第一篇：(鄭旭)PDMS數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊開發(fā)過程小結(jié)

挑戰(zhàn)

----PDMS數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊開發(fā)過程小結(jié)

開發(fā)部副經(jīng)理 鄭旭

PDMS數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊已經(jīng)基本完成了，能夠順利地導(dǎo)出元件庫、等級庫。對于設(shè)計庫、屬性庫等其它庫的導(dǎo)出，只要按照已有的框架編寫代碼就可以很容易的完成了。這個模塊能夠順利完成，還依賴大家的相互協(xié)作，在此，我感謝在開發(fā)過程中給予過我?guī)椭乃械娜恕?/p>

因為已經(jīng)完成，這篇應(yīng)該算是回憶錄了，但將思緒轉(zhuǎn)到從前，卻又無從整理出一個頭緒，很難用一些合適的文字來表述這段時間我所學(xué)到的東西。

還記得剛下達任務(wù)的時候，我已經(jīng)將底層熟悉了，并且對底層做了應(yīng)用的維護和拓展，正打算進一步熟悉等級庫和元件庫持久層訪問模式，以求與設(shè)計庫達到統(tǒng)一。對于突然到來的任務(wù)，我有點措手不及。對于PDMS的數(shù)據(jù)庫，我?guī)缀跏鞘裁炊疾欢恢浪且允裁葱问絹泶鎯Γ膊恢浪降资且环N怎樣的結(jié)構(gòu)？難道就僅僅是我們目前所看到的那種層次數(shù)據(jù)庫嗎？很茫然，根本找不到任何突破口，擺在我面前的就是那些不知名格式的文件，一大堆，盡管想用辦法顯示它的內(nèi)容，一切都是徒勞。

突然聽同事說PDMS有它自己的DARs（Data Access Routines），并且前輩們已經(jīng)用這些接口讀到過某些元件的屬性，我喜出望外，有救了！于是在同事的指導(dǎo)下找到了這些動態(tài)庫以及接口聲明，結(jié)合相關(guān)文檔的閱讀，很快有了結(jié)論：PDMS有它自己的數(shù)據(jù)庫存儲文件，它對外部提供了一些接口，用以讀取數(shù)據(jù)表中某個字段的值，這些函數(shù)是FORTRAN語言實現(xiàn)的，但它提供了 C/C++接口，接下來的工作就好安排了。

測試接口是一件很麻煩的事，也是具有挑戰(zhàn)性的。本來以為可以很順利地試驗成功，但現(xiàn)實卻給我們制造了不小的麻煩。首先是并沒有環(huán)境配置這種概念，直接拷貝了庫中的一個例程進行測試，并抱著必勝的信心，結(jié)果事與愿違，使用那些訪問接口根本就無法啟動PDMS軟件，那么就無法用這些訪問接口訪問PDMS的數(shù)據(jù)庫了。還好，有同事一眼就認出PDMS平臺需要配置自己的環(huán)境。還是很納悶，對環(huán)境這個概念好像是一無所知。也并不知道應(yīng)該配置些什么。還好，偶然中發(fā)現(xiàn)了安裝目錄下PDMS的環(huán)境配置文件，繼而了解了啟動時所需的環(huán)境配置，在同事的幫助下，寫了個啟動時的批處理文件，這樣，PDMS的啟動問題得到了解決。

接下來就是對接口的無數(shù)次測試。雖然能夠訪問PDMS了，經(jīng)過試驗?zāi)軌虼蜷_PDMS了，可是當想要定位到具體的某個數(shù)據(jù)庫時卻又出現(xiàn)了問題，盡管輸入了正確的數(shù)據(jù)庫名，盡管對打開時的批處理文件做了相應(yīng)的修改，錯誤提示始終是找不到數(shù)據(jù)庫。相關(guān)的英文文檔我也看了，可就是找不出個所以然。可我一想，既然能提供出這種接口，那么肯定不會有錯的，難道我對英文的理解有誤？我再仔細閱讀，然而始終就是那幾個例子。“DESI/GN”、“CAT/ALOGUE”，“CAT/PIPE”,??，而我的寫法就是數(shù)據(jù)庫名，忽然想起PDMS中有這樣一種約定，名字前必須要用“/”，于是隨便試了下，果然，這招成功了。有點欣喜若狂，前面那些例子似乎也逐漸明朗起來，前面部分應(yīng)該是表示模塊，后面部分就是數(shù)據(jù)庫組的名字了。在此之后，測試工作有了很大的進展。（其實到后來才發(fā)現(xiàn)，參考文獻的后半部分有說明，只是為了爭取時間，所以沒有閱讀參考文獻的后面部分，但在后續(xù)接口功能及參數(shù)的查詢中起到了至關(guān)重要的作用。）

測試了所有的接口，對其含義和命名規(guī)則都熟悉了，接下來的事便是要合理的設(shè)計這個模塊的架構(gòu)，希望它能成為一個獨立的功能添加到我們的軟件當中。還好，在接受這個任務(wù)以前是做底層分析與維護的，因此對我們整個軟件的架構(gòu)還是比較熟悉，再加上對重用代碼有濃厚的興趣，因而這邊沒有太多的難點。經(jīng)過考慮，覺得寫數(shù)據(jù)庫部分可以重用我們軟件的邏輯，而在模塊的域領(lǐng)域中不能涉及我們軟件的域邏輯。而對于數(shù)據(jù)庫模式，決定用廣度優(yōu)先遍歷的方式對數(shù)據(jù)庫進行訪問。一切進展得很順利，在幾個工作日后，PDMS的ANSI標準元件庫終于展現(xiàn)在我們眼前，看到成果了，心情當然激動。

在設(shè)計架構(gòu)以前考慮過由于數(shù)據(jù)庫與等級庫、元件庫訪問數(shù)據(jù)庫的方式有所不同，由于設(shè)計庫的特殊性，在數(shù)據(jù)庫中維護了領(lǐng)域中的邏輯（這可能是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的一個瑕疵），從而導(dǎo)致潛在的風(fēng)險，架構(gòu)對設(shè)計庫不起作用，而事實證明，確實存在這樣的問題。當時的想法就是有兩種解決方案：一：數(shù)據(jù)庫仍然維護領(lǐng)域?qū)又械倪壿嫞蔷S護方式改變，使得這種關(guān)系是由節(jié)點自己維護，而無須通過其他域?qū)ο螅欢焊淖償?shù)據(jù)導(dǎo)出模塊中的領(lǐng)域?qū)樱侵畬υO(shè)計庫邏輯和元件庫等其他庫的邏輯都使用。雖然有了方案，但各有利弊，不好取舍。在綜合了多方面考慮之后，最終還是采取了第二種實現(xiàn)方式，使得各個庫的導(dǎo)出邏輯得到了統(tǒng)一。

