仿真技术在设计发动机冷却系统中的应用

介绍了设计发动机冷却系统在整车开发中的重要性,文章应用Kuli软件对某轿车的发动机冷却系统进行了仿真和设计,包括建立发动机冷却系统中格栅、中冷器、散热器、机械风扇和电动风扇等部件的仿真模型,以及设置部件的性能参数和仿真计算,最后对仿真结果进行了分析,表明Kuli软件主要使用试验数据进行分析,使开发费用和周期都大大降低。     

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。     

应用Kuli软件设计发动机冷却系统

首先介绍了设计发动机冷却系统在整车开发中的重要性,然后应用Kuli软件对一货车的发动机冷却系统进行了仿真和设计,包括建立发动机冷却系统中格栅、散热器和机械风扇等部件的仿真模型。以及设置部件的性能参数和仿真计算,最后对仿真结果进行了分析。可以为企业开发汽车提供参考。     

整车热管理的一维与三维耦合仿真

同时建立了三维整车热管理数值模型和发动机及其冷却系统的一维数值模型.发动机舱内流场及其换热特性三维仿真获得的对流换热系数和换热量,可用来在发动机及其冷却系统的一维仿真中算出冷却系各部件的温度;这些又可作为三维仿真的边界条件,去更新发动机舱的热流特性.如此反复迭代直至收敛.这样的一维和三维耦合仿真分析,为样机制造前整车热管理的仿真提供了一种有效的方法.     

现代车用发动机冷却系统研究进展

简要分析了发动机冷却系统的发展现状、影响因素及存在的问题;介绍了目前国内外前沿的发动机冷却系统的设计理念和研究方法,如智能化电控冷却系统、精确冷却理念、分流式冷却、空气侧流动以及整车热管理研究等;展望了现代发动机冷却系统实现高效低耗的目标,指出采用电控冷却部件实现精确冷却和分流式冷却的有效整合是行之有效的手段,而整车热管理研究势必会成为全面提高冷却系统性能的主要方法。     

汽车发动机冷却系冷却风量的估算

结合汽车发动机冷却系整车及部件试验结果,系统地分析了发动机冷却系冷却风量估算中的影响因素,通过理论计算和试验修正,给出了冷却系统冷却风量的两种估算方法,为发动机冷却系热平衡分析提供了有益的参考。     

汽车发动机冷却风扇对机舱热管理影响的研究

文章应用CFD软件STAR CCM+及AMEsim研究了汽车发动机冷却风扇对机舱热管理的影响,在建立三维整车热管理系统数值模型的同时,建立了发动机冷却系统一维仿真模型。得到了车辆在不同转速和车速下散热器和冷凝器的进风量,分析了不同车速下,发动机冷却风扇转速与冷却模块进风量之间的关系,以及散热器进风量对发动机冷却液水温的影响。结果表明:随着车速的提高,风扇转速对散热器进气量的影响逐渐降低。当车速小于60km/h时,风扇转速对散热器进气量的增加有明显的作用;结合车辆开发性能要求,通过一维、三维联合仿真确定了该车辆发动机冷却风扇的合理转速,并且验证了所选风扇转速的合理性和可靠性。     

AMESim仿真软件在燃料电池系统开发中的应用

利用AMESim软件建立了质子交换膜燃料电池发动机一维仿真模型,包括电堆、空气系统、氢气系统和冷却系统。从空压机选型、电堆运行条件匹配、冷启动和整车经济性四个方面介绍了AMESim仿真软件的应用。仿真结果表明,电堆运行条件对系统零部件选型尤其是空压机影响较大,适当降低进气计量比和进气压力可降低部件功率消耗,提升系统整体效率,PTC水加热器可以大幅缩短燃料电池发动机冷启动时间,减小系统怠速功率可提升整车经济性。应用AMESim软件进行仿真分析对于燃料电池发动机设计开发具体一定的指导意义。     

重卡冷却系统的仿真与试验研究

文章介绍了国六重卡开发中使用零部件试验参数,对发动机冷却系统进行KULI仿真计算,模拟出发动机在功率点和扭矩点各个转速下冷却系统的参数;并与整车轮毂试验数据进行了对比分析,验证了KULI计算数据的可靠性,证明了KULI仿真在重卡开发中的可行性和重要性。     

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。     

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。     

基于CFD方法的整车冷却系统匹配分析

为探索水泵流量对整车冷却系统的影响,建立发动机GT-POWER模型和整车冷却系统GT-COOL模型,同时利用试验验证模型的准确性,并求取发动机热边界条件和散热器换热特性参数。建立散热器三维几何模型,利用CFD方法求取散热器的流动特性参数,将发动机模型和散热器模型在STAR-CCM+中耦合