本期目录

• 2016年 第07卷 第04期
  刊出日期：2016-12-25 上一期    下一期
  综述与展望

  汽车后排乘员保护——回顾与展望( 英文)

  胡敬文

  2016, 07(04):  339-354.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.04.001

  摘要 ( 736 )   PDF (1538KB) ( 5370 )  

  事故数据显示，汽车后排乘员保护未能跟上前排乘员安全进步的步伐，可能因为其使用率不高和没有使用先进的安全技术。该文综述了后排乘员保护，旨在解决后排乘员多样化（从需要儿童座椅的儿童到不同身高、年龄和体型的成年人）造成的不同安全需求。基于事故数据分析、实验研究和计算机模拟的结果，正确使用适龄儿童约束系统和引入可调节、高级、或自适应的约束系统可以改善后排乘员安全。然而，缺乏具有足够人体真实度的代表儿童、老年人、和肥胖者的损伤评估工具或将成为进一步改善后排乘员安全的主要挑战之一。老年人和肥胖人口的比例增加、轻型车辆的增长、智能手机打车服务的普及、以及主动安全和无人驾驶车辆技术的进步将可能增加后座安全的重要性，同时也会对后排乘员保护带来额外的挑战。因而，未来需努力优化适应各种碰撞工况、乘员特性和坐姿的后排乘员约束系统。

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  油品影响直喷汽油机一次颗粒物排放和二次颗粒物生成的研究进展

  王银辉，帅石金，张文彬，马骁，徐宏明

  2016, 07(04):  355-370.  doi:10.3969/j.issn.1674-484.2016.04.002

  摘要 ( 196 )   PDF (2240KB) ( 959 )  

  本文针对汽油组分对GDI 汽油机一次颗粒物排放和二次颗粒物生成影响等国内外研究进展进行综述。已有研究表明：汽油中芳香烃体积分数增加，会使GDI 汽油机一次颗粒物、颗粒中多环芳香烃(PAH) 和排气中可挥发有机物(VOC) 增加，最终导致排气在大气中形成的二次颗粒物生成量增加；汽油机排气生成的二次颗粒物远高于其一次颗粒物，大气中二次颗粒物的主要成分即二次有机气溶胶(SOA) 生成量有相当一部分源自于汽油车排气中的VOC 和PAH，但汽油车排气在排气系统中的演变特性以及在大气中如何转化为SOA 的物理化学过程需要开展进一步的研究工作。

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  汽车安全

  爆炸冲击载荷下乘员小腿伤害评价指标的对比分析

  许述财，黄杨，付海龙，王戈，张金换

  2016, 07(04):  371-376.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.04.003

  摘要 ( 136 )   PDF (2222KB) ( 825 )  

  为探究特种车辆内乘员在垂直方向安全性评价的有效指标，进行了两种不同强度的爆炸试验，针对小腿部位按照3 种不同伤害评价指标，即Yoganandan 评价指标Hirsch 评价指标和胫骨指数（TI），分别从小腿轴向力、加速度、综合小腿轴向力和力矩3 方面进行乘员小腿伤害风险分析，结果表明：在乘员受到轻微爆炸冲击和剧烈爆炸冲击两种工况下，这3 种评价指标结果较为一致，均可有效评价人员小腿安全性。此外，在Hirsch 评价指标中，采用地板加速度而非足底加速度将得到更为准确的结果。

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  基于模糊风险评估矩阵的汽车产品缺陷认定

  董红磊，陈玉忠，张金换

  2016, 07(04):  377-381.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.04.004

  摘要 ( 153 )   PDF (1114KB) ( 815 )  

  风险评估是汽车产品非标缺陷认定的常用方法之一。本文针对风险评估矩阵法在汽车缺陷危险性评价应用中存在的专家评语模糊性、假定属性权重相等和需要专家综合决策的实际问题，提出改进方法。运用梯形模糊数量化危险严重性、可能性和风险等级的主观或定性评语，通过层级分析法（AHP）理论中的成对比较法确定严重性和可能性相对风险值的影响权重，引入专家群体评估方式，依据模糊风险评估矩阵计算危险综合风险值。本文以某车型真空助力器缺陷为例进行分析，应用该方法计算出风险值，验证了该评价方法的工程实用性和有效性。

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  基于耐撞性的汽车八边形前纵梁设计的拓扑优化方法

  武和全, 杨煌

  2016, 07(04):  382-389.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.04.005