在整個設(shè)計過程中，雖然遇到了不小的挑戰(zhàn)，但我總是以一種樂觀的心態(tài)去面對這些，雖然有時候也曾低落過，而心中那種必勝的信念從沒有減弱。我相信，既然能發(fā)現(xiàn)問題，那么就肯定有一種合理的方法來解決它，那只是時間的問題。

完成了，重擔似乎卸下了，便有更輕松的心情去迎接新的挑戰(zhàn)！

(2007.06.04供稿)

第二篇：熱力學(xué)開發(fā)試驗與數(shù)據(jù)分析小結(jié)

熱力學(xué)開發(fā)試驗與數(shù)據(jù)分析小結(jié)

熱力學(xué)開發(fā)的定義個人認為，是對設(shè)計出的基本型發(fā)動機，通過調(diào)整點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位、CBR狀態(tài)等參數(shù)（對于增壓直噴發(fā)動機則另有增壓控制率、燃油壓力、噴油正時等參數(shù)），使發(fā)動機在全負荷時得到最優(yōu)的最大功率、最大扭矩、最低比油耗及在部分負荷得到最優(yōu)的燃油經(jīng)濟性、燃燒穩(wěn)定性和排放水平，如果基本型的發(fā)動機不能達到目標，則要針對問題更改相應(yīng)的設(shè)計和硬件，直至滿足目標。

一、試驗設(shè)備

1、PUMA系統(tǒng)

記錄發(fā)動機臺架運行參數(shù)的數(shù)據(jù)，也可與其他系統(tǒng)相通信并記錄其試驗數(shù)據(jù)。

2、INDICATING系統(tǒng)

通過氣缸燃燒壓力傳感器的壓力信號，運算得到缸壓曲線、平均指示有效壓力IMEP、MFB50%、COV of IMEP、缸壓波動振幅等。平時試驗時，一般要根據(jù)缸壓曲線，來判斷發(fā)動機是否有爆震產(chǎn)生。

3、CAMEO系統(tǒng)

發(fā)動機自動標定及運行的工具。能自動調(diào)整ECU的標定參數(shù)如點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位及CBR控制狀態(tài)等，便于標定參數(shù)的優(yōu)化及標定時的數(shù)據(jù)采集。

4、INCA系統(tǒng)

發(fā)動機ECU標定工具，可調(diào)整點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位、CBR（可控燃燒速率）開關(guān)狀態(tài)等發(fā)動機運行參數(shù)。

5、其他設(shè)備儀器

汽缸燃燒壓力傳感器、進氣溫度傳感器、進氣壓力傳感器、排氣溫度、排氣壓力傳感器、空燃比分析儀、線性氧傳感器及排放分析儀等。

二、試驗內(nèi)容與方法

1、全負荷優(yōu)化試驗

全負荷試驗主要驗證發(fā)動機的最大功率、最大扭矩及最低燃油消耗BSFC（全負荷燃油消耗率）。調(diào)整點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位等參數(shù)，使發(fā)動機發(fā)揮出最優(yōu)性能。a）不同進氣歧管的外特性試驗

細長的進氣歧管有助于提高低速段的扭矩，粗短的進氣歧管有助于提高高速段的扭矩。b）不同凸輪軸（不同型線、升程）的全負荷試驗

VVT（Variable valve timing）：

VVT的作用：降低燃油消耗、降低排放、提高燃燒穩(wěn)定性、提高功率和扭矩輸出。通過改變凸輪軸相位可控制內(nèi)部EGR率，（重疊角大時，內(nèi)部EGR率大）當內(nèi)部EGR率大時要得到相同的功率輸出必須，增大節(jié)氣門開度，這將使進氣管內(nèi)的絕對壓力升高，減小節(jié)流損失，提高燃油經(jīng)濟性。

通過控制內(nèi)部EGR率，可顯著的降低Nox的排放量，HC的排放量只是稍微提高。

發(fā)動機怠速時，為了得到良好的燃燒穩(wěn)定性，需要較小的重疊角，大負荷時為了得到較大的功率輸出，需要較大的重疊角，但此時由于一部分燃油進入排氣系統(tǒng)內(nèi)會犧牲燃油經(jīng)濟性。

較早的進氣閥關(guān)（IVC）有利于低速段扭矩的輸出，不利于高速扭矩的輸出。較早的排氣閥開（EVO）有利于減少泵氣損失，但是較早的EVO減少了膨脹沖程，沖掉了減少的泵氣損失，降低了IMEP。因此，低速時需要較遲的EVO，高速時需要較早的EVO。大的進排氣閥重疊角，有利于發(fā)動機高速換氣，但是活塞與進排氣閥的間隙尤其是怠速的穩(wěn)定性限制了允許的重疊持續(xù)期。c）不同壓縮比的全負荷試驗（不同活塞、燃燒室）c）不同排氣系統(tǒng)的全負荷試驗

主要驗證發(fā)動機排氣背壓對發(fā)動機性能的影響。d）不同進氣系統(tǒng)的全負荷試驗。

主要驗證發(fā)動機進氣系統(tǒng)壓降對發(fā)動機性能的影響。

2、部分負荷優(yōu)化試驗（主要以工況點2000rpm/2bar BMEP為主，其他如1500rpm/2bar、1500rpm/4bar、2000rpm/4bar、3000rpm/2bar、3000rpm/3bar、3000rpm/4bar）

調(diào)整發(fā)動機點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位等發(fā)動機運行參數(shù)，使發(fā)動機發(fā)揮出最優(yōu)性能。部分負荷主要檢驗發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性（BSFC）、燃燒穩(wěn)定性（COV of IMEP）、排放水平（PCO、PHC、PNOx）。

1）不同CBR結(jié)構(gòu)的部分負荷試驗。CBR（Control burned rate）：CBR發(fā)動機的氣道由切向氣道與中型氣道組成，（切向氣道形成渦流，中性氣道形成滾流），部分負荷時通過關(guān)閉中性氣道，使空氣只從切向氣道進入氣缸，從而形成較強的紊流，可使燃燒加快。燃燒速度快可提高燃燒穩(wěn)定性，此時可適當推遲點火提前角以提高排氣溫度，加快三元催化器的起燃，同時推遲點火提前角也能降低HC的排放。CBR的另外優(yōu)點是可與VVT相配合，達到節(jié)油的目的，通過改變凸輪相位，可適當增大內(nèi)部EGR，內(nèi)部EGR的增大會使燃燒速度降低，燃燒穩(wěn)定性降低，但這可通過CBR來補償。調(diào)整點火提前角、空燃比、進排氣相位等參數(shù)，使發(fā)動機發(fā)揮出最優(yōu)性能。

