发动机舱过热的仿真分析

针对发动机舱存在过热现象,应用CAE技术对整车在怠速时的机舱内空气流动状况进行了仿真分析,结果显示在散热器、冷凝器及风扇处存在回流现象,经过排气歧管的气流因其它部件遮挡而流向右大灯,且排气歧管温度很高,相当于对气流进行加热,造成右大灯温度过高。文章通过设置导流通道来增加进风量和减小回流,改善了发动机舱内的空气流动状况,因此,该方案是有效可行的,指出通过对发动机舱进行冷态的模拟仿真并辅助一定的实践经验完全可以解决好发动机舱过热问题.     

轻型卡车发动机舱热管理优化分析

为了系统地研究卡车发动机舱内空气的流动与传热,文章采用汽车外流场与发动机舱内流场耦合计算的方法,分析卡车发动机舱内风速流动组织,并对比改进前后气体流线和高温区域分布。结果表明,增加挡板的设计使机舱内循环流动的区域变小,有效地阻隔发动机的热量传到散热器,改进后的机舱布置满足整车使用要求,为卡车开发中的发动机舱热管理研究与改进提供了参考依据。     

汽车前端冷却模块空气侧热流场仿真与试验研究

为了研究封闭部分格栅和加装底护板对前端冷却模块性能的影响以及散热器空气侧热流场仿真结果与试验数据的相关性,建立了某排气前置车型的详细机舱热管理分析模型,应用多孔介质模型和旋转参考坐标系(Moving Reference Frame,MRF)方法建立了换热器和散热风扇的计算模型,对前端冷却模块空气侧流场和热场进行仿真并将部分仿真结果与试验数据进行了比较。分析结果表明,封闭部分格栅和加装底护板均能增加中冷器进风量;散热器前风速平均值、前部和后部的温度平均值与试验值相比误差均小于10%;考虑局部高温辐射并与机舱热流场的耦合模拟能大大提高热分析精度。     

某轿车发动机舱流场分析

在整车开发设计初期,发动机舱内的流场分析是机舱零部件布置和优化的重要手段。文章利用STAR—CCM＋软件对某轿车在概念设计阶段的发动机舱流动进行了模拟仿真,获取了其发动机舱内流场特性,指出了阻碍流动的回流、阻滞区及漏风位置,进一步提出了优化机舱内流动的改进方案,通过流场分析辅以经验设计,为发动机舱后续的布置优化提供了依据。     

汽车冷却风扇设计参数仿真优化

鉴于汽车冷却风扇的工作性能直接影响发动机舱的散热性能,本研究以全面提升散热器入口进风量和冷却风扇有效功率为优化目标,以实车为例,进行了冷却风扇轴向伸入距离、风扇与风扇罩径向间隙和风扇旋转中心偏移距离三个设计参数进行优化。首先采用计算流体力学(CFD)方法,单因素分析各个设计参数对散热器入口进风量和冷却风扇有效功率的影响规律。然后采用正交试验方法,对发动机舱散热性能的影响因素进行了研究,发现风扇与风扇罩径向间隙的变化相对于其他因素对发动机舱散热性能的影响更为显著,并获得了风扇设计参数的最佳组合方案。最后经过仿真验证结果表明,与原车模型相比,优化后在爬坡工况下散热器进风量提升了10.90%,风扇进风量提升了8.81%,风扇有效功率提升了12.22%,发动机表面温度降低了1.23℃,其结果有效地改善了发动机舱的散热性能。     

CFD技术在汽车车身设计中的应用

从汽车空气动力学分析中常见的局部问题着手,探讨了CFD计算对车身设计的辅助作用,描述了发动机舱进气散热性能评估、空调进风效率评估、A柱局部修改、后视镜风噪预估、后扰流板及前保险杠优化分析等.通过这些局部细节来考察车身设计,可以为车身空气动力学分析提供工程参考.     

不同导风装置对发动机舱热管理的影响

为持续优化某商用车型整车热管理性能,改善整车热流场、优化冷却系统散热性能,利用计算流体动力学（CFD）技术针对不同导风装置对发动机舱流场特性的影响进行了研究。文章在某重型商用车上匹配一款13 L燃气发动机,通过优化发动机定位及护风罩结构,对比分析两种不同型式的护风罩对机舱流场的影响,得到了发动机舱内部压力、速度分布,流经冷却系统各个位置的风量及回流情况,为优化机舱热管理提供参考。结果表明,优化后护风罩在额定工况、大扭矩工况机舱内流场流线更均匀,且冷却模块各个位置的流量均有不同程度的增加,回流均有所减小。     

某MPV车型进气格栅开口角度的仿真分析

为研究某MPV车型进气格栅开口角度对整车风阻性能和发动机舱散热性能的影响规律,本研究采用CFD数值仿真对某MPV车型在不同车速和不同进气格栅开口角度下分别进行仿真,分析进气格栅不同开口角度对整车风阻系数、发动机舱内流阻力和散热器进风量的影响。仿真结果表明:进气格栅全关状态相对于全开状态,整车风阻系数可有效降低3.37%;随着进气开口角度的增大,不同车速下发动机舱内流阻力均呈现出先逐步增大后趋于稳定的变化规律;中高速工况下,格栅开口角度过大会导致发动机舱上方部分区域出现气流漩涡现象,中冷器下方冷却气流出现大量逃逸现象,结果导致散热器进风量降低。仿真分析结果为整车开发前期提供了一定的指导意见。     

