外文翻译汽车起动机综合性能测试台的设计.docx

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外文翻译汽车起动机综合性能测试台的设计

汽车起动机技术发展趋势

起动机用来起动发动机，是汽车的关键部件。

现代汽车对起动机的要求是：

体积小、重量轻、性能可靠、功率大、寿命长。

因此起动机在结构设计方面进行了一次又一次突破传统的全新设计，从而导致了新工艺的产生，新材料、新技术的应用；使起动机的体积、重量、电机性能和使用寿命都达到了越来越满意的程度。

技术改良

改善起动机性能的关键在于提高起动电机的输出功率和扭矩，传统的起动机要达到这一目的，必须增加体积和重量，而采用减速机构既是提高输出功率和扭矩的有效方法。

减速电机有电激磁减速和永磁减速两种，而采用永磁减速更能减小体积、减轻重量、提高比功率；降低成本、提高工效、增加收益；增加功率和扭矩的输出，改善起动性能，延长寿命等的优越性。

起动机的设计和制造不断地向前发展，特别是轿车起动机出现了多次划时代的变革。

20世纪七十年代出现在日本的两轴式电激磁减速起动机，使得起动机的重量大大减少，一台12V、2KW的电激磁减速起动机重量为5.4kg，而同等功率的传统型起动机重量却为11.2kg。

八十年代产生了同轴式永磁减速起动机，它具有两轴式减速起动机的优点，而且在外形上酷似传统型起动机，以体积小、重量轻、功率大、小巧美观而在轿车上广泛采用。

九十年代的永磁减速起动机更轻、比功率更大。

主要措施是减轻了电枢的重量，在电机轭部冲有较大的孔。

因为永磁电机的磁场强度低于电激磁电机，冲孔后的电枢轭对永磁电机的磁性能影响不大。

但优点却是多方面的：

a.减轻了重量；b.电枢的动不平衡量大大减小，因为电枢的动不平衡与电枢的重量成正比；c.由于动不平衡的减小，而使电机的性能可靠、噪音小、寿命延长。

现在的博世公司的起动机功率在0.9-4.0kw范围的产品均已采用减速结构，减速机构普遍采用同轴式行星齿轮减速机构。

其优点是：

a.减速机构与电机本体为同一轴心线，结构紧凑、形体美观、体积小；b.在平行啮合的齿轮上没有横向转矩传递；c.电机运转平稳、振动小、噪音低。

以下是博世传统型起动机80年代和90年代减速电机优越性对比表：

类比项目传统型八十年代九十年代

额定电压（V）121212

额定功率（KW）0.951.41.4

电机外径（mm）92.47474

激磁方式电激磁铁氧体永磁铁氧体永磁

电机比功（Kw/kg）0.2020.3890.4375

总重（kg）4.73.63.2

应用情况

全新的设计，促进了新工艺的产生和新材料的应用。

同轴式减速起动机，从名称上看，一是永磁，二为减速，特点是电枢转速相当高，通过与行星减速机构的完美结合，以达到用户所要求的输出转速、功率和扭矩。

从电磁结构上采用永磁代替传统的电激磁，促进了对于永磁材料的研究；同时也促进了全塑换向器的制造及粉末冶金齿轮技术等的改进。

由于电枢的转速高，我们要求电枢的动不平衡越小越好，而动不平衡与电枢的重量有着密切的关系。

在达到电磁性能的条件下，要使电枢越轻，则动不平衡就越小，因此90年代对于永磁减速起动机的电枢进行了大胆的创新，在原有电枢相同大小和长度的情况下，将电枢轭部控空，只留下应有的磁路，使电枢的重量在原来的基础上减少了15%以上。

现在减速起动机常用的永磁材料为铁氧体，因为这种材料剩磁高、矫顽力强、磁能积大、完全能满足中、小型电机性能的要求，具价格便宜。

德国博世的永磁减速电机基本上都采用这种铁氧体永磁材料。

行星齿轮和内齿轮采用精密的粉末冶金技术制造，其优越性：

a.减速齿轮精度提高；b.工作效率提高；c.降低成本；d.使减速机构的传动更平稳、噪音更小。

发展趋势

起动机今后的发展必须满足层出不穷的新型汽车品种，随着汽车整车的优化设计水平不断提高，对起动机的设计制造提出了更高要求。

今后汽车工业将以节能环保为主题。

同时也将不断地朝着可靠、安全、舒适等方面发展。

作为汽车的关键部件的起动机将随着科技技术的高速发展，新的加工技术，自动控制技术，自动检测技术及计算机技术的广泛应用，而不断提高，依然朝着小型、轻量、大功率输出、长寿命方向发展。

汽车起动机将主要朝以下几个方面发展：

1．随着微型车、重型车比重的扩大，起动机也会在1-9KW的功率等级上有新发展，中、小型功率起动机将以永磁式行星齿轮减速为主，大功率起动机将以电激磁式行星齿轮减速型方向发展。

2．轿车用的起动机要在现有基础上进一步优化电磁设计和结构设计，加大减速比，将减速比提高到5以上，应用新材料、新结构，在原有体积和基础上减轻重量，提高输出功率和扭矩，增加比功（KW/kg），使比功在现有基础再提高15%以上。

