以在很小的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)調(diào)整空氣和燃油的比值，可以做到在發(fā)動(dòng)機(jī)每次做工燃燒時(shí)，油氣混合物被充分消耗，達(dá)到排Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)27放的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)由于完全燃燒，排氣管尾氣不會(huì)冒出藍(lán)色煙霧（燃燒不完全帶來的副作用）以及噪聲，在車輛無負(fù)載的時(shí)候，因?yàn)殡娮尤加蛧娚溲b置的實(shí)時(shí)控制性，導(dǎo)致加速響應(yīng)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過化油器，圍繞這個(gè)特點(diǎn)，可以更好的控制車輛的加速。6.3剎車效果分析因?yàn)樵谲囕v的末尾，沒有形成閉合空間，在車輛的尾端部分造成了超靜定現(xiàn)象，從而引起了制動(dòng)盤的震動(dòng)，在車輛前進(jìn)的過程中，由于制動(dòng)盤和卡鉗之間出現(xiàn)碰撞和摩擦，使得前進(jìn)的動(dòng)能和慣性在此處被消耗，本次實(shí)驗(yàn)雖然制動(dòng)并不如人意，但在未來的實(shí)驗(yàn)中會(huì)對(duì)車架進(jìn)行改良，避免出現(xiàn)以上問題。6.4油耗分析本實(shí)驗(yàn)車輛實(shí)驗(yàn)場所選擇在大連大學(xué)的運(yùn)動(dòng)場，場中擁有標(biāo)準(zhǔn)的 400 米塑膠環(huán)形跑道，并設(shè)定 10 公里的測試?yán)锍?，再?jīng)過了 10 公里的運(yùn)行之后，根據(jù)電子燃油噴射裝置的反饋，以及從實(shí)際油箱上測量來看，一共消耗了 93 號(hào)汽油共 98 毫升，計(jì)算為比賽成績的話，可以達(dá)到 102.5 公里每升，雖然較于前次實(shí)驗(yàn)中的化油器和雙火花塞的改造，成績有所下降，但那是因?yàn)椋娮尤加蛧娚溲b置的調(diào)節(jié)僅僅在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上完成，實(shí)際的著車效果并沒有如實(shí)驗(yàn)臺(tái)上那樣表現(xiàn)出來，實(shí)際著車中有各種各樣的影響因素，在之后的調(diào)教中，會(huì)更著重于實(shí)際著車調(diào)試。Honda 節(jié) 能 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì)28參考文獻(xiàn)[1] 譚正平. 基于 FSC 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