混凝土搅拌运输车节能控制方法研究

【摘要】： 混凝土搅拌运输车是一种在汽车底盘上,安装一个可自行转动搅拌筒的水泥混凝土专用运输装备,广泛应用于城市建设和道路施工领域,是城市基础建设必备的工程车辆。随着节能理念的深入人心,工程机械领域节能技术的不断发展,对这种广泛应用的工程车辆进行节能研究具有重要的意义。 本文以8m~3混凝土搅拌运输车为研究对象,综述了国内外混凝土搅拌运输车的发展现状和技术特点,及目前车辆底盘节能技术;根据混凝土搅拌运输车的结构特点,在详细分析不同工况需求功率的基础上,分别研究了“调节发动机工作点”和“电喷发动机变功率控制”的节能方法,建立“发动机限速控制”和“变功率控制”两套节能控制系统。针对“发动机限速控制”节能方法按照不同的传动系统匹配调节方式,提出了三种节能方案,并着重对全电控节能方案进行了分析,根据不同工况建立“一般动力模式”、“普通经济模式”和“回程经济模式”三种模式,并对参数调整对系统的影响进行了讨论;针对“变功率控制”节能系统,采用按档位设计方法,设计3条电喷发动机工作曲线,使1～3档、4～6档、7～8档分别工作在1～3的曲线上,实现节能目的。根据以上两种方法的两种方案,利用EPEC 2023工程机械专用控制器和SPN显示器,对车辆的节能控制系统进行了设计开发。 【关键词】：混凝土搅拌运输车 节能控制 变功率控制 电喷发动机 参数匹配
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TU642
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 引言9
• 1.2 混凝土搅拌运输车国内外发展现状9-14
• 1.2.1 国外混凝土搅拌运输车发展现状10-12
• 1.2.2 国内混凝土搅拌运输车发展现状12
• 1.2.3 混凝土搅拌运输车技术研究现状12-14
• 1.3 车辆底盘节能技术研究现状14-16
• 1.4 论文的主要研究内容16-18
• 第二章 混凝土搅拌运输车工况负荷特性分析及功率需求研究18-35
• 2.1 混凝土搅拌运输车基本组成及工作原理18-22
• 2.2 混凝土搅拌运输车各工况的负荷特点及功率需求分析22-34
• 2.2.1 停车搅拌装料和停车搅拌卸料工况的负荷特点及功率需求分析23-24
• 2.2.2 满载搅动运输和空载搅动运输工况的负荷特点及功率需求分析24-31
• 2.2.3 各工况节能空间讨论31-34
• 2.3 本章小结34-35
• 第三章 混凝土搅拌运输车节能控制方案研究35-45
• 3.1 调节发动机工作点的节能控制方法研究35-38
• 3.1.1 调节发动机工作点的节能控制原理35
• 3.1.2 电喷柴油机特性曲线分析和经济油耗区的确定35-38
• 3.2 调节发动机工作点与传动系统参数的节能方案38-39
• 3.3 方案一:全电控方案39-43
• 3.3.1 经济模式分析39-41
• 3.3.2 回程经济模式分析41-42
• 3.3.3 全电控方案的讨论42-43
• 3.4 方案二:柴油机限速与改变变速箱变速比方案43-44
• 3.5 方案三:柴油机限速与改变驱动桥的传动比方案44
• 3.6 本章小结44-45
• 第四章 基于电喷发动机变功率控制的混凝土搅拌运输车节能方法研究45-54
• 4.1 电喷发动机变功率控制原理45-47
• 4.1.1 混凝土搅拌运输车变功率控制节能原理46-47
• 4.1.2 混凝土搅拌运输车变功率控制节能方法的可行性分析47
• 4.2 8m~3混凝土搅拌运输车电喷发动机变功率控制方案的设计47-51
• 4.2.1 8m~3混凝土搅拌运输车各工况功率计算47-48
• 4.2.2 8m~3混凝土搅拌运输车最大扭矩点功率计算48-49
• 4.2.3 8m~3混凝土搅拌运输车电喷发动机特性曲线设计49-51
• 4.3 关于电喷发动机变功率节能技术的讨论51-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第五章 8m~3混凝土搅拌运输车节能控制系统设计54-68
• 5.1 节能控制系统的功能与实现过程54-56
• 5.1.1 调节发动机转速的节能控制系统功能与实现过程54-55
• 5.1.2 电喷发动机变功率节能控制系统功能与实现过程55-56
• 5.2 控制系统硬件选择56-60
• 5.2.1 EPEC控制器介绍56-58
• 5.2.2 SPN显示器介绍58
• 5.2.3 电喷发动机 ECU介绍58-60
• 5.3 软件设计60-67
• 5.3.1 编程软件介绍60-61
• 5.3.2 J1939协议介绍61-62
• 5.3.3 节能控制程序62-66
• 5.3.4 显示器界面设计66-67
• 5.4 本章小结67-68
• 第六章 结论与展望68-70
• 6.1 结论68
• 6.2 展望68-70
• 参考文献70-73
• 读研期间发表的论文73-74
• 致谢74

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