發(fā)動(dòng)機(jī)匹配是汽車工程中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它涉及發(fā)動(dòng)機(jī)及其相關(guān)附件與整車性能的協(xié)同優(yōu)化。這一過(guò)程不僅要求技術(shù)上的精確性，還需要時(shí)間上的合理安排。以下是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)匹配工作過(guò)程的詳細(xì)闡述。

一、匹配準(zhǔn)備1. 在臺(tái)架上安裝發(fā)動(dòng)機(jī)及其相關(guān)附件

發(fā)動(dòng)機(jī)匹配工作的第一步是在臺(tái)架上安裝發(fā)動(dòng)機(jī)及其相關(guān)附件。這包括發(fā)動(dòng)機(jī)本體、進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)以及電子控制系統(tǒng)等。所有附件的安裝必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，確保連接可靠、布局合理。

2. 匹配車匹配檢查和準(zhǔn)備

為了使匹配數(shù)據(jù)能夠覆蓋制造上的公差，每一種狀態(tài)的車型必須有兩輛以上的匹配車。這些匹配車將用于后續(xù)的實(shí)車測(cè)試，以驗(yàn)證臺(tái)架匹配結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。在匹配車準(zhǔn)備階段，需要對(duì)車輛進(jìn)行全面檢查，確保車輛狀態(tài)良好，無(wú)故障隱患。

二、發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架基本匹配（約40工作日）1. 傳感器信號(hào)檢查（約3天）

傳感器是發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的重要組成部分，它們負(fù)責(zé)將發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的各種物理量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，供ECU（電子控制單元）進(jìn)行分析和處理。因此，在匹配開始前，必須對(duì)所有傳感器（如水溫傳感器、空氣溫度傳感器、HFM等）的輸入和輸出信號(hào)進(jìn)行檢查，確保信號(hào)準(zhǔn)確、可靠。同時(shí)，還需要檢查各執(zhí)行器（如炭罐電磁閥、噴油嘴、點(diǎn)火線圈等）的工作狀態(tài)，確保它們能夠正常響應(yīng)ECU的指令。

2. 標(biāo)定噴油結(jié)束時(shí)間（約2天）

噴油結(jié)束時(shí)間決定了燃油的霧化效果以及混合氣的形成質(zhì)量，這將直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒情況。因此，需要對(duì)噴油結(jié)束時(shí)間進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定過(guò)程中，主要以尾氣中的HC（碳?xì)浠衔铮┡欧藕繛橹笜?biāo)，通過(guò)調(diào)整噴油結(jié)束時(shí)間，找到使HC排放最低的最佳值。同時(shí)，還需要繪制空燃比脈譜圖和點(diǎn)火定時(shí)脈譜圖，為后續(xù)的匹配工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3. 標(biāo)定負(fù)荷模型（約15天）

精確地判斷進(jìn)入汽缸的新鮮空氣量是發(fā)動(dòng)機(jī)控制的基礎(chǔ)。然而，由于進(jìn)氣脈動(dòng)、汽缸中殘余廢氣的存在以及廢氣再循環(huán)、曲軸箱通風(fēng)和油箱通風(fēng)等因素的影響，使得完全依靠傳感器來(lái)精確判斷進(jìn)氣量變得困難。因此，需要建立負(fù)荷模型來(lái)模擬和計(jì)算各種工況下的進(jìn)氣特性。負(fù)荷模型的標(biāo)定過(guò)程涉及進(jìn)氣壓力、燃油消耗量、原始排放和空燃比等多種參數(shù)的測(cè)量和分析，以及一系列數(shù)學(xué)模型和函數(shù)的運(yùn)用。標(biāo)定所需的工作量隨系統(tǒng)配置的復(fù)雜程度而變化，如可變進(jìn)氣系統(tǒng)、可變氣門正時(shí)系統(tǒng)、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)和廢氣渦輪增壓系統(tǒng)等都會(huì)增加負(fù)荷模型的匹配時(shí)間。

4. 標(biāo)定噴油量（約2天）

在負(fù)荷模型匹配完成后，可以按照理論計(jì)算得到在各工況點(diǎn)讓空燃比λ=1的噴油量。然而，由于供油系統(tǒng)也存在偏差，導(dǎo)致在某些情況下空燃比會(huì)偏離1。因此，需要對(duì)噴油量進(jìn)行修正，以確保空燃比始終保持在最佳范圍內(nèi)。修正過(guò)程中，需要綜合考慮進(jìn)氣量、燃油消耗量和空燃比等多種因素，通過(guò)調(diào)整噴油量來(lái)實(shí)現(xiàn)空燃比的精確控制。