2）不同凸輪軸的部分負荷試驗 3）不同進氣歧管的部分負荷試驗 4）不同壓縮比的部分負荷試驗

3、噴油目標試驗

不同工況下，燃油霧化良好，油束處于氣道中心，盡量減少濕壁，濕壁面積大會使機油稀釋嚴重和HC的排放升高。

4、火花塞選擇試驗

三、主要試驗數(shù)據(jù)及分析

1、MFB50%(Mass fraction burned 50%、CA ATDC)

為了得到最佳燃燒熱釋放率MFB50%應(yīng)處在上止點后8度，對應(yīng)的燃燒最高壓力點應(yīng)在上止點后12度附近，此時發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性、燃燒穩(wěn)定性最好，其位置可通過點火提前角調(diào)整，點火角提前其位置提前，點火角推遲其位置推遲。在低速低負荷區(qū)域，MFB50%能達到止點后8度的位置，但在高速高負荷時由于爆震等原因，要遲于上止點后8度。

2、SA（Spark advance、CA BTDC）

點火提前角，調(diào)整點火提前角應(yīng)盡可能使MFB50%應(yīng)處在上止點后8度的位置，如果發(fā)生爆震則要推遲點火角。點火角過大會發(fā)生爆震或處于爆震極限，檢查點火角是否適當?shù)姆椒ㄊ牵焊讐呵€的波動振幅應(yīng)小于不同轉(zhuǎn)速的規(guī)定值（一般規(guī)律：發(fā)動機轉(zhuǎn)速n千轉(zhuǎn)，允許壓力波動振幅值為n bar）。另外點火提前角滯后會使排溫升高，高速高負荷必須注意。

3、BMEP（Brake mean effective pressure、bar）

制動平均有效壓力是通過發(fā)動機臺架的制動力矩計算得到，其值一般與進氣管絕對壓力有如下關(guān)系：進氣壓力1bar時平均制動有效壓力為10-11bar，進氣壓力為1.6bar時平均制動有效壓力為16-17bar。

4、IMEP（Indicated mean effective pressure、bar）

指示平均有效壓力，通過缸壓傳感器的壓力信號，計算得到。

5、FMEP（Friction mean effective pressure、bar）摩擦平均有效壓力FMEP= IMEP-BMEP。FMEP值過大將會影響發(fā)動機的功率扭矩輸出，1.6L CBR VVT發(fā)動機在額定功率點的理想值為1.6~1.7 bar。

6、PMEP（Pumping mean effective pressure、bar）

泵氣平均有效壓力，提前開啟排氣閥可降低泵氣損失，但有可能縮短作功沖程，減小指示平均有效壓力。

7、COV of IMEP（Coefficient of vibration of IMEP）

該值主要是評定發(fā)動機部分負荷與怠速時燃燒穩(wěn)定性的重要指標，其值越小燃燒越穩(wěn)定，一般地，燃燒速度越快其值越小。低速低負荷時其值較大，高負荷時其值較小。2000rpm/2bar時其限值為5%，怠速時其限值為20%。

8、BSFC（Brake specific fuel consumption）

評價發(fā)動機燃油經(jīng)濟性的重要指標，全負荷工況點的最低值為275g/kw*h（此時空燃比應(yīng)小于1），2000rpm/2bar時其限值為372-399g/kw.h（RON 95）。

9、Max pressure rise（bar /CA）

平均壓力上升率，當點火角設(shè)定的過早時，平均壓力上升率增大，輸出扭矩增大，油耗降低，但燃燒噪聲變大，工作粗暴，因此需對此限制。1.6L CBR VVT和2.0L TCI GDI發(fā)動機的最大值為4bar/CA。

10、Lambda 空燃比有實測空燃比和通過排放分析儀計算的空燃比兩種。

部分負荷空燃比為1；全負荷時為了得到較大的扭矩輸出需將空燃比加濃，一般情況下空燃比為0.9時，發(fā)動機的輸出功率較大；高速高負荷時，為了降低排氣溫度而將空燃比設(shè)的更加濃，可為0.85，空燃比加濃排氣溫度降低的原因主要是燃油蒸發(fā)吸收部分熱量，另外空燃比過濃將會使燃燒不充分，而是排氣溫度降低。

11、噴油正時

對于直噴發(fā)動機，噴油正時比較重要。因為當加大氣門重疊角時，可利用新鮮空氣將廢氣盡可能排除，然后開始噴油，這樣避免了燃油隨新鮮空氣進入排氣系統(tǒng)，因此適當?shù)膰娪驼龝r可以提高燃油經(jīng)濟性。有一點要注意，由于一部分新鮮空氣未參加燃燒便進入排氣系統(tǒng)，這使排氣系統(tǒng)中氧傳感器的測得空燃比值高于實際燃燒的空燃比值。

12、最大燃燒爆發(fā)壓力

最大燃燒爆發(fā)壓力過大，活塞、曲軸等運動件的強度也必須提高，否則容易損壞。1.6L CBR VVT 發(fā)動機的最高燃燒爆發(fā)壓力70bar、2.0L TCI GDI最大燃燒爆發(fā)壓力90bar。

13、發(fā)動機最大功率

滿足開發(fā)目標。1.6L CBR VVT發(fā)動機的開發(fā)目標為87kw/6200rpm（RON 95），2.0L TCI GDI發(fā)動機的開發(fā)目標為144kw/5500rpm（RON 95）。

14、發(fā)動機扭矩

滿足最大扭矩的開發(fā)目標，低速段扭矩的開發(fā)目標。最大扭矩點的轉(zhuǎn)速不要太高一般小于4500rpm，低速段的扭矩較低，會影響整車的加速性能。

1.6L CBR VVT 發(fā)動機的最大扭矩開發(fā)目標值為147 Nm/4300rpm、低速段扭矩的開發(fā)目標值為121 Nm / 1500rpm（RON 95）；

2.0L TCI GDI 發(fā)動機的最大扭矩開發(fā)目標值為290Nm/1800rpm、低速段扭矩的開發(fā)目標值為249 Nm/1500rpm（RON 95）。

15、PCO 其排放量主要與空燃比有關(guān)，空燃比濃排放量升高。

16、PHC 點火角推遲排放量降低，空燃比濃排放量升高。

17、PNOx 燃燒溫度高，氮氧化物的含量高。通過內(nèi)部EGR可顯著降低其含量。

18、CO2

19、O2 一般排氣中氧氣的含量在1%內(nèi)，則說明燃燒正常，可通過此數(shù)值方便的判斷發(fā)動機工作狀態(tài)是否正常。20、發(fā)動機出水溫度

