喷射压力对甲醇缸内直喷发动机燃烧和排放特性影响的实验研究

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作者 任宪丰 王金平 +4 位作者 牛凯丽 尹晓军 段浩 胡二江 曾科 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第6期11-20,共10页

为准确揭示喷射参数对发动机性能的影响规律,基于单缸柴油机构建了甲醇缸内直喷发动机实验平台,利用台架实验系统研究了中等转速和中等负荷工况下,喷射压力对直喷甲醇发动机动力性、经济性、燃烧和排放特性的影响规律。结果表明:提升喷... 为准确揭示喷射参数对发动机性能的影响规律,基于单缸柴油机构建了甲醇缸内直喷发动机实验平台,利用台架实验系统研究了中等转速和中等负荷工况下,喷射压力对直喷甲醇发动机动力性、经济性、燃烧和排放特性的影响规律。结果表明:提升喷射压力对放热速率改善作用有限,对燃烧始点、燃烧重心、燃烧终点、火焰发展期和燃烧周期影响较小,但能显著降低缸内循环变动。喷射压力的提升可改善混合气均匀性与充气效率,增大发动机指示平均有效压力(IMEP)和缸内压力峰值(p_(max))。当进气压力为0.065 MPa时,相比甲醇喷射压力为6 MPa和22 MPa时IMEP的循环变动和p_(max)的循环变动分别降低了42.7%和37.3%,IMEP增加了6.8%。此外,喷射压力对排放物影响复杂:随着喷射压力的提升,CO排放量近似线性下降,NO_(x)排放量大幅增加,碳氢化合物和甲醇排放量因进气压力而异,甲醛排放量则略有上升。研究明确了喷射压力对甲醇缸内直喷发动机的影响,可为实际发动机控制策略的开发和优化提供理论基础和数据指导。 展开更多

关键词 甲醇发动机 缸内直喷 喷射压力 经济性 动力性 排放

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基于可视化分析模型的汽车电控系统开发方法与应用 被引量：1

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作者 韩虎 任宪丰 +1 位作者 闫立冰 滑文山 《汽车实用技术》 2024年第12期49-56,共8页

在汽车电控系统设计领域,为了解决传统V模式以文本方式进行系统性开发带来的设计与本源需求不一致、方案变更与风险评估可视化分析差、产品变型模块化复用难等一系列问题,提出了一种基于模型的系统工程图形化表达开发方法。该方法以V流... 在汽车电控系统设计领域,为了解决传统V模式以文本方式进行系统性开发带来的设计与本源需求不一致、方案变更与风险评估可视化分析差、产品变型模块化复用难等一系列问题,提出了一种基于模型的系统工程图形化表达开发方法。该方法以V流程开发模式为原型,对系统需求分析与架构设计进行细化与分解,构建需求模型、功能模型、逻辑与物理架构设计模型,形成一套针对汽车电控系统研发的形式化建模方法,采用多视图角度对电控系统进行全面而直观描述。以汽车定速巡航功能为研究案例,使用这种方法进行定速巡航系统可视化建模分析,验证了所提出的方法在汽车电控领域的可行性及有效性,为汽车电控系统的高效研制提供方案建议。 展开更多

关键词 汽车电控系统 可视化分析模型 系统工程 图形化表达 形式化建模

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在用柴油车排放劣化特性评价方法研究 被引量：1

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作者 任宪丰 闫立冰 +2 位作者 鹿文慧 赵周辉 郝利君 《车辆与动力技术》 2022年第4期58-62,共5页

车辆排放劣化状况与车辆有效寿命期内零部件的磨损和老化等因素有关,也受到车辆使用条件、维护保养状况影响,因此,在车辆正常使用过程中,基于实际道路驾驶排放(real driving emission,RDE)试验方法测试车辆更能真实反映车辆排放状况.文... 车辆排放劣化状况与车辆有效寿命期内零部件的磨损和老化等因素有关,也受到车辆使用条件、维护保养状况影响,因此,在车辆正常使用过程中,基于实际道路驾驶排放(real driving emission,RDE)试验方法测试车辆更能真实反映车辆排放状况.文中研究跟踪测试一辆配置柴油机氧化催化器(Diesel Oxidize Catalyst,DOC)和选择还原系统(Selective Catalyst Reduction,SCR)的国五N2柴油车进行车辆排放劣化特性研究.排放测量采用车载排放测试设备(Portable Emission Measure System,PEMS),排放数据处理分别采用柴油车单位行驶里程排放因子和基于功基窗口法的单位功率排放因子处理方法.试验结果表明:所测试的N2车辆排放随着车辆行驶里程的增加而出现劣化现象;基于最小二乘法拟合获得的有效寿命期终点的CO、NOx排放满足RDE法规要求;计算得到的N2柴油车CO、NOx排放劣化系数均大于HJ438-2008标准的推荐值.有必要对柴油车排放耐久性进行实际道路试验研究. 展开更多

