第4期（总第225期） 2016年8月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
No.4(Serial No.225）
Aug.2016
非道路用柴油机瞬态行为分析和试验循环开发冀树德”，张伟"，邬旭宏，郝冀雁”，闫瑞琦”，王连群”，唐智，高海涛”，黄旭”，赵玲玲（1.中国北方发动机研究所（天津），天津300400；2.河北华北柴油机有限责任公司，河北石家庄050081）摘要：针对车辆在水泥路、石块路、起伏路、沼泽路行驶采集的柴油机道路载荷数据，对齿杆位移与扭矩进行转
换，设计了表征原始载荷数据总体瞬态特征的7个参数，包括转速变化率、扭矩变化率、功率、功率变化率、转速和扭矩、转速和扭矩变化率、扭矩和转速变化率,划分区间计算相对发生率确定了总体特征。采用校验和移动筛选的方法，从原始数据中选取了代表每种路面形式瞬态特征的微历程，进一步工程调整微历程中的部分数据段，确定了表征总体瞬态特征的最佳微历程。最后对微历程按任务比例组合形成了适合柴油机的瞬态加载试验循环。
关键词：柴油机；瞬态行为；试验循环；道路载荷数据 DOI:10.3969/j.issn.1001-2222.2016.04.003
中图分类号：TK427
文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2016)04-0014-07
根据文献1,柴油机装车实际使用过程中动态工况占50%～90%，而工程应用研究中更多的是针对稳态工况，动态特性与稳态特性存在较大的差别：瞬态性能研究缺失会导致更多偶然性事件在柴油机使用过程中发生。文献2将柴油机瞬态过程分为以下儿种，相转速载简增加、齿条变化或露板阶价跌导致的转速变化、冷/热启动、模拟的转速和载荷变化、车或船的推进程序、瞬态试验循环，对柴油机的瞬态过程只作了定性分类，不便于工程应用。目前，发动机瞬态性能研究更多使用的是用于排放检测的瞬态试验循环，如《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法》中的ETC 试验循环，规定城市、乡闻、高速的道路工况，在车用动力排放性能分析方面得到了广泛应用。某些标准也加入了瞬态过程，但仍是以稳态为主，与实际使用过程仍有一定的差距。对于非道路用柴油机，急需对其道路使用过程中的瞬态行为进行分析，构建一套瞬态试验循环用于研究其瞬态切换过程中系统结构可靠性、控制单元工作稳态性、经济性、排放性等。
对于柴油机瞬态循环的制订，遵循的原则是台架加载试验循环能够最大程度上表征柴油机装车使用过程中运行工况特征。自前，常采用的方法是在完整试验任务面内采集柴油机运行特征参数的时间历程，再通过各种方法转化为台架可执行转速、扭矩一一对应的工况点。对于道路载荷数据的转化，
收稿日期：2016-03-31；修回日期：2016-06-02
在用的方法有雨流计数法、疲劳寿命法、相似性分析、数学统计方法等，前3种方法由于应用针对性或技术实现上的难度，无法用于瞬态试验循环的制订，最后一种有很大的随意性，有待进一步具体化。
本研究中以6缸和4缸系列柴油机装车在完整任务韵面采集的道路载荷数据为研究对象，构建整体道路载荷时间历程的瞬态特征，通过卡方校验、工程调整创建对应不同路面形式的微历程，综合形成
符合该类柴油机道路瞬态行为特征的试验循环。 1柴油机道路载荷数据采集
研究对象为6缸和4缸系列增压中冷柴油机，主要技术参数见表1。
表1柴油机主要技术参数
柴油机类型急速/r·min-1
标定转速r·min-1 最大扭矩/N·m 峰值功率/kw
6缸系列 750 2 200 1560 328
4缸系列 700 2 100 1150 216
为了更加及时、准确反映装车发动机运行状态，在发动机相关部位布置相应传感器（见表2），并在试验过程中实时采集记录数据
载荷数据的获取采用6缸和4缸两种柴油机，分别由一级驾驶员和二级驾驶员在表3所示路面行
作者简介：冀树德（1979—），男，副研究员，硕士，主要研究方向为案油机试验与测试设计；shudianei@126.com，通讯作者：鄂旭宏（1985一），男，硕士，主要研究方向为油液分析与试验优化;lmingwx@163.com，