一般控制在90攝氏度。

21、發(fā)動機進水溫度

進出水溫的差在4攝氏度比較合理，說明發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)的冷卻能力滿足要求。

22、發(fā)動機機油壓力

機油壓力正常保持在4-5 bar。

23、機油溫度

一般控制在90攝氏度，最高溫度不能超過140度。

24、環(huán)境壓力

25、空濾口溫度、壓力

空濾口溫度一般控制在標準溫度25度。

26、進氣軟管溫度、壓力

27、進氣管溫度、壓力

全負荷試驗時，進氣歧管的壓力與環(huán)境壓力的差值不能太大，否則將影響發(fā)動機的充氣效率也就影響了發(fā)動機的功率輸出，1.6L CBR VVT發(fā)動機的限值為25-30mbar。

增壓發(fā)動機進氣管溫度控制的過低，有利于功率扭矩輸出，但實際上增壓發(fā)動機進氣管內(nèi)的一般較高（本發(fā)動機規(guī)定，外特性試驗時為50攝氏度），因此要注意進氣管內(nèi)的溫度是否適當。增壓發(fā)動機進氣管壓力控制的高，有利于功率扭矩輸出，但進氣壓力過高（如絕對壓力超過1.8bar），將會使增壓器的工作負荷加大，工作環(huán)境惡化，可靠性降低，另外也減少了高原時進氣增壓的余量。

28、各缸進氣口溫度

29、油軌壓力

1.6L CBR VVT發(fā)動機的油軌燃油壓力為4bar。2.0TCI GDI 發(fā)動機的油軌壓力可調(diào)，一般控制在7-11Mpa，中低負荷時燃油需求量小，為了降低高壓油泵的功率消耗，將油壓設(shè)定的低一些，高負荷時為了滿足燃油量，應(yīng)將油壓設(shè)定的高些。30、進回油溫度

31、各缸排氣溫度

32、排放物采樣

33、三元催化器前的溫度、壓力

1.6L CBR VVT發(fā)動機的最大功率點的排氣背壓規(guī)定值為350mbar。三元催化器前的最高排氣溫度應(yīng)低于850攝氏度。

2.0L TCI GDI發(fā)動機最大功率點的排氣背壓規(guī)定值為450mbar（最大不能超過550mbar）。增壓器前的最高排氣溫度應(yīng)低于950攝氏度。

34、三元催化器溫度

一般三元催化器內(nèi)部的最高溫度不能超過920度，否則三元催化器將會被燒結(jié)損壞。

35、三元催化器后的溫度、壓力

注：在進行臺架試驗時一定要注意三個重要的參數(shù)：點火提前角、排氣溫度和空燃比。

點火角不當則會引起爆震，損壞發(fā)動機；排氣溫度過高將會使三元催化器燒結(jié)損壞；空燃比不當將會影響油耗，也會影響點火提前角和排氣溫度。

發(fā)動機產(chǎn)品的數(shù)字化開發(fā)

作者：長安汽車工程研究院 詹樟松 來源：AI汽車制造業(yè)

在市場競爭趨于白熱化的今天，汽車和發(fā)動機制造企業(yè)的成功取決于能否持續(xù)地向市場提供一流的汽車和發(fā)動機產(chǎn)品。富有創(chuàng)新的高效產(chǎn)品開發(fā)流程則是企業(yè)向市場持續(xù)提供一流產(chǎn)品的保證。

產(chǎn)品開發(fā)流程概述

發(fā)動機產(chǎn)品開發(fā)是一個龐大的，具體的產(chǎn)品開發(fā)管理程序集，其范圍涵蓋了從項目研究分析到批量生產(chǎn)整個過程，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，將數(shù)字化的開發(fā)成為一種趨勢，發(fā)動機產(chǎn)品開發(fā)流程的數(shù)字化就是在PDM等平臺上通過計算機和網(wǎng)絡(luò)來處理、固化和集成整個發(fā)動機產(chǎn)品的開發(fā)過程見圖1。

圖1 發(fā)動機產(chǎn)品開發(fā)流程及其數(shù)字化示意圖

本文選取發(fā)動機開發(fā)流程中的設(shè)計和驗證階段，以一款發(fā)動機從市場概念確定到虛擬樣機開發(fā)完畢進入樣機制作和物理試驗開發(fā)為止，簡單地介紹發(fā)動機產(chǎn)品的虛擬開發(fā)過程。

本文定義的設(shè)計和驗證階段的數(shù)字化開發(fā)可細分為概念設(shè)計階段、布置設(shè)計階段和詳細設(shè)計階段，每個階段都包含了數(shù)字化設(shè)計和驗證工作的并行和協(xié)同：設(shè)計工程師按照時間進度提交零部件、裝配的子系統(tǒng)及整機的CAD設(shè)計數(shù)據(jù)；驗證工程師應(yīng)用CAE手段對設(shè)計部門提交的CAD數(shù)據(jù)進行包括最基本的尺寸和運動學(xué)校核、復(fù)雜的動力學(xué)分析和功能實現(xiàn)以及最復(fù)雜的可靠性分析等進行全方位驗證。在整個數(shù)字化開發(fā)過程中，CAD設(shè)計和CAE分析都在PDM系統(tǒng)的統(tǒng)一管理下實現(xiàn)最大化的并行、交互和協(xié)同。

概念設(shè)計階段

概念設(shè)計階段是發(fā)動機產(chǎn)品開發(fā)流程中進入工程化開發(fā)過程的第一階段，也是最重要的階段。理論上來說，有關(guān)所開發(fā)產(chǎn)品的所有重大決策性問題都要在這一階段內(nèi)解決。概念設(shè)計階段的主要工作有：對前期項目策劃階段完成的市場、法規(guī)、競爭對手和競爭機型調(diào)查研究的結(jié)果進行分析和評估，并轉(zhuǎn)換為概念設(shè)計階段的設(shè)計輸入；產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、生產(chǎn)制造、市場銷售和零部件供應(yīng)商的專家們在概念設(shè)計階段需協(xié)同進行可行性研究工作；根據(jù)產(chǎn)品的市場定位和企業(yè)品牌的內(nèi)涵，結(jié)合當前行業(yè)的技術(shù)發(fā)展水平等因素，確定所開發(fā)產(chǎn)品在性能、質(zhì)量、成本等方面適當?shù)哪繕怂健⒕唧w指標和規(guī)格要求；進行整機系統(tǒng)總體布置研究；確定產(chǎn)品的總體技術(shù)方案和各子系統(tǒng)的總體技術(shù)路線等。