关键词 柴油车 单位里程排放因子 单位功率排放因子 劣化系数 功基窗口法

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甲醇替代率对甲醇/柴油双直喷发动机性能的影响 被引量：5

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作者 尹晓军 任宪丰 +3 位作者 栾建伟 段浩 汪映 曾科 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期71-78,共8页

为了实现甲醇/柴油双燃料发动机的高热效率和低排放,在一台单缸柴油机上搭建了独立的双直喷系统,开展了甲醇/柴油双直喷发动机运行范围的试验研究。结果表明:在低负荷率工况下,随着甲醇替代率的增加,发动机热效率降低;在中、高负荷率工... 为了实现甲醇/柴油双燃料发动机的高热效率和低排放,在一台单缸柴油机上搭建了独立的双直喷系统,开展了甲醇/柴油双直喷发动机运行范围的试验研究。结果表明:在低负荷率工况下,随着甲醇替代率的增加,发动机热效率降低;在中、高负荷率工况下,甲醇的加入有利于提高发动机热效率。在负荷率为79.5%、甲醇替代率为52.4%的工况下,发动机指示热效率达到最大值(43.4%)。同时,随着甲醇替代率的增加,发动机NOx和碳烟排放降低,而HC和CO排放呈现出增加的趋势。此外,在全负荷工况下,探究了最大甲醇替代率及其对发动机热效率的影响,发现双直喷发动机的最大甲醇替代率可以达到96.0%。随着甲醇替代率的增加,发动机指示热效率呈现出先提高后降低的趋势,最高指示热效率发生在甲醇替代率为50.0%的工况下。该研究结果可为甲醇/柴油双直喷发动机性能和排放特性的进一步优化提供试验和数据支持。 展开更多

关键词 甲醇/柴油双燃料 双直喷发动机 甲醇替代率 运行范围 热效率 排放特性

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车用燃气喷射系统介绍 被引量：4

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作者 任宪丰 王震华 卢朋珍 《内燃机与配件》 2021年第10期24-25,共2页

燃气发动机燃气系统设计及选型需考虑不同燃气喷射阀的特性:连续流喷射阀对气质清洁度要求不高,适用于重型单点发动机、低压燃气供给系统。PWM驱动喷嘴单价低,但对气质清洁度要求高,中低流量喷射阀适用于轻中型发动机,大流量喷射阀适用... 燃气发动机燃气系统设计及选型需考虑不同燃气喷射阀的特性:连续流喷射阀对气质清洁度要求不高,适用于重型单点发动机、低压燃气供给系统。PWM驱动喷嘴单价低,但对气质清洁度要求高,中低流量喷射阀适用于轻中型发动机,大流量喷射阀适用于重型发动机,使用PWM型喷嘴要特别注意燃气供给压力与喷嘴流量关系。发动机设计时应综合考虑喷射阀流量和燃气压力。通过不同燃气喷射系统及其特点的介绍,为燃气发动机设计燃气系统选型提供依据。 展开更多

关键词 燃气喷射系统 设计 连续流喷射阀 PWM驱动喷嘴

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某柴油机降低烟度试验研究 被引量：1

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作者 任宪丰 印志强 +2 位作者 刘翀 闫立冰 王震华 《内燃机与配件》 2021年第15期47-48,共2页

本文阐述了在现有配置条件下对某柴油机降低烟度的优化过程,依托燃烧分析仪等先进的试验测试设备及内燃机基础理论知识,由果及因分析出烟度降低的根本原因。

关键词 配置 烟度 燃烧分析仪 内燃机

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柴油机DPF系统失效故障特征分析 被引量：3

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作者 王欣伟 程德新 +2 位作者 张军 任宪丰 赵树恩 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期229-234,273,共7页

