重卡发动机冷却系统性能提升设计

文章以某重卡为研究对象,重卡由于行驶路况复杂、环境恶劣、载货量较大,在夏季高温天气存在散热能力不足,发动机"开锅"现象,导致发动机无法正常工作。现使用KULI仿真软件进行分析,对冷却系统部件(散热器大小、风扇尺寸)进行整改,并进行整车热平衡试验满足发动机在扭矩点和功率点极限工况下许用环境温度,解决了发动机水温过高问题。     

某型发动机进气温度过高问题的解决

1问题的提出某车型搭载一款柴油增压发动机，在整车进行热平衡试验时出现发动机进气温度过高问题，最高车速时可达到87℃，而发动机要求的温度为60℃。发动机进气温度过高直接导致发动机动力性和经济性的下降。出现这种情况后，仔细检查了发动机的工作状况及整车的进气系统，发现各部分的工作状态均无异常。     

重型牵引车散热系统研究与优化

针对搭载某发动机的重卡牵引车在市场上一些恶劣环境下使用时,发现有发动机水温偏高的问题,本文从整车匹配角度对该系列车型冷却系统进行了原因分析。首先,从整车冷却系统结构原理对可能影响系统的各种原因进行了分析;其次,通过计算确定散热器的选取是符合理论要求的;再次,对样车原冷却系统设计的不合理之处提出以下几种方案来降低发动机水温:1.增大扇吸风量;2.调整散热器芯体后端面与风扇前端面的间距;3.严防热风回流,降低进风温度;4.优化护风罩与风扇间的径向间隙,防止热风回流;5.改善通风条件。最后,对优化后的样车进行热平衡试验证实了上述优化改进方法是可行的。     

重型卡车热平衡道路试验细节探讨

目前,国内关于整车热平衡试验的研究主要偏向于发动机冷却系统的匹配分析与热平衡性能的改善,而对一些常见的影响热平衡试验的细节问题没有引起足够的重视,导致试验结果的有效性、准确性大打折扣。以重型卡车为例,对整车热平衡道路试验过程中发动机故障、节温器、风扇离合器、传感器布置、环境风速、试验操作、结果评价与修正等细节问题进行探讨,对整车热平衡道路试验的试验条件、试验方法、试验结果评价与修正进行了补充。     

A Research on the Effects of Atmospheric Pressure on the Thermal Balance of Cooling System in Diesel Engine

针对内燃叉车柴油机在高原上的热平衡问题,建立了柴油机高海拔热平衡试验台和冷却系统仿真模型,对某型叉车柴油机冷却系统进行了热平衡试验和仿真计算,得到了不同海拔高度条件下柴油机燃烧放热量的分配比例和冷却液温度等信息.结果表明,随着海拔的升高,柴油机出口冷却水温度逐渐增大;当海拔高度接近4000m,环境温度为30℃时冷却系统出现过热问题,通过增大风扇的流量或提高散热器的换热效率,降低了发动机的出水温度,缓解了柴油机冷却系统的高原过热问题.     

某乘用车热管理系统的评估和优化

文章采用“试验摸底—勘察评估—仿真分析—优化设计—试验验证”的研究流程,对某乘用车在低速高负荷工况下容易“开锅”的问题进行了研究。通过整车热平衡试验初步评估热管理系统,对整车企业提出的问题进行复现;对热管理系统建立研究体系,对影响因素进行勘察评估;进行仿真计算,对现场勘察提出的空气侧问题进行验证;建立空气侧优化体系并进行优化设计,结果表明,加装导流风道和密封以及将油冷器下移0.2 m,散热器散热量的优化率为10.1%和8.4%;对优化方案进行试验验证,结果表明,许用环境温度上升到51.2℃。     

基于环境模拟的汽车热平衡试验研究

以环境模拟试验中的热平衡试验为主要研究对象,对该试验的国标及企标进行对比研究,利用试验室的环境仓和转鼓等硬件设施,进行了多车型的整车热平衡环境模拟试验。从热平衡、环境温度对试验结果影响、光照对试验结果影响、环境模拟试验与道路试验的比对等方面进行分析,进而对目前的热平衡试验标准提出了改进意见。     