概念設(shè)計階段的數(shù)字化開發(fā)工作以CAE仿真分析為主，在整機級和各大系統(tǒng)級建立虛擬樣機進行CAE分析，根據(jù)仿真分析的結(jié)果設(shè)定各項設(shè)計目標和確定總體技術(shù)路線。對于發(fā)動機產(chǎn)品開發(fā)而言，概念設(shè)計階段的主要CAE仿真任務(wù)有：

1、發(fā)動機氣體交換過程模擬

建立一維的CFD模型，分析發(fā)動機經(jīng)進氣系統(tǒng)吸入新鮮空氣直至經(jīng)排氣系統(tǒng)排出的整個過程，目的是確定進氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)以及氣缸蓋氣道的總體技術(shù)方案和主要參數(shù)，目標是保證發(fā)動機整個氣體交換過程順暢有效。此類分析軟件主要有GT-Power和AVL-Boost等。

2、發(fā)動機熱動力學(xué)分析和整機性能預(yù)測

在氣體交換的基礎(chǔ)上增加發(fā)動機缸內(nèi)燃燒過程的仿真分析，預(yù)測發(fā)動機的總體性能，如功率、扭矩和燃油消耗率等，然后反過來確定進氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、由缸蓋、缸體和活塞組成的燃燒系統(tǒng)等子系統(tǒng)的主要參數(shù)和技術(shù)方案，如圖2所示。

圖2 發(fā)動機熱動力學(xué)和整機總體性能預(yù)測

3、發(fā)動機冷卻系統(tǒng)一維CFD分析

用于確定發(fā)動機水套的主體結(jié)構(gòu)使發(fā)動機得到有效而適當?shù)睦鋮s，保證發(fā)動機熱力學(xué)性能和可靠性的實現(xiàn)。此類分析軟件有GT-Cool等。

4、發(fā)動機潤滑系統(tǒng)一維CFD分析

用于確定發(fā)動機潤滑系統(tǒng)，主要是發(fā)動機缸蓋、缸體的潤滑油道的主體結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)，使發(fā)動機各運動部件，如凸輪配氣機構(gòu)、曲柄連桿機構(gòu)等得到有效而適當?shù)臐櫥ＷC發(fā)動機的可靠性。此類分析軟件有FlowMaster等。

5、裝備該發(fā)動機的整車的基本性能仿真分析

目的是確定與該發(fā)動機匹配的變速器，以及預(yù)測裝備此動力總成的汽車的動力性和燃料經(jīng)濟性，圖3所示的即為整車性能分析CAE模型及其相應(yīng)的分析結(jié)果——新歐洲循環(huán)工況下的汽車燃油消耗量和汽車性能指標（反映汽車的動力性）之間的關(guān)系。該類分析軟件主要有AVL-Cruise和GT-Drive等。

圖3 汽車動力性和燃料經(jīng)濟性能預(yù)測和變速器選型分析

布置設(shè)計階段

布置設(shè)計階段主要是確定各主要零部件的尺寸和相互之間的關(guān)系及接口，進一步對概念設(shè)計階段確定的技術(shù)方案進行細化。布置設(shè)計階段的CAD設(shè)計工作主要是根據(jù)概念設(shè)計階段的CAE仿真結(jié)果建立發(fā)動機各大子系統(tǒng)的表面模型，確定和建立各大子系統(tǒng)之間的裝配關(guān)系和模型，以及明確發(fā)動機在所裝配的整車發(fā)動機艙中的坐標位置等。CAE仿真分析則需要對所有的概念設(shè)計階段的分析模型進行更新，使之更加具體和復(fù)雜，仿真的輸出結(jié)果也更加詳細和準確。同時，增加新的一些CAE仿真分析內(nèi)容和領(lǐng)域，如發(fā)動機前端輪系動力學(xué)分析，配氣機構(gòu)動力學(xué)分析，以及發(fā)動機的缸蓋、缸體、曲軸、凸輪軸和連桿五大零部件的初步有限元分析等。

1、發(fā)動機的前端輪系和配氣機構(gòu)動力學(xué)分析

應(yīng)用AVL-Tycon或MSC.ADAMS等行業(yè)常用的專業(yè)軟件建立分析模型，首先對前端輪系和配氣機構(gòu)子系統(tǒng)的布置設(shè)計結(jié)果進行各運動零部件之間的裝配和運動學(xué)關(guān)系進行檢查和校核，然后開始動力學(xué)分析，主要的分析內(nèi)容是考察各運動零部件的位移、速度、加速度等運動學(xué)和動力學(xué)指標以及各零部件在各種狀況下的受力情況，分析目的是要求各運動部件的各力學(xué)指標在合理范圍之內(nèi)以確保動力學(xué)系統(tǒng)的可靠性和良好振動和噪聲水平，圖4即為發(fā)動機配氣機構(gòu)的動力學(xué)分析。

圖4 發(fā)動機配氣機構(gòu)動力學(xué)分析

2、主要零部件的有限元分析

在布置設(shè)計階段部分主要的零部件，如缸蓋、缸體、曲軸、凸輪軸和連桿五大件將進行第一輪的有限元計算分析，考察和驗證零部件CAD結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，主要計算各零部件的剛強度、模態(tài)和疲勞等。在布置設(shè)計階段，有限元分析是靜態(tài)分析，相對簡單，主要考察零部件CAD設(shè)計的靜態(tài)結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理性。圖5和圖6分別給出了發(fā)動機連桿的強度分析和曲軸的扭振分析，常用的分析軟件有HyperWorks、NASTRAN、ABAQUS、AVL-EXCITE等。

圖5 發(fā)動機連桿強度分析

圖6 發(fā)動機曲軸扭轉(zhuǎn)振動分析

詳細設(shè)計階段

詳細設(shè)計階段，數(shù)字化開發(fā)范圍將覆蓋所有新設(shè)計零部件的全部特性，在詳細設(shè)計階段結(jié)束時將保證每一個零部件的CAD設(shè)計數(shù)據(jù)（包括三維實體設(shè)計數(shù)據(jù)和二維平面設(shè)計數(shù)據(jù)）將能具體指導(dǎo)工廠的生產(chǎn)制造，因此，CAD設(shè)計的工作量急劇增長，成為詳細設(shè)計階段的主要工作。同時，在詳細設(shè)計階段將應(yīng)用CAE分析手段對所有新設(shè)計零部件的CAD設(shè)計進行分析和驗證，以確保在數(shù)字化開發(fā)階段解決每個新設(shè)計的零部件以及從零部件到各子系統(tǒng)、最后到整機的每個層次都不存在問題。