基于双场耦合的发动机舱内流场散热分析与结构改进

针对汽车发动机舱内由于热量富集和结构拥挤而导致散热困难的问题,提出了双场耦合强化散热原理,并用于指导某款汽车的发动机舱内散热问题的分析与结构改进。首先,基于对流换热场协同理论,论述了发动机舱内高温部件强化散热的空气速度与温度梯度的0°夹角原则,并据此根据自然对流换热下的温度场分布特征,推导了入流空气速度的"辐射状"优化方向;然后,针对某款汽车发动机舱内排气歧管散热不足问题,基于"辐射状"优化方向进行舱内流场散热分析和结构改进研究,确定了"散热器-风扇"导流罩组合的结构改进方案。最终结果表明,排气歧管对流换热系数提高了37.5%,表面平均温度降低了24.4%,周围局部高温消除,解决了舱内散热不足问题。     

汽车发动机舱散热的数值仿真分析

考虑了散热器和高温元件的散热量以及空气的对流传热和辐射等因素,建立了发动机舱模型.利用CFD软件对汽车发动机舱流场进行了数值仿真,得到了发动机舱内部气流的速度与温度分布和重要元件的表面温度等参数,最后对存在的问题提出改进方案.     

车门内饰板设计开发

车门内饰板对汽车内饰整体的美观性、乘坐舒适性、使用方便性及安全性等起着至关重要的作用,车门内饰板设计在车身设计中已占有重要的地位。文章通过归纳分析车门内饰板的典型结构形式、其与周边各系统部件的关系以及试验验证方法,提出了车门内饰板的设计开发思路,总结归纳了设计开发方法及要点,用以确保车门内饰板设计开发的正确性,从而确保整车内饰品质,满足用户使用需求。     

基于VOF方法的某SUV车型涉水性能仿真研究

车辆在涉水过程中由于水溅入发动机机舱内部而导致熄火和部件损坏。为了在车辆设计阶段有效地解决该风险,基于流体体积函数法（Volume of Fluid,VOF）追踪气液两相流动界面原理,在STAR-CCM+仿真软件中建立某SUV车型的涉水仿真模型,分析其在不同水位高度下的涉水过程,并对机舱内水的体积分数和飞溅高度进行监测,得出水流从进入机舱到稳定的相应结论,确定车辆涉水过程中的风险区域。在此基础上,对车身前部和发动机机舱内部结构提出了一套优化方案来提高车辆的涉水性能。     

汽车声学包轻量化设计

本文旨在研究汽车声学包的轻量化设计,要求在保证声学性能的前提下,尽可能实现轻量化的目标。首先运用统计能量法建立了包含车身结构和各声腔的整车模型,提取80 km/h匀速工况下发动机舱的声辐射激励、动力总成激励和车身表面脉动压力激励,并将其施加在该模型上,获得驾驶员头部声腔声压,结果与试验数据吻合良好,验证了模型的有效性。接着根据各子系统对驾驶员头部声腔声压的贡献量分析结果,对内前围和前地板声学包提出了改进方案。最后以改进方案中各层材料厚度为设计变量,以驾驶员头部声腔总声压级和声学包总质量为目标构建Kriging近似模型,采用多目标遗传算法对声学包材料厚度进行优化,优化后的声学包声学性能与原来相当,而总质量减轻了20.76%。     

Analysis of acoustic radiation characteristics of engine compartment and application to reduction of vehicle pass-by noise

With the growing interest in environmental problems, the control of vehicle pass-by noise has become stricter. In this paper, the acoustic radiation characteristics of the engine compartment are investigated to reduce effectively noise radiated from the engine. These characteristics were found to vary with relative position of the noise source on engine surface and edge of body panel. The evaluation method was improved by considering these characteristics on engine component bench testing. This makes it possible to predict accurately the effect of modifying the engine structure on the pass-by noise test.     

基于OpenFOAM的发动机舱回流计算方法研究

研究车辆在怠速工况下的发动机舱热空气回流问题，基于OpenFOAM 软件进行回流计算方法的开发。通过设置监控面及组分转换面来重新定义格栅新空气和舱内回流热空气等组分，可直接计算出回流在监控面上的分布及回流率和回流量。根据开发的方法对某款插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV）车型进行计算并提出不同的优化方案，使其发动机舱回流率从32.7% 分别降低至24.0%和9.3%，回流量从0.169 kg/s分别降低至0.128 kg/s和0.048 kg/s，从而降低了冷凝器等散热器的进风温度，提高了怠速工况下热管理系统的性能。     

空气滤清器对发动机性能的影响及亥姆赫兹谐振器的使用

CA488发动机进气系统装上空气滤清器后在2000r/min左右性能下降很多，而去掉空气滤清器换成管子后有些转速性能反而有所升高。针对这些情况，比较了实际装车管路、去掉空气滤清器及其前面的管子、仅去掉空气滤清器代之以和滤芯长度相当的300mm长的管子三种进气系统情况时的发动机扭矩、燃油消耗率及进气管内压力波的变化情况，并分析了在CA488进气管中装入亥姆赫慈谐振器对发动机性能的影响。     

基于CFD的整车涉水性能仿真预测

发动机气缸进水将直接导致车辆熄火甚至发动机报废,因此避免发动机进气口水入侵是整车涉水性能开发的关注重点.本文采用流体力学的两相流模型和动网格模型建立整车涉水仿真模型.通过实时监测发动机舱水位高度、发动机进气口的水体积分数和进水量来预测整车涉水性能.对标发动机舱内水位高度的实验与仿真结果,验证了此方法可应用于车辆涉水性能...     

轿车后门内饰板设计的工程分析

后门内饰板的设计是整车内饰开发的重要组成部分。以后车门内饰板设计工作中遇到的问题为基础,应用CATIA软件,系统地阐述了在后车门内饰板油泥模型设计阶段应做的一系列工程分析项目和方法,设计出分析流程图。经过分析可以在油泥模型开发阶段检查出不符合工程要求的外形设计。降低了数模设计时的工作量并提高了设计效率,同时实现了表面造型与工程制造的完关结合。