国六排放法规下的重卡冷却系统方案研究

文章介绍了国六排放升级,发动机对冷却系统散热量需求增加下的冷却系统布置方案研究。通过对国六发动机增加EGR冷却器后串联式冷却系统和并联式冷却系统方案工作原理分析,并应用原理进行整车方案设计,最终根据整车热平衡试验对整车设计方案进行论证分析,为国六车型设计开发提供数据及经验支持。     

商用车冷却系统匹配研究

文章利用CFD软件对某商用车进行商用车冷却系统分析,并对分析车辆进行风洞试验。通过试验很好的验证了仿真的准确性,对比表明仿真的结果误差能够控制在6%以内,因此在一定条件下仿真可以代替部分试验,实现商用车冷却系统的快速匹配。通过仿真可以看出影响发动机热平衡温度的因素主要有热风回流,阻挡和合理气流流动。发动机热平衡温度的变化随环境温度的变化并不是线性关系,虽然符合"水涨船高",但环境温度越高,其发动机热平衡温度变化越大。     

国产某军用越野车高温(干热)试验研究

为检验国产某军用越野车高温干热地区的环境适应性能力。在吐鲁番地区对样车进行热平衡能力、隔热通风性能、空调制冷系统、自救互救以及适应性行驶试验。结果该样车最大许用环境温度为46.2℃,隔热性能良好但通风性能主观评价为较闷热,41.5℃环境下制冷20 min之后的后排乘员肩部与车外温差8.2℃,能够实现沙漠地面的自救和互救,3000 km适应性行驶试验无致命故障及严重故障出现。通过结果分析为该车型的设计定型提供依据,并结合试验过程及产品特点为类似汽车企业的高温试验提供技术参考及合理建议。     

考虑热辐射的整车零部件温度耦合仿真

为防止汽车热害、提高车辆行驶安全性,解释了汽车发动机舱及排气系统热害的形成机理,并基于CFD软件Star CCM+和热管理工具Taitherm建立了耦合仿真方法。利用此方法,在车速40 km/h、80 km/h、110 km/h,环境温度45℃工况下,对某车型整车的温度场进行了仿真分析。通过对比整车试验结果与仿真结果,验证了该耦合仿真方法可高效准确地获得整车零部件温度分布情况。     

温度外推技术在汽车热平衡试验中的应用研究

为解决由于没有达到汽车道路热平衡状态而无法得出试验结果的实际问题,对温度外推方法在整车道路热平衡试验中的应用进行了研究,拟定了针对外推计算的整车热平衡试验温度稳定判据。通过对热平衡外推结果与试验结果的对比分析,表明使用温度外推方法能够验证和预测没有达到标准热平衡状态条件下的整车热平衡试验结果,并能够在准确获得试验结果的同时缩短试验时间。     

国产某皮卡热平衡能力试验研究

基于GB／T12542—2009《汽车热平衡能力道路试验方法》中规定的标准试验方法,对国产某皮卡进行热平衡能力试验研究,利用环境舱内底盘测功机分别模拟极限使用工况和常规使用工况,得到了各冷却介质的温度变化情况,通过对试验结果的计算分析,得出各工况下许用环境温度,在此基础上对该车冷却能力进行客观评价。     

基于GT-Suite的重型载货车冷却系统仿真及匹配设计

基于GT-Suite软件建立了某重型载货车发动机冷却系统的一维-准三维混合仿真模型,通过对发动机极限工况下出水温度、出水流量等计算结果与试验值对比分析,验证了仿真模型的准确性。最后在此模型基础上对发动机冷却系统进行风扇选型匹配,实现了满足整车冷却性能要求的前提下,减小了其消耗功率,从而提高了整车经济性。     

车辆试验用环境舱迎面风速优化研究

车辆试验用环境舱流场紊乱,车辆进气格栅处风速偏低,影响整车热平衡试验精度,有必要研究如何优化迎面风速,从而纠正进气格栅的风速偏差.以重型车试验环境舱为研究对象,通过试验手段获得自然流场和环境舱两种流场格栅处风速与迎面风速的关系,基于两种流场车辆格栅处风速相等的原则,计算得出环境舱迎面风速与车速关系结果,并按照迎面风速优化前后的状态进行了热平衡比对试验,结果表明,优化后迎面风速与车速比值最高达1.53,优化后60km/h热平衡试验发动机出水温度比优化前低2℃.该方法易实施,可向其它主机厂试验环境舱进行推广.     