此時，CAE分析的首要任務(wù)是對前兩個階段所有的分析模型根據(jù)詳細設(shè)計階段能夠獲得的最全面的設(shè)計信息進行最后的更新和拓展，進一步更準確地驗證各零部件、系統(tǒng)和整機的功能和特性。比如在概念設(shè)計和布置設(shè)計階段進行的發(fā)動機氣體交換一維CFD分析的基礎(chǔ)上將進一步拓展和更新到進行一維或三維的進排氣噪聲分析（見圖7），進排氣系統(tǒng)和發(fā)動機缸內(nèi)流動的三維CFD分析（見圖8）。目的是從三維角度考察發(fā)動機的氣體交換過程和流體在發(fā)動機缸內(nèi)的流動過程，保證發(fā)動機各缸進排氣的均勻度和發(fā)動機缸內(nèi)流動的最佳化，以及在保證發(fā)動機性能設(shè)計指標的前提下盡量降低發(fā)動機的進排氣噪聲。又如在前階段發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的一維CFD分析在本階段將更新為最詳細的三維CFD分析，以詳細考察冷卻液在發(fā)動機冷卻水套中的流動情況，包括冷卻液的流動速度、壓力損失等參數(shù)，要求整個冷卻水套沒有流動死區(qū)或冷卻液發(fā)生沸騰等，使發(fā)動機得到恰當?shù)睦鋮s，從而確保發(fā)動機的工作的可靠性。在汽車和發(fā)動機產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域，常用的三維CFD分析軟件有Fluent、Star_CD和AVL-Fire等。

圖7 發(fā)動機進排氣氣動噪聲分析

圖8 發(fā)動機進排氣系統(tǒng)和缸內(nèi)流動三維CFD分析

在此著重介紹發(fā)動機缸體缸蓋一體化分析（見圖9），該CAE分析項目是整個發(fā)動機開發(fā)流程中最復(fù)雜、最困難的、也是最重要的分析項目之一。發(fā)動機缸體缸蓋一體化分析是一個典型的流固耦合分析，整個分析由發(fā)動機缸內(nèi)燃燒和傳熱、冷卻潤滑系統(tǒng)的三維CFD計算分析和缸體缸蓋的受熱、受力、變形等有限元分析兩個過程的交互耦合完成，考察發(fā)動機缸蓋、缸體、缸套、汽缸墊等在極限或典型運行工況下的溫度變化和變形等，尤其是一些關(guān)鍵部位的關(guān)鍵指標必須被驗證確認。比如缸蓋鼻梁區(qū)的最高溫度、缸套的最大變形量、汽缸墊的變形量等，這些部位任何一處設(shè)計不當導(dǎo)致溫度過高或變形過大都會給發(fā)動機帶來致命的失效。例如缸蓋鼻梁區(qū)溫度過高會導(dǎo)致材料蠕變失效、開裂等，缸套變形過大會帶來拉缸等，這些故障一旦發(fā)生將直接導(dǎo)致發(fā)動機完全失效而報廢。

圖9 發(fā)動機缸體缸蓋一體化分析

在詳細設(shè)計階段所有零部件和子系統(tǒng)新的CAD設(shè)計都必須經(jīng)CAE仿真分析驗證，確保任何設(shè)計問題解決后，開發(fā)流程才能進入樣機制造和物理試驗開發(fā)和驗證階段。

結(jié)語

本文概述了數(shù)字化技術(shù)在現(xiàn)代發(fā)動機產(chǎn)品開發(fā)流程中的應(yīng)用，從概念設(shè)計到詳細設(shè)計，CAD設(shè)計和CAE分析始終在PDM統(tǒng)籌下并行、協(xié)同工作，例如PDM系統(tǒng)會規(guī)定CAD設(shè)計工程師在一定的時間間隔內(nèi)發(fā)布以百分比方式表示的CAD設(shè)計成熟度（完成度），負責該零部件的CAE分析工程師則根據(jù)CAD設(shè)計的不同成熟度建立不同層次的分析模型，進行相應(yīng)層次CAE校核或驗證，并及時把分析結(jié)果反饋給CAD設(shè)計工程師，以保證其后續(xù)設(shè)計的正確方向。可見，整個數(shù)字化開發(fā)過程就是一個CAD設(shè)計和CAE驗證的“實時”交互和協(xié)同過程，該過程使得現(xiàn)代發(fā)動機產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量提高、周期變短并且降低了費用。(end)

文章內(nèi)容僅供參考(投稿)(如果您是本文作者，請點擊此處)(2010-2-24，閱讀360次)

第三篇：熱力學(xué)開發(fā)試驗與數(shù)據(jù)分析小結(jié)

熱力學(xué)開發(fā)試驗與數(shù)據(jù)分析小結(jié)

熱力學(xué)開發(fā)的定義個人認為，是對設(shè)計出的基本型發(fā)動機，通過調(diào)整點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位、CBR狀態(tài)等參數(shù)（對于增壓直噴發(fā)動機則另有增壓控制率、燃油壓力、噴油正時等參數(shù)），使發(fā)動機在全負荷時得到最優(yōu)的最大功率、最大扭矩、最低比油耗及在部分負荷得到最優(yōu)的燃油經(jīng)濟性、燃燒穩(wěn)定性和排放水平，如果基本型的發(fā)動機不能達到目標，則要針對問題更改相應(yīng)的設(shè)計和硬件，直至滿足目標。

一、試驗設(shè)備

1、PUMA系統(tǒng)

記錄發(fā)動機臺架運行參數(shù)的數(shù)據(jù)，也可與其他系統(tǒng)相通信并記錄其試驗數(shù)據(jù)。

2、INDICATING系統(tǒng)

通過氣缸燃燒壓力傳感器的壓力信號，運算得到缸壓曲線、平均指示有效壓力IMEP、MFB50%、COV of IMEP、缸壓波動振幅等。平時試驗時，一般要根據(jù)缸壓曲線，來判斷發(fā)動機是否有爆震產(chǎn)生。

3、CAMEO系統(tǒng)

發(fā)動機自動標定及運行的工具。能自動調(diào)整ECU的標定參數(shù)如點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位及CBR控制狀態(tài)等，便于標定參數(shù)的優(yōu)化及標定時的數(shù)據(jù)采集。

4、INCA系統(tǒng)

發(fā)動機ECU標定工具，可調(diào)整點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位、CBR開關(guān)狀態(tài)等發(fā)動機運行參數(shù)。

5、其他設(shè)備儀器

汽缸燃燒壓力傳感器、進氣溫度傳感器、進氣壓力傳感器、排氣溫度、排氣壓力傳感器、空燃比分析儀、線性氧傳感器及排放分析儀等。

二、試驗內(nèi)容與方法

1、全負荷優(yōu)化試驗

全負荷試驗主要驗證發(fā)動機的最大功率、最大扭矩及最低燃油消耗BSFC。調(diào)整點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位等參數(shù)，使發(fā)動機發(fā)揮出最優(yōu)性能。a）不同進氣歧管的外特性試驗