为了快速有效地进行柴油机颗粒过滤器(DPF)故障辨识与预警,基于AVL-Boost软件对后处理系统关键部件进行了建模与故障仿真,研究了DPF单一故障和氧化催化器(DOC)与DPF复合故障的排气特性,并根据DPF故障时特征参数的变化,提出了基于数据融... 为了快速有效地进行柴油机颗粒过滤器(DPF)故障辨识与预警,基于AVL-Boost软件对后处理系统关键部件进行了建模与故障仿真,研究了DPF单一故障和氧化催化器(DOC)与DPF复合故障的排气特性,并根据DPF故障时特征参数的变化,提出了基于数据融合的故障诊断策略。结果表明:单一故障下,DPF载体堵塞、破损均使得末端温度和压降明显变化;发生复合故障时,DPF压降主要受到自身状态的影响,入口温度与DPF故障无关,出口温度由上游DOC和DPF状态共同决定;可以选用DPF前后压差和温差的均方根值、裕度和峭度指标进行加权融合,得到故障诊断参数S作为诊断依据,并根据其值大小实现DPF不同故障的甄别。 展开更多

关键词 排气后处理 DOC DPF 特征分析 故障诊断与预测

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车用发动机快速提温措施

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作者 任宪丰 王震华 +1 位作者 杨帆 李云霞 《内燃机与配件》 2021年第20期219-220,共2页

对比了不同型式的发动机快速暖机、提排温从而让催化器快速起燃的方法的优劣势。通过传统废气控制阀式增压控制方式和稳压气源式废气控制阀增压控制方式控制原理、以及试验数据的对比分析,得出使用稳压气源式废气控制阀增压控制方式在... 对比了不同型式的发动机快速暖机、提排温从而让催化器快速起燃的方法的优劣势。通过传统废气控制阀式增压控制方式和稳压气源式废气控制阀增压控制方式控制原理、以及试验数据的对比分析,得出使用稳压气源式废气控制阀增压控制方式在发动机小负荷时有助于发动机快速提排温以及提高发动机经济性。 展开更多

关键词 提排温 催化器 起燃 稳压气源式废气控制阀

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基于最小二乘法的商用车整车质量估计研究 被引量：3

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作者 李传友 任宪丰 +3 位作者 孙晓鹏 赵朕 刘玉博 郑大伟 《汽车电器》 2023年第11期48-50,共3页

整车质量对换挡决策与换挡性能方面有着重要影响。针对商用车整车质量变化较大的特性,基于车辆纵向动力学特性和递归最小二乘法对整车质量进行估计研究。基于MATLAB建立整车质量估计算法,利用TCU自带的坡度信号增加整车质量估计的准确... 整车质量对换挡决策与换挡性能方面有着重要影响。针对商用车整车质量变化较大的特性,基于车辆纵向动力学特性和递归最小二乘法对整车质量进行估计研究。基于MATLAB建立整车质量估计算法,利用TCU自带的坡度信号增加整车质量估计的准确性。经过整车试验,验证该算法的有效性。 展开更多

关键词 递归最小二乘法 动力学方法 质量估计 商用车 整车质量

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基于模型预测控制的换挡规律优化研究 被引量：2

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作者 郑大伟 孙晓鹏 +2 位作者 任宪丰 李传友 赵朕 《汽车电器》 2023年第11期46-47,50,共3页

车辆传动系统特性是复杂、时变且非线性的,传统换挡规律通过发动机和车辆简化数学模型制定,难以保证实际控制效果的鲁棒性和一致性。文章提出一种根据当前车辆状态预测未来时域内车辆行驶状态并且实现车辆行驶状态优化挡位决策的方法。... 车辆传动系统特性是复杂、时变且非线性的,传统换挡规律通过发动机和车辆简化数学模型制定,难以保证实际控制效果的鲁棒性和一致性。文章提出一种根据当前车辆状态预测未来时域内车辆行驶状态并且实现车辆行驶状态优化挡位决策的方法。首先通过对车速信号的预测以及动态规划算法构建基准规律,作为挡位滚动优化的控制策略,然后通过软件仿真平台对比传统两参数换挡规律与滚动优化换挡规律。结果表明:相比两参数换挡规律,模型预测控制的换挡规律在油耗和挡位切换有更好的表现。 展开更多

关键词 机械式自动变速器 换挡规律 模型预测控制

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基于MIL的SCR效率诊断方法 被引量：1

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作者 闫立冰 任宪丰 +2 位作者 张军 张娟 解同鹏 《内燃机与动力装置》 2021年第3期67-72,共6页