5. 扭矩模型（約15天）

發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩是發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的中心變量。因此，需要匹配發(fā)動(dòng)機(jī)在各種轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開度下所能發(fā)出的最大扭矩，這是發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制的基礎(chǔ)值。匹配過(guò)程中，需要保持空燃比等于1以及各種點(diǎn)火提前角等條件不變，通過(guò)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下的扭矩輸出，得到發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩與轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度等參數(shù)之間的關(guān)系。此外，還需要測(cè)量在不同空燃比和點(diǎn)火角情況下的扭矩輸出，得到關(guān)于空燃比和點(diǎn)火角的效率特性。這樣，在后續(xù)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制中，只需要提到發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩以及實(shí)現(xiàn)該扭矩的空燃比和點(diǎn)火提前角效率，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)就可以計(jì)算出相應(yīng)的進(jìn)氣量（節(jié)氣門開度）、噴油量和點(diǎn)火提前角。

6. 標(biāo)定點(diǎn)火提前角（約4天）

點(diǎn)火提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出和燃油經(jīng)濟(jì)性具有重要影響。因此，需要對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定過(guò)程中，需要控制空燃比λ=1，并在不發(fā)生爆震的前提下尋找使輸出扭矩最大的點(diǎn)火提前角。這需要綜合考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、冷卻水溫等多種因素，通過(guò)調(diào)整點(diǎn)火提前角來(lái)實(shí)現(xiàn)扭矩的最大化。同時(shí)，還需要注意爆震控制的匹配（見(jiàn)下文三、爆震控制匹配），以確保點(diǎn)火提前角的設(shè)定不會(huì)引發(fā)爆震問(wèn)題。

7. 匹配數(shù)據(jù)校驗(yàn)（約2天）

在完成各項(xiàng)標(biāo)定工作后，需要對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和校驗(yàn)。這包括將相關(guān)的匹配數(shù)據(jù)填入模型，并將數(shù)據(jù)模型的輸出與實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架輸出進(jìn)行比較。通過(guò)比較和分析，可以發(fā)現(xiàn)并校正偏差，確保匹配結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

8. 外特性（約2天）

外特性是指發(fā)動(dòng)機(jī)在節(jié)氣門全開的條件下所表現(xiàn)出的性能特性。在完成爆震和三元催化器過(guò)熱保護(hù)的匹配后，需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定過(guò)程中，需要在每個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn)通過(guò)調(diào)節(jié)λ（調(diào)節(jié)全負(fù)荷加濃系數(shù)）來(lái)使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到設(shè)計(jì)最大的功率和輸出扭矩，同時(shí)盡可能地降低比油耗。這需要綜合考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量、噴油量、點(diǎn)火提前角等多種因素，通過(guò)調(diào)整這些參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的最優(yōu)化。

三、爆震控制匹配

爆震是發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的一種異常燃燒現(xiàn)象，它會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命和性能造成嚴(yán)重影響。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)匹配過(guò)程中，需要對(duì)爆震控制進(jìn)行匹配。這包括爆震傳感器的安裝和調(diào)試、爆震識(shí)別算法的編寫和優(yōu)化以及爆震控制策略的制定和實(shí)施等。通過(guò)爆震控制匹配，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)爆震的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和有效控制，確保發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能穩(wěn)定運(yùn)行。

需要注意的是，爆震控制匹配需要與點(diǎn)火提前角標(biāo)定相結(jié)合進(jìn)行。在點(diǎn)火提前角標(biāo)定過(guò)程中，需要逐步增加點(diǎn)火提前角并觀察爆震情況。當(dāng)爆震發(fā)生時(shí)，需要立即調(diào)整點(diǎn)火提前角并采取相應(yīng)的控制措施來(lái)消除爆震。通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和調(diào)整，可以找到最佳的點(diǎn)火提前角和爆震控制策略。

綜上所述，發(fā)動(dòng)機(jī)匹配工作過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的過(guò)程。它涉及多個(gè)環(huán)節(jié)和多個(gè)參數(shù)的標(biāo)定和調(diào)整，需要工程師們具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)科學(xué)合理的匹配工作，可以確保發(fā)動(dòng)機(jī)與整車性能的協(xié)同優(yōu)化，提高汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能。