細長的進氣歧管有助于提高低速段的扭矩，粗短的進氣歧管有助于提高高速段的扭矩。b）不同凸輪軸（不同型線、升程）的全負荷試驗

VVT（Variable valve timing）：

VVT的作用：降低燃油消耗、降低排放、提高燃燒穩(wěn)定性、提高功率和扭矩輸出。通過改變凸輪軸相位可控制內(nèi)部EGR率，（重疊角大時，內(nèi)部EGR率大）當內(nèi)部EGR率大時要得到相同的功率輸出必須，增大節(jié)氣門開度，這將使進氣管內(nèi)的絕對壓力升高，減小節(jié)流損失，提高燃油經(jīng)濟性。

通過控制內(nèi)部EGR率，可顯著的降低Nox的排放量，HC的排放量只是稍微提高。

發(fā)動機怠速時，為了得到良好的燃燒穩(wěn)定性，需要較小的重疊角，大負荷時為了得到較大的功率輸出，需要較大的重疊角，但此時由于一部分燃油進入排氣系統(tǒng)內(nèi)會犧牲燃油經(jīng)濟性。

較早的進氣閥關(guān)（IVC）有利于低速段扭矩的輸出，不利于高速扭矩的輸出。較早的排氣閥開（EVO）有利于減少泵氣損失，但是較早的EVO減少了膨脹沖程，沖掉了減少的泵氣損失，降低了IMEP。因此，低速時需要較遲的EVO，高速時需要較早的EVO。大的進排氣閥重疊角，有利于發(fā)動機高速換氣，但是活塞與進排氣閥的間隙尤其是怠速的穩(wěn)定性限制了允許的重疊持續(xù)期。c）不同壓縮比的全負荷試驗（不同活塞、燃燒室）c）不同排氣系統(tǒng)的全負荷試驗

主要驗證發(fā)動機排氣背壓對發(fā)動機性能的影響。d）不同進氣系統(tǒng)的全負荷試驗。

主要驗證發(fā)動機進氣系統(tǒng)壓降對發(fā)動機性能的影響。

2、部分負荷優(yōu)化試驗（主要以工況點2000rpm/2bar BMEP為主，其他如1500rpm/2bar、1500rpm/4bar、2000rpm/4bar、3000rpm/2bar、3000rpm/3bar、3000rpm/4bar）

調(diào)整發(fā)動機點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位等發(fā)動機運行參數(shù)，使發(fā)動機發(fā)揮出最優(yōu)性能。部分負荷主要檢驗發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性（BSFC）、燃燒穩(wěn)定性（COV of IMEP）、排放水平（PCO、PHC、PNOx）。

1）不同CBR結(jié)構(gòu)的部分負荷試驗。CBR（Control burned rate）：CBR發(fā)動機的氣道由切向氣道與中型氣道組成，（切向氣道形成渦流，中性氣道形成滾流），部分負荷時通過關(guān)閉中性氣道，使空氣只從切向氣道進入氣缸，從而形成較強的紊流，可使燃燒加快。燃燒速度快可提高燃燒穩(wěn)定性，此時可適當推遲點火提前角以提高排氣溫度，加快三元催化器的起燃，同時推遲點火提前角也能降低HC的排放。CBR的另外優(yōu)點是可與VVT相配合，達到節(jié)油的目的，通過改變凸輪相位，可適當增大內(nèi)部EGR，內(nèi)部EGR的增大會使燃燒速度降低，燃燒穩(wěn)定性降低，但這可通過CBR來補償。調(diào)整點火提前角、空燃比、進排氣相位等參數(shù)，使發(fā)動機發(fā)揮出最優(yōu)性能。

2）不同凸輪軸的部分負荷試驗 3）不同進氣歧管的部分負荷試驗 4）不同壓縮比的部分負荷試驗

3、噴油目標試驗

不同工況下，燃油霧化良好，油束處于氣道中心，盡量減少濕壁，濕壁面積大會使機油稀釋嚴重和HC的排放升高。

4、火花塞選擇試驗

三、主要試驗數(shù)據(jù)及分析

1、MFB50%(Mass fraction burned 50%、CA ATDC)

為了得到最佳燃燒熱釋放率MFB50%應(yīng)處在上止點后8度，對應(yīng)的燃燒最高壓力點應(yīng)在上止點后12度附近，此時發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性、燃燒穩(wěn)定性最好，其位置可通過點火提前角調(diào)整，點火角提前其位置提前，點火角推遲其位置推遲。在低速低負荷區(qū)域，MFB50%能達到止點后8度的位置，但在高速高負荷時由于爆震等原因，要遲于上止點后8度。

2、SA（Spark advance、CA BTDC）

點火提前角，調(diào)整點火提前角應(yīng)盡可能使MFB50%應(yīng)處在上止點后8度的位置，如果發(fā)生爆震則要推遲點火角。點火角過大會發(fā)生爆震或處于爆震極限，檢查點火角是否適當?shù)姆椒ㄊ牵焊讐呵€的波動振幅應(yīng)小于不同轉(zhuǎn)速的規(guī)定值（一般規(guī)律：發(fā)動機轉(zhuǎn)速n千轉(zhuǎn)，允許壓力波動振幅值為n bar）。另外點火提前角滯后會使排溫升高，高速高負荷必須注意。

3、BMEP（Brake mean effective pressure、bar）

制動平均有效壓力是通過發(fā)動機臺架的制動力矩計算得到，其值一般與進氣管絕對壓力有如下關(guān)系：進氣壓力1bar時平均制動有效壓力為10-11bar，進氣壓力為1.6bar時平均制動有效壓力為16-17bar。

4、IMEP（Indicated mean effective pressure、bar）

指示平均有效壓力，通過缸壓傳感器的壓力信號，計算得到。

5、FMEP（Friction mean effective pressure、bar）摩擦平均有效壓力FMEP= IMEP-BMEP。FMEP值過大將會影響發(fā)動機的功率扭矩輸出，1.6L CBR VVT發(fā)動機在額定功率點的理想值為1.6~1.7 bar。

6、PMEP（Pumping mean effective pressure、bar）

泵氣平均有效壓力，提前開啟排氣閥可降低泵氣損失，但有可能縮短作功沖程，減小指示平均有效壓力。

7、COV of IMEP（Coefficient of vibration of IMEP）

該值主要是評定發(fā)動機部分負荷與怠速時燃燒穩(wěn)定性的重要指標，其值越小燃燒越穩(wěn)定，一般地，燃燒速度越快其值越小。低速低負荷時其值較大，高負荷時其值較小。2000rpm/2bar時其限值為5%，怠速時其限值為20%。