基于KULI的某车型冷却性能优化设计

围绕某款SUV车型发动机冷却系统问题的处理,文章运用KULI软件对冷却系统进行仿真分析,并提出优化方案:散热器芯体厚度增加6mm以及通过增大扇叶直径和提高风扇转速来对风扇的性能进行提升.最后通过风洞试验验证该设计方案能达到标准要求(发动机水温≤110℃).将该车型匹配新散热器后,满足了市场销售,也为今后冷却系统的优化提供了解决思路.     

汽车风扇动平衡对整车车内噪声的影响

为解决某商用车型的怠速车内噪声问题,通过怠速整车测试车内噪声的频率分析方法,识别了对于该车型怠速车内声品质有显著影响的噪声频率峰值。结合风扇转子动平衡的物理特点,应用三点加重法搭建发动机电子风扇动平衡测试台架,通过频率计算确认了风扇是该车型怠速车内噪声存在轰鸣感的直接激励源,并通过不同动平衡值的风扇与车内噪声测试的结果,确认了动平衡值与整车车内噪声的关联性,形成了完整的电子风扇动平衡值的目标定义方法。最终,通过降低风扇动平衡值进而显著改善车内噪声效果,并为整车车内噪声、振动与声振粗糙度（NVH）性能开发提供了一定的参考。     

汽车发动机舱散热组件布局仿真优化

鉴于由冷凝器、散热器和冷却风扇组成的汽车散热组件的布置直接影响整车的散热性能,本文中以提升进风量为目标,对某车型的冷凝器、散热器和冷却风扇三者间的距离关系进行优化。首先采用计算流体力学仿真,比较了冷凝器单独前移和冷凝器与散热器一同前移两种方案,发现后一种方案能更好地提升散热组件的进风量。然后采用正交试验方法,对冷凝器、散热器和冷却风扇的间距进行优化,获得散热组件的最佳布置方案。最后实车试验验证结果表明,与原车相比,优化后工况Ⅰ和工况Ⅱ下的散热器进风量分别提高了29.95%和4.54%,改善了整车的散热性能。     

发动机普通硅油离合风扇噪声降低试验研究及整车匹配

文章针对市场试用车客户反馈的驾驶员右耳处风扇噪声大问题,主要研究了某型轻卡用2.3L发动机普通硅油风扇的滑差率、啮合形式、啮合温度、叶片与护风罩间隙对整车驾驶室内驾驶员右耳旁噪声的影响,采用理论分析、CFD仿真与整车试验相结合的方法。     

基于用户习惯的纯电动乘用车低温续航里程变化分析

为研究用户习惯对整车在低温环境下的续航里程的影响,搭建了整车能耗解析测试系统,基于某上市车型进行环境仓转鼓测试,研究了纯电动乘用车在低温环境下的动力电池放电特性及整车能耗特征,分析了用户使用习惯对整车续航里程的影响。基于测试数据,精确分析了整车能量流向分配及损耗情况,并针对不同用户习惯及环境温度下整车及各部件的能耗差异、动力电池放电量差异进行了对比分析。结果表明:低温环境下整车续航里程与出行特征、环境温度均存在明显的关联;以上、下班通勤用户单次出行里程约为29 km(基于中国工况)为例,在-15℃环境下多天累计续航里程比单次行驶的极限续航里程低15.1%;环境温度降低,车辆续航里程也减小,在-25℃环境下车辆单次极限续航里程相比-15℃环境下降低了16.1%。针对续航里程变化的原因和规律,分别从电池放电量差异及电驱动系统、空调系统、低压电器能耗差异等方面进行对比分析,从而精确定位了整车能耗优化的入手点,通过优化电池热管理、提升部件工作效率等技术路径以降低整车能耗,为提升车辆低温环境下的续航能力提供理论指导和数据参考。