针对国四排放标准实施后市场反馈的误报NO_(x)排放超标问题,为保证选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)满足车载自动诊断系统的要求,基于模型在环(model in the loop,MIL)离线仿真提出精确计算设定转换效率和转换效率限... 针对国四排放标准实施后市场反馈的误报NO_(x)排放超标问题,为保证选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)满足车载自动诊断系统的要求,基于模型在环(model in the loop,MIL)离线仿真提出精确计算设定转换效率和转换效率限值的新方法。经MIL离线仿真和台架试验验证,新方法可以有效解决SCR效率诊断问题,为解决SCR转换效率误报问题提供了一种新思路。 展开更多

关键词 MIL 离线验证 SCR效率 台架标定

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AMT特殊工况换挡控制 被引量：1

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作者 赵国强 任宪丰 +2 位作者 李强 张超 张明波 《汽车电器》 2020年第7期46-49,52,共5页

在坡道、阻力较大的平路以及在换挡过程中踩制动(改变驾驶意图)等工况时,AMT的输出轴转速较平路变化快,再沿用正常工况的目标转速会导致换挡时间过长,动力长时间中断,而由于目标转速随着输出轴转速的变化而变化,被控对象输入轴响应到目... 在坡道、阻力较大的平路以及在换挡过程中踩制动(改变驾驶意图)等工况时,AMT的输出轴转速较平路变化快,再沿用正常工况的目标转速会导致换挡时间过长,动力长时间中断,而由于目标转速随着输出轴转速的变化而变化,被控对象输入轴响应到目标转速需要一定时间,导致无法满足挂挡的扭矩差和速差条件,无法进入到挂挡状态,从而导致换挡失败,尤其是在坡道上,有严重的安全隐患。本文就当前控制策略进行了优化,大大提高了坡道和改变驾驶意图下的换挡成功率。 展开更多

关键词 AMT PID控制 坡道换挡 改变驾驶意图

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控制排放中NO2体积分数提高SCR效率的研究 被引量：1

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作者 闫立冰 任宪丰 +3 位作者 陈文淼 张雷波 张娟 胡金金 《内燃机与动力装置》 2019年第4期65-69,79,共6页

为适应排放法规要求,根据选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)的反应机理,通过在特定工况下调节SCR上游NOx排放中NO2的体积分数,抑制慢反应,保证SCR内部的快反应顺利进行,提高SCR的反应速率。利用氧化催化器(diesel oxid... 为适应排放法规要求,根据选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)的反应机理,通过在特定工况下调节SCR上游NOx排放中NO2的体积分数,抑制慢反应,保证SCR内部的快反应顺利进行,提高SCR的反应速率。利用氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)的氧化作用及比例、积分、微分(proportion,integral,differential,PID)闭环控制,通过调节DOC的旁通电磁阀使SCR上游NO2体积分数达到设定值,实现提高SCR整体效率的目的。试验验证表明,该方法在特定工况下能够有效提高SCR的转换效率。 展开更多

关键词 DOC 废气旁通 SCR效率 PID闭环控制

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基于HMCVT换挡异常识别及保护方法研究

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作者 孙晓鹏 郝功凯 +2 位作者 曾频 任宪丰 王国栋 《内燃机与配件》 2023年第5期40-42,共3页

HMCVT为无动力中断换挡,出现换挡需求时,当前离合器松开的同时,目标离合器接合。但在实际工作过程中,存在换挡过程持续时间过长、速差过大等现象使离合器磨损严重,本文通过计算滑磨功,将换挡过程中离合器的磨损量化,当检测到单位时间内... HMCVT为无动力中断换挡,出现换挡需求时,当前离合器松开的同时,目标离合器接合。但在实际工作过程中,存在换挡过程持续时间过长、速差过大等现象使离合器磨损严重,本文通过计算滑磨功,将换挡过程中离合器的磨损量化,当检测到单位时间内离合器滑磨功超过限值,采取保护措施,快速完成换挡或放弃换挡,以保证离合器动力传递功能。 展开更多

关键词 机械液压无级变速箱 湿式离合器 摩擦功 换挡保护

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浅谈增压器转速测定的三种方式

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作者 印志强 刘春晖 +3 位作者 曾频 任宪丰 李云霞 秦翠萍 《内燃机与配件》 2022年第17期23-26,共4页