  摘要 ( 149 )   PDF (4098KB) ( 934 )  

  为使前纵梁具有良好的静态和动态特性，提高汽车耐撞性，本文以正八边形梁作为汽车前纵梁的拓扑优化设计空间，充分考虑静态拓扑优化和动态拓扑优化方法的各自优势，将变密度法和混合元胞自动机法结合起来，对前纵梁进行耐撞性优化设计。通过静态拓扑优化方法获得前纵梁在轴向刚度最大和侧向刚度最大时的结构形式；通过动态拓扑优化方法获得前纵梁在满足轴向强度下的最大吸能结构形式。由拓扑优化结果，最终确定前纵梁的最优拓扑构型，并通过台车试验进行验证。研究结果表明：将扑优化后的前纵梁应用于Explorer整车正面碰撞中， B柱加速度峰值减少了5.50g，整车安全性能得到有效提高。

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  汽车安全

  正面冲击作用下SUV 副驾驶乘员损伤研究

  唐友名，刘娜，宋名洋

  2016, 07(04):  390-394.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.04.006

  摘要 ( 155 )   PDF (1404KB) ( 705 )  

  为降低运动型多功能车（SUV）副驾驶座乘员在正面冲击载荷下的乘员损伤，运用多体软件MADYMO 建立某上市运动型多功能车（SUV）正面碰撞副驾驶乘员仿真模型，并运用滑台试验验证模型有效性，基于有效模型，分析安全带预紧方式、限力等级、带扣摩擦力对乘员损伤影响规律。结果表明：安全带双预紧降低乘员胸压量达31.75%；限力等级越高乘员损伤越大；带扣摩擦力增大至3.5 kN，导致肩带力下降320 N，胸部刚度提高至175 kN/m，胸部压缩量降低26.47%，而头部HIC36ms 基本不变。因而，安全带双预紧、适当降低安全带限力等级、适当加大带扣摩擦因数有利于降低SUV副驾驶乘员伤害值。

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  基于能量管理与仿真的汽车前端结构优化设计

  姚宙，郝玉敏，李红建

  2016, 07(04):  395-402.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.04.007

  摘要 ( 245 )   PDF (1901KB) ( 1047 )  

  汽车前端结构主要包括防撞梁吸能盒总成，前纵梁及其相应的连接板，在正面碰撞中，前端结构需要吸收约50%的碰撞动能。为实现前端结构刚度匹配，达到碰撞能量吸收要求，降低车身碰撞加速度水平，提高乘员保护效果，该文基于某运动型多功能车（SUV）车型车体开发过程，采用碰撞能量管理耐撞性设计理念，结合理论公式与有限元仿真优化分析方法，对车身前端关键结构进行了优化设计，并对优化后结构进行防撞梁总成静压与前纵梁台车碰撞试验。结果表明：基于能量管理与仿真的汽车前端结构优化设计方法，较好地实现了结构的刚度匹配，满足了碰撞吸能性能要求，达到耐撞性设计目标。

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  基于Euro NCAP 全宽正碰前排女性乘员气囊试验研究

  张滕滕, 王大志, 卓鹏, 刘军勇, 庄晓

  2016, 07(04):  403-441.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.04.008

  摘要 ( 128 )   PDF (2385KB) ( 1044 )  

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  汽车节能与环保

  降低压缩比改善HCII 燃烧中高负荷特性的试验研究

  佟德辉，任烁今，李云强，王志坚，张海燕，王志，王建昕

  2016, 07(04):  412-419.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484. 2016.04.009

  摘要 ( 150 )   PDF (2036KB) ( 561 )  

  均质混合气引燃（HCII）燃烧方法具有高效率低排放的特点，但是在中高负荷工况条件下，汽油比例受到粗暴燃烧的限制。本文采用降低压缩比方法以改善HCII 中高负荷燃烧粗暴的问题，并在重型多缸柴油机上进行了试验验证。结果表明，将压缩比由18 降为16 能够有效控制发动机的最高燃烧压力，拓展汽油比例的范围，由此明显改善了HCII 在中高负荷的燃烧和排放特性，尤其是碳烟排放的降幅在特定工况能够接近50%。本文研究结果对其他双燃料发动机也有一定参考价值。

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  固定柴油引燃量时不同甲醇替代率对DMCC 发动机着火与燃烧特性的影响

  姚春德，刘美娟，王斌，王全刚，吴涛阳

  2016, 07(04):  420-426.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.04.010

  摘要 ( 171 )   PDF (1784KB) ( 779 )  

  为了使柴油甲醇组合燃烧（DMCC) 发动机能够最大限度提高甲醇替代率以更好地满足应用要求，在一台电控单体泵的增压中冷柴油机上研究了固定柴油引燃油量同时通过改变甲醇喷射量来满足发动机对中低负荷响应需求，探究了该条件下柴油引燃甲醇混合气的双燃料的着火与燃烧特性。结果显示：在引燃柴油不变情况下，为了满足负荷的需要而增加甲醇混合气浓度时，双燃料燃烧时的缸内压力和压力升高率先缓慢上升而后急剧增加，燃烧放热规律从只有预混的单峰燃烧逐渐过渡到双峰燃
  烧,然后又变回到单峰。放热率的预混燃烧峰值随甲醇量的增加先增加而后趋缓，并且高于纯柴油模式，到了最大替代率时放热率几乎成为全预混燃烧。双燃料燃烧的着火滞燃期和燃烧持续期随着负荷增加呈现先延长后缩短的趋势；虽然双燃料模式滞燃期明显长于纯柴油模式，但是其放热中点明显早于纯柴油模式。

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  车用质子交换膜燃料电池系统-10℃低温启动实验研究

  陈沛,陈雪松

  2016, 07(04):  427-432.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.04.011

  摘要 ( 151 )   PDF (1568KB) ( 1058 )  

  针对一款车用36 kW的质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 系统，进行了无外热源加热情况下-10 ℃环境舱冷启动实验研究。基于现有的系统架构、理论计算得到的电堆热量平衡，制定冷启动试验步骤，通过试验实现了燃料电池系统-10 ℃ 低温启动运行，验证了系统设计的有效性。通过分析-10 ℃启动运行过程中系统的输出特性和主要物理量随时间的变化情况，对系统结构和运行过程设计做了分析说明。本文不但分析了堆内单池的一致性，也考察了主要辅助系统零部件的冷启动试验中的可靠性。主要结论是：冷启动过程时的低温不但影响电堆冷启动的成功与否，也会对电堆的性能产生直接的影响。采取有效的方法使得电堆能够迅速升温是冷启动的关键

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  重型车变速器传动效率的规律及评价方法

  陈德鑫，石兴磊，杨启，陈曦

  2016, 07(04):  433-441.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.04.012

  摘要 ( 131 )   PDF (2380KB) ( 901 )  

  变速器作为整车动力总成的重要组成部分，其传动效率的高低直接影响着整车燃油经济性能。为对重型车变速器传动效率进行准确、合理的评价，本文基于大量传动效率的试验数据，使用数据拟合的方法，分析了扭矩、转速及速比对传动效率的影响趋势及拟合系数的统计规律，探讨了拟合系数与理论数学模型的联系，阐述了使用最大扭矩点进行效率评价的意义和不足，使用加权的概念对综合效率进行了重新定义。通过相关分析手段，提出了常用工况点效率评价方法，得到了重型牵引车的常用工况效率评价点，并说明了直接档变速器的优势。

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  进气门早关对汽/ 柴油混合燃料燃烧特性的影响

  谢宗法, 张炯, 张开宇, 常英杰, 黄玉珍

  2016, 07(04):  442-448.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.04.013

  摘要 ( 156 )   PDF (1894KB) ( 835 )  

  为了优化燃烧过程，在SD2100 型柴油机上安装了全可变液压气门机构，采用进气门早关（EIVC）的模式可实现进气门关闭时刻（IVC）和有效压缩比（ECR）的连续可变。在不同IVC 下，对汽油/ 柴油体积掺混比分别为30%、50% 混合燃料的放热规律进行了研究。结果表明：EIVC 和增大汽油比例均会延长滞燃期；随着IVC 的提前，混合燃料的放热率峰值均呈现先增大后减小的变化规律，排气温度增加，燃烧循环变动逐渐增加；随着汽油掺混比增加，放热率峰值增加，排气温度减小，在原机配气相位附近燃烧循环变动基本不变；当IVC 提前至下死点后-58°CA（ABDC），汽油掺混比为50%时，出现类似冷焰反应阶段。

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