8、BSFC（Brake specific fuel consumption）

評價發(fā)動機燃油經(jīng)濟性的重要指標，全負荷工況點的最低值為275g/kw*h（此時空燃比應(yīng)小于1），2000rpm/2bar時其限值為372-399g/kw.h（RON 95）。

9、Max pressure rise（bar /CA）

平均壓力上升率，當點火角設(shè)定的過早時，平均壓力上升率增大，輸出扭矩增大，油耗降低，但燃燒噪聲變大，工作粗暴，因此需對此限制。1.6L CBR VVT和2.0L TCI GDI發(fā)動機的最大值為4bar/CA。

10、Lambda 空燃比有實測空燃比和通過排放分析儀計算的空燃比兩種。

部分負荷空燃比為1；全負荷時為了得到較大的扭矩輸出需將空燃比加濃，一般情況下空燃比為0.9時，發(fā)動機的輸出功率較大；高速高負荷時，為了降低排氣溫度而將空燃比設(shè)的更加濃，可為0.85，空燃比加濃排氣溫度降低的原因主要是燃油蒸發(fā)吸收部分熱量，另外空燃比過濃將會使燃燒不充分，而是排氣溫度降低。

11、噴油正時

對于直噴發(fā)動機，噴油正時比較重要。因為當加大氣門重疊角時，可利用新鮮空氣將廢氣盡可能排除，然后開始噴油，這樣避免了燃油隨新鮮空氣進入排氣系統(tǒng)，因此適當?shù)膰娪驼龝r可以提高燃油經(jīng)濟性。有一點要注意，由于一部分新鮮空氣未參加燃燒便進入排氣系統(tǒng)，這使排氣系統(tǒng)中氧傳感器的測得空燃比值高于實際燃燒的空燃比值。

12、最大燃燒爆發(fā)壓力

最大燃燒爆發(fā)壓力過大，活塞、曲軸等運動件的強度也必須提高，否則容易損壞。1.6L CBR VVT 發(fā)動機的最高燃燒爆發(fā)壓力70bar、2.0L TCI GDI最大燃燒爆發(fā)壓力90bar。

13、發(fā)動機最大功率

滿足開發(fā)目標。1.6L CBR VVT發(fā)動機的開發(fā)目標為87kw/6200rpm（RON 95），2.0L TCI GDI發(fā)動機的開發(fā)目標為144kw/5500rpm（RON 95）。

14、發(fā)動機扭矩

滿足最大扭矩的開發(fā)目標，低速段扭矩的開發(fā)目標。最大扭矩點的轉(zhuǎn)速不要太高一般小于4500rpm，低速段的扭矩較低，會影響整車的加速性能。

1.6L CBR VVT 發(fā)動機的最大扭矩開發(fā)目標值為147 Nm/4300rpm、低速段扭矩的開發(fā)目標值為121 Nm / 1500rpm（RON 95）；

2.0L TCI GDI 發(fā)動機的最大扭矩開發(fā)目標值為290Nm/1800rpm、低速段扭矩的開發(fā)目標值為249 Nm/1500rpm（RON 95）。

15、PCO 其排放量主要與空燃比有關(guān)，空燃比濃排放量升高。

16、PHC 點火角推遲排放量降低，空燃比濃排放量升高。

17、PNOx 燃燒溫度高，氮氧化物的含量高。通過內(nèi)部EGR可顯著降低其含量。

18、CO2

19、O2 一般排氣中氧氣的含量在1%內(nèi)，則說明燃燒正常，可通過此數(shù)值方便的判斷發(fā)動機工作狀態(tài)是否正常。20、發(fā)動機出水溫度

一般控制在90攝氏度。

21、發(fā)動機進水溫度

進出水溫的差在4攝氏度比較合理，說明發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)的冷卻能力滿足要求。

22、發(fā)動機機油壓力

機油壓力正常保持在4-5 bar。

23、機油溫度

一般控制在90攝氏度，最高溫度不能超過140度。

24、環(huán)境壓力

25、空濾口溫度、壓力

空濾口溫度一般控制在標準溫度25度。

26、進氣軟管溫度、壓力

27、進氣管溫度、壓力

全負荷試驗時，進氣歧管的壓力與環(huán)境壓力的差值不能太大，否則將影響發(fā)動機的充氣效率也就影響了發(fā)動機的功率輸出，1.6L CBR VVT發(fā)動機的限值為25-30mbar。

增壓發(fā)動機進氣管溫度控制的過低，有利于功率扭矩輸出，但實際上增壓發(fā)動機進氣管內(nèi)的一般較高（本發(fā)動機規(guī)定，外特性試驗時為50攝氏度），因此要注意進氣管內(nèi)的溫度是否適當。增壓發(fā)動機進氣管壓力控制的高，有利于功率扭矩輸出，但進氣壓力過高（如絕對壓力超過1.8bar），將會使增壓器的工作負荷加大，工作環(huán)境惡化，可靠性降低，另外也減少了高原時進氣增壓的余量。

28、各缸進氣口溫度

29、油軌壓力

1.6L CBR VVT發(fā)動機的油軌燃油壓力為4bar。2.0TCI GDI 發(fā)動機的油軌壓力可調(diào)，一般控制在7-11Mpa，中低負荷時燃油需求量小，為了降低高壓油泵的功率消耗，將油壓設(shè)定的低一些，高負荷時為了滿足燃油量，應(yīng)將油壓設(shè)定的高些。30、進回油溫度

31、各缸排氣溫度

32、排放物采樣

33、三元催化器前的溫度、壓力

1.6L CBR VVT發(fā)動機的最大功率點的排氣背壓規(guī)定值為350mbar。三元催化器前的最高排氣溫度應(yīng)低于850攝氏度。

2.0L TCI GDI發(fā)動機最大功率點的排氣背壓規(guī)定值為450mbar（最大不能超過550mbar）。增壓器前的最高排氣溫度應(yīng)低于950攝氏度。

34、三元催化器溫度

一般三元催化器內(nèi)部的最高溫度不能超過920度，否則三元催化器將會被燒結(jié)損壞。

35、三元催化器后的溫度、壓力

注：在進行臺架試驗時一定要注意三個重要的參數(shù)：點火提前角、排氣溫度和空燃比。

點火角不當則會引起爆震，損壞發(fā)動機；排氣溫度過高將會使三元催化器燒結(jié)損壞；空燃比不當將會影響油耗，也會影響點火提前角和排氣溫度。