本文阐述了发动机台架试验过程中增压器转速测定的三种方式,1、增压器转速传感器测定方式;2、通过压气机MAP来查增压器转速;3、在压气机的壳体上安装NVH振动传感器频率来求得增压器转速。通过对比分析,三种方式均可以用来做增压器转速... 本文阐述了发动机台架试验过程中增压器转速测定的三种方式,1、增压器转速传感器测定方式;2、通过压气机MAP来查增压器转速;3、在压气机的壳体上安装NVH振动传感器频率来求得增压器转速。通过对比分析,三种方式均可以用来做增压器转速测定的方式,后两种方式一般用于第一种方式的辅助。 展开更多

关键词 增压器转速 MAP NVH 振动传感器频率

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一种提升天然气发动机排温的控制方法

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作者 周飞章 任宪丰 王震华 《内燃机与配件》 2022年第13期8-10,共3页

天然气发动机在冷启动或者处于暖机过程时,发动机的排气温度通常会比较低,三元催化剂会处于比较低的反应效率。为了让三元催化剂尽快的高效工作,需要对三元催化剂进行热管理,尽快的把排温提升上去。本文通过调整喷射执行顺序的方法来改... 天然气发动机在冷启动或者处于暖机过程时,发动机的排气温度通常会比较低,三元催化剂会处于比较低的反应效率。为了让三元催化剂尽快的高效工作,需要对三元催化剂进行热管理,尽快的把排温提升上去。本文通过调整喷射执行顺序的方法来改变混合气的混合,快速提升排温。实验结果表明,该方法可以起到提高排温的作用。 展开更多

关键词 排温提升 喷射调度 天然气发动机

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浅谈非道路三阶段陆用发电柴油机性能开发

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作者 印志强 刘翀 +2 位作者 任宪丰 王怀宽 周飞章 《内燃机与配件》 2021年第14期15-16,共2页

柴油机的性能开发是影响其排放控制技术及发动机耐久性的关键环节,而且我国现阶段提出的非道路三阶段排放标准需要进一步降低柴油机的NOX+HC排放和PM排放,于是对柴油机整体性能的开发就显得愈加重要。本文通过定性定量分析陆用发电柴油... 柴油机的性能开发是影响其排放控制技术及发动机耐久性的关键环节,而且我国现阶段提出的非道路三阶段排放标准需要进一步降低柴油机的NOX+HC排放和PM排放,于是对柴油机整体性能的开发就显得愈加重要。本文通过定性定量分析陆用发电柴油机的三阶段排放性能,阐述了非道路三阶段陆用发电用柴油机性能开发过程,通过分析试验结果,做出调整方向,满足排放、动力性、匹配方面更加优化。 展开更多

关键词 非道路三阶段 排放 性能开发 匹配

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经济性换挡规律多目标智能寻优

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作者 刘玉博 孙晓鹏 +3 位作者 任宪丰 李传友 郑大伟 赵朕 《汽车电器》 2023年第11期53-55,共3页

首先以16挡AMT重型商用车为研究对象,利用Simulink和GT-SUITE建立整车联合仿真模型,然后基于C-WTVC标准工况,以最佳燃油经济性为目标,应用多目标优化算法NSGA-Ⅱ对换挡因子寻优,建立起Simulink-GT的整车联合仿真寻优体系,最终实现基于... 首先以16挡AMT重型商用车为研究对象,利用Simulink和GT-SUITE建立整车联合仿真模型,然后基于C-WTVC标准工况,以最佳燃油经济性为目标,应用多目标优化算法NSGA-Ⅱ对换挡因子寻优,建立起Simulink-GT的整车联合仿真寻优体系,最终实现基于多目标优化的换挡因子智能寻优,获得最佳经济性换挡规律。 展开更多

关键词 智能寻优 联合仿真 燃油经济性

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从两例发动机转速异常问题讨论离合器对发动机转速影响

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作者 王震华 任宪丰 闫立冰 《内燃机与配件》 2021年第7期127-128,共2页

通过两例发动机转速异常表现故障的分析、处理,指出离合器对动力传输的影响,以及对发动机转速信号的干扰问题。在解决发动机转速问题时,需要从车辆整体考虑,不能因发动机问题而将思维限制在发动机上。

关键词 离合器 干扰 车辆整体

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