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2011年 第2卷 第3期
刊出日期:2011-09-27
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汽车儿童安全保护的欧美法规对比及未来研究方向
张金换, 李志刚, 胡敬文, 成?波
2011, 2(3): 185-191. doi:
10.3969/j.issn.1674-8484.2011.03.001
摘要
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美国联邦机动车安全标准(FMVSS)和213法规和欧洲经济委员会(ECE)的R44法规是国际上被普遍采用的儿童乘车安全保护法规。该文对比了ECE R44和FMVSS 213,并参照了相关文献。分析结果表明:ECE R44 在试验工况、儿童损伤指标评价、儿童座椅固定方式等方面要优于FMVSS 213;在儿童假人的使用方面FMVSS 213要优于ECE R44。因此,中国在制定机动车儿童乘员法规时,建议以ECE R44法规为主,并加入FMVSS 213的优势部分; 儿童安全保护的研究方向是:儿童损伤生物力学,儿童假人的改进,儿童安全带位置及假人姿态的控制。
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计量指标
电动汽车动力电池的生态系统——性能、成本及市场
朴昌浩, 覃丹丹, 段志辉, 陈平, 刘冬群
2011, 2(3): 192-197. doi:
10.3969/j.issn.1674-8484.2011.03.002
摘要
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随着全球能源危机和环境破坏的出现,节能环保的电动汽车成为了未来汽车的发展方向。电池作为电动汽车的关键部件之一,在技术方面面临着各种挑战。首先介绍了电动汽车电池产业现状,然后以锂电池为例,重点阐述了市场所关注的六大要素:电池安全性能、使用寿命、比能量、比功率、充电时间和成本,并综合各大因素对未来电池技术、成本和市场规模做了展望。就目前从电池性能提高和成本的降低的速率来看,电池的商业化将要实现。
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计量指标
汽车液压ABS压力梯度的实验研究
马明星, 黄锦川, 徐国民, 管延才
2011, 2(3): 198-205. doi:
10.3969/j.issn.1674-8484.2011.03.003
摘要
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利用防抱制动系统(ABS)液压实验台,进行了ABS压力梯度多种工况的实验测试,包括普通制动、长加长减制动和阶梯增压、减压制动等工况研究。实验结果表明:在普通制动、长加长减制动和阶梯制动实验中,主缸压力分别在8、12、15 MPa时达到最大极限值,同时阶梯增压和减压在脉冲宽度下的压力梯度随主缸压力增大而呈明显增加趋势。分析了其变化的原因。该研究为ABS轮缸压力的精细调节和精确理论建模提供了重要的实验依据。
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计量指标
基于行人保护的乘用车前部造型设计优化
吕晓江, 王纯, 刘卫国, 马芳武, 吴成明, 赵福全
2011, 2(3): 206-211. doi:
10.3969/j.issn.1674-8484.2011.03.004
摘要
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汽车前部造型是获得良好的行人保护性能的关键。基于《欧盟行人保护法规》之条款Directive 78/2009/EC及《欧洲新车评价规程》(Euro-NCAP)中的相关规定,运用计算机辅助造型(CAS)技术,考虑到行人保护头部碰撞区域及腿部碰撞区域的划分要求,对某乘用车的前部造型(发动机罩、翼子板、通风盖板和前保险杠)进行优化。结果表明:采用优化后的前部造型有效地控制了碰撞区域,有利于提升该车型的行人保护性能。因此,该结果可为新车造型设计提供参考。
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计量指标
正面和偏置碰撞的耐撞性仿真与车身结构改进
简晓春, 王笑
2011, 2(3): 212-216. doi:
10.3969/j.issn.1674-8484.2011.03.005
摘要
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为改善轿车安全性, 用仿真方法研究了车辆正面和偏置碰撞的耐撞性,并改进车身结构。建立了针对轿车的有限元模型。基于“中国新车评价规程”(C-NCAP)实验方法,应用Hypermesh软件,对轿车在40%偏置碰撞和100%正面碰撞工况下的车辆耐撞性性能,包括:碰撞过程中零部件变形时序、车身加速度及车身侵入量等,进行了数值仿真并分析。改进了保险杠吸能盒、保险杠后端抗弯部件等关键吸能部件的结构;增加了乘员舱区域部件的强度。改进后的结果表明: 40%偏置碰撞时,最大车身侵入量减小了15.8%; 100%正面碰撞时,B柱的整体加速度减小。
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计量指标
微波等离子体用于汽车点火的仿真及研究
霍娜, 张贵新, 张锋, 刘永喜, 张庆
2011, 2(3): 217-222. doi:
10.3969/j.issn.1674-8484.2011.03.006
摘要
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用仿真及实验,论证了微波等离子体用于汽车点火的可行性。用三维微波电磁场仿真软件CST完成仿真设计。仿真模拟表明:当气缸内活塞到达上止点时,形成谐振,电场最强,迅速点火;偏离上止点时,电场迅速衰减,点火熄灭。改变直线波导上气缸的分布,模仿现有四缸汽车每组间隔点火情况。网络分析仪测试表明:活塞只有在某一特定刻度时,微波传输率才最大。实物试验中,微波源通过微波传输系统向带有一个气缸的直线波导馈入微波,只有在某一刻度范围内,气缸内产生很强的电场,激发出等离子体,气缸内点火。
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计量指标
车用动力电池组全生命周期一致性
王佳元, 孙泽昌, 魏学哲, 戴海峰
2011, 2(3): 223-228. doi:
10.3969/j.issn.1674-8484.2011.03.007
摘要
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电池一致性是车用动力蓄电池在成组应用中的关键问题。该文将单体电池的寿命模型和热模型与等效电路模型相结合,用于研究电池组中由于不一致的衰减速度而导致的组内电池性能参数的差异。研究结果表明:在不同的工况条件下,不一致的变化规律各有特点。其中,电池的极化现象与温度密切相关,并对单体电池的老化有着明显的影响。单体电池容量差异与极化差异应当在动力电池成组时予以同时考虑。该方法可以被应用于电池组的设计、电池分选以及电池成组阶段。