3．加强对高磁性能材料的研究，如果永磁减速起动机的永磁材料能采用稀土永磁，体积更小，重量更轻，比功更大，要达到提高比功15%以上根本不在话下，但现在稀土永磁材料价格昂贵，居里温度偏低，有待进一步研究。

稀土研究的成功，将为起动机新技术革新创造美好的前景。

4．实现起动机—发电机一体化的构思，是满足汽车对起动机和发电机愈来愈高输出要求的有效途径。

这种一体化系统中有一关键的可转换装置，该装置具有起动和停止转换，其交流端接异步电机，直流端接蓄电池和汽车用电系统。

其工作原理是：

在起动状态时，异步电机的轴通过减速机构与发动机连接，带动发动机旋转，并达到起动发动机的目的；当发动机发动以后，发动机反带异步电机旋转，通过超越离合器装置自动降低传速，异步机变为发电机的正常发电状态。

同时可转换装置还能将异步机输出的三相交流电变为直流电。

给蓄电池充电，汽车用电系统供电和电机本身励磁。

与这种一体化系统装置同时开发的将是一种42V车用供电系统，将极好的满足汽车用电负荷增加的需要。

这种42V供电系统是通过一个14V/42V的转换装置来实现的。

随着起动机的新设计、新结构的采纳，新工艺、新材料的应用，新装置、新构想的实现，将把新型起动机、新型汽车推向新的理想境地。

国内现状

国内许多汽车电器生产厂都能生产这种先进水平的永磁减速起动机。

现在各汽车制造厂的轻轿车都采减速起动机。

例如上海桑塔纳、上海大众B5、一汽大众C5车、A4车、捷达5V、2V、神龙富康、北京吉普车都采用永磁减速起动机。

大功率起动机将以电激磁式减速为主。

象中汽长电股份有限公司从20世纪80年代后期开始生产减速起动机，已经有15年以上的设计和生产经验，并且从国外（如德国、韩国、日本）引进了从加工、焊接、转子生产线、总装配，到测试技术等大批具有90年代国际先进水平的轿车电器生产的成套设备。

生产了1.1Kw-1.4kW的十几种型号的减速起动机，而且大部分为永磁减速起动机。

今后将逐步以永磁减速起动机取代中、小型传统型起动机。

电激式的5Kw左右的大型起动机也已生产了多种型号，并已批量向各主机厂供货,永磁起动机的永磁材料都是用国产的Y30H-2铁氧体，这种材料剩磁Br高，矫顽力Hc强，磁能积（BH）max大，国内许多厂家都能生产。

国内与制造全新设计起动机部件的相关企业，技术水平也在不断提高，生产的产品也越来越好。

如全塑换向器的制造粉末冶金压制的内齿轮与行星齿轮，压铸铝合金端盖等，精密度高、性能好，还有压降小、性能好、寿命长的电刷制品，已达到世界先进水平，在减速起动机上的寿命大大超过4.5万次。

我国的轿车用的减速起动机的制造技术已达到世界先进水平，重型起动机的制造技术也尽快采用新技术，缩小与世界先进水平差距。

Carbelongingtostarttechnologydevelopmenttrends

generatorengineisthekeyvehiclecomponents.Moderncarbelongingtotherequestare:

smallsize,lightweight,performance,reliable,largecapacity,longlife.Sostartinthestructuraldesignforthenewoneafteranotherbreakwithtraditionaldesign,leadingtotheemergenceofnewtechnologies,newmaterials,newtechnologyapplications;Tostartthesize,weight,electricalperformanceandusefullifehavereachedmoresatisfactorylevel.Technicalimprovementstoimprovegeneratorperformancedependsontheexportofelectricalpowerandtorquestart,thetraditionalstarttoachievethatobjective,theneedtoincreasethesizeandweightofaslowdowninbothinstitutionstoimprovetheoutputandtorqueeffectiveway.Electricalpowerincreasemagnetismslowdownandtheslowdownhastwopermanentmagnetismslowdown,theslowdownwillreducethesizeandusepermanentmagnetism,reduceweight,increasethanpower;Reducingcosts,improvingergonomicsandincreaserevenue;Increasetheexportofpowerandtorque,improvedstart-upperformance,theextensionoflifeexpectancy,etc.superiority.Inthedesignandmanufactureofcranescontinuetodevelop,particularlytheemergenceofanumberofcarsbelonginglandmarkchange.20thcenturyJapaninthe1970sappearedinthetwoaxisofincreasemagnetismslowdownstart,allowinggreatlyreducedtheweightofthecranes,oneTaiwan12V,thepowerincreasemagnetism2KWslowdownstartto5.4kgweight,andthetraditionalpowerequalweightistostart11.2kg.1980sproducedfeature-stylepermanentmagnetismslowdownstart,ithastwoadvantageskeenslowdownstart,butinshape,simulatingtraditionalstarttothesmallsize,lightweight,greatpower,delicateappearanceandwidelyusedincars.Permanentmagnetismstartofthe1990sslowdownlighter,morethanpower.KeymeasureistoreducethearmatureweightintheDepartmentofElectricalhorsejumpedalargerKong.Becausethemagneticfieldintensitylowerthanpermanentmagnetismelectricalpowerincreasemagnetismelectrical,accessibletothearmatureperformpermanentmagnetismtoelectricalmagneticlittleimpact.Butadvantagesaremanifold:

a.;breducedweight.Armatureimbalanceofthemovegreatlyreducedbecauseofthemovingarmatureimbalancesandarmatureweightproportional;c.Sincemovingunbalancedreducedbyreliableelectricalperformance,noisesmall,increasinglifeexpectancy.Thevisitors0.9-4.0kwcompaniesinthescopeofthepowergeneratorproductshavebeenusedtoslowdownthestructure,institutionsslowdowncommonfeatureofplanetarygearslowdown.Theadvantageis:

a.Slowdowninstitutionsandelectricalidentityforthesameaxisline,tightstructure,physicalappearance,sizesmall;b.Inparalleltothegearmeshnohorizontaltorquetransmission;c.Electricalsmoothoperation,smallvibration,noiselow.Followingisthetraditionalstartvisitorsinthe1980sand1990sslowdownelectricalsuperioritycomparisontable:

AnalogProjecttraditional1980s1990sratedvoltage（V）121212ratedpower（KW）0.951.41.4ElectricalWaijing（mm）?

92.4?

74-74increasemagnetismwayelectricityincreasemagnetismferritespermanentmagnetismferritespermanentmagnetismelectricalweight（kg）4.73.63.2thanKung（Kw/kg）0.2020.3890.4375applicationofthenewdesign,promotetheemergenceofnewprocessesandnewmaterialsapplications.Feature-styleslowdownstartfromthenameofspeaking,onepermanentmagnetism,twofortheslowdown,characterizedbyarelativelyhighrotationalspeedarmature,withtheplanetarybodiesslowdownperfectcombinationtoachievetherequiredoutputrotationalspeedusers,powerandtorque.Fromtheelectromagneticstructureofapermanentmagnetisminsteadofthetraditionalincreasemagnetismpromotedtopermanentmagnetismmaterialsresearch;Morecommutatoralsopromotedthroughoutthemanufacturingandpowdermetallurgygeartechnologyimprovements.Sincetherotationalspeedarmaturehigh,weaskthearmaturesmallerthebettermoveimbalances,andtomovetheweightimbalanceandarmaturearecloselyrelated.Afterachievingelectromagneticperformanceconditionsforarmaturemorelight,themoveismoresmall,andthereforethe1990sforpermanentmagnetismslowdownstartthearmatureforaboldinnovationintheoriginalarmaturesamesizeandlengthofthearmatureperformthecontrolair,leavingdueCilutoarmatureweightintheoriginalbasisreducedby15%ormore.Nowslowdowngeneratorcommonlyusedmaterialsforthepermanentmagnetismferrites,becausesuchmaterialremanencehigh,reconstructionseekpower,magneticenergyfromlarge,fullyabletomeetmediumandsmallelectricalperformancerequirements,withcheaperprices.Germanvisitorstothepermanentmagnetismslowdownelectricalmaterialsaregenerallyusedsuchferritespermanentmagnetism.Planetarygear,plusasophisticatedpowdermetallurgyandmanufacturingtechnologyanditsadvantages:

a.Slowdowngear;bimproveprecision.;cworkefficiency.;dreducecosts.Theslowdownagenciestransmissionmorestableandlessnoise.Futuredevelopmenttrendsstartnewvehiclesmustmeettheendlessvarieties,with1,338carsconstantlyraisethelevelofdesignoptimizationtostartcreatingahigherdesignrequirements.Willbethethemeofenvironmentalconservationinthefutureautoindustry.Willalsobecontinuouslytowardsreliable,safe,comfortableanddevelopment.Asakeyvehiclecomponentswillstartwiththerapiddevelopmentoftechnology,newprocessingtechnologies,automaticcontroltechnology,automaticdetectiontechnologyandthewidespreaduseofcomputertechnology,andcontinuetoimprove,stilltowardssmall,lightvolume,highoutput,long-lifedirection.Carbelongingtothefollowingmajordevelopments:

1.Withmicro-cars,theproportionofheavyvehiclesexpansionwillstartinthepowerhierarchy1-9KWanewdevelopment,smallandmediumsizedpowergeneratorwillbepermanentmagnetismofplanetarygearslowdownmainlyelectricpowergeneratorwillincreasemagnetismofplanetarygeardecelerationtypedirection.2.Carsusedtostartontheexistingbasistofurtheroptimizetheelectromagneticdesignandstructuraldesign,increasingslowdownthantoslowdownthanto5above,theapplicationofnewmaterialsandnewstructuresintheoriginalbasisofthesizeandweightreduction,increasedoutputandtorqueincreasethanKung（KW/kg）,comparedtotheexistingcreditbasistoraisemorethan15%.3.Tostrengthenthehigh-magneticmaterialsresearch,ifpermanentmagnetismslowdownstarttousethepermanentmagnetismrareearthpermanentmagnetismmaterials,willbesmaller,lighterweig