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计量指标
两种混联式混合动力驱动系统的对比分析
谭迪, 罗玉涛, 刘延伟
2011, 2(3): 229-236. doi:
10.3969/j.issn.1674-8484.2011.03.008
摘要
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为了验证混联式混合动力系统(HPS)的可行性及其工作特性, 对于两种混联式混合动力系统的拓扑结构和工作模式进行对比分析;一种是典型双模式混联混合动力系统,另一种是新型基于对转双转子电机的混合动力系统。使用了一种先前开发的HPS数学模型,对两种系统小负载行驶工况和大功率加速工况下的工作特性进行了仿真。结果表明:这两种系统都可以有效地避免功率循环现象,提高传动效率;且相对于传统单模式混联混合动力系统,新型HPS系统在控制电机性能要求上更具优势: 尽管该HPS的控制比较复杂,但是,减小了汽车的尺寸、质量,甚至于降低了价格。
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计量指标
Adaptive Control of IPMSM Considering Parameter Variation for Electric Vehicle
王颖男, Uwe SCHAEFER
2011, 2(3): 237-245. doi:
10.3969/j.issn.1674-8484.2011.03.009
摘要
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2273
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为提高电动车(EV) 传动系统的整体性能,设计了用于内埋式永磁同步电机(IPMSM) 的自适应控制器。根据IPMSM 的交、直轴电感随着定子电流的变化而变化的特点,为实现最小损耗的电流控制,进行了电机参数的有限元(FEM) 计算。控制器参数被保存在一个二维表中,根据定子电流自行校正电
机的交、直轴电感值,并以查表法获得相应的控制器参数。部分控制系统组件实现在现场可编程门阵列(FPGA)中。结果表明:自适应控制器可以很好地抑制电流的超调,同时由于FPGA 也部分地取代了微控制器的功能,使得该系统具有更快的响应速度。
参考文献
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计量指标
可燃冰混合燃料发动机性能与排放的仿真
郭超, 李军, 王文宾, 陈伟
2011, 2(3): 246-249. doi:
10.3969/j.issn.1674-8484.2011.03.010
摘要
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2037
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根据中国获得可燃冰样品所测定的原始数据,运用GT-Power仿真软件,建立发动机模型,进行了可燃冰和汽油混合燃料的性能与排放的特性研究。仿真实验中在同一台发动机模型上使用了所设定的6种不同掺混比例的可燃冰和汽油混合燃料,对比分析了使用不同掺混比例混合燃料下发动机的动力性、经济性和排放特性。模拟结果表明: 随着混合燃料中可燃冰燃料掺混比例的增加,发动机功率和转矩下降,有效燃油消耗率降低,有效热效率增加。CO排放降低,NO排放无明显变化。
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计量指标
基于特征电流与定子饱和参数的IPM同步电机性能估算
张舟云, 师蔚, 贡俊, 应红亮
2011, 2(3): 250-256. doi:
10.3969/j.issn.1674-8484.2011.03.011
摘要
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磁钢内置式永磁同步电机(IPMSM)由于其低速大出力、高速恒功率、宽调速、高效率等优越性能,可广泛应用于电动汽车传动系统等领域。由于磁场的饱和效应,使得IPMSM输出能力在高速情况下迅速降低。该文提出一种采用特征电流与定子饱和参数来精确评估IPMSM输出能力的方法。IPMSM在低速时采用最大转矩电流比(MTPA)控制,在高速时采用恒功率弱磁控制,实现电机宽调速、高效率性能,其输出性能可通过调整特征电流与功率模块最大可用电流的关系来进行调节。对不同样机的仿真与试验结果表明,该评估方法的估算精度高。
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计量指标
基于全可变气门机构的无节气门汽油机进气性能
谢宗法, 秦磊, 刘永田, 王志明
2011, 2(3): 257-262. doi:
10.3969/j.issn.1674-8484.2011.03.012
摘要
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全可变气门机构 (FVVS)对汽车的节能减排具有重要意义。该文采用位移传感器试验测量了全可变气门机构的气门升程,采用进气流量计试验测量了无节气门汽油机的进气量。根据实测气门升程和充量系数,分析了全可变气门机构的气门运动特性,讨论了全可变气门机构对进气量的调节作用。研究结果表明:全可变气门机构可实现气门最大升程和气门开启持续角在较大范围内的连续可变,完全能够采用进气门早关或进气门晚关的方式实现对进气量的调节。
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计量指标
均质混合气引燃发动机的燃烧与排放特性
于超, 王建昕, 王志, 王步宇
2011, 2(3): 263-270. doi:
10.3969/j.issn.1674-8484.2011.03.013
摘要
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均质混合气引燃(HCII)的热效率显著高于汽油机,碳烟排放显著低于柴油机。本文在一台高压共轨柴油机改造的单缸机上对HCII燃烧特性进行了研究,将低温燃烧概念引入HCII燃烧中以降低NOx,同时用引燃燃料分段喷射方法改善大负荷时的粗暴燃烧。结果表明:HCII燃烧方式等容度高,油耗甚至低于柴油机;可以在较浓的空燃比下完全燃烧,拓宽了柴油机的浓限限制,获得更高的功率密度;HCII燃烧与废气再循环(EGR)结合可以实现低温燃烧,同时获得极低的NOx和碳烟排放;引燃柴油两次喷射能够明显降低放热率峰值,从而有效抑制压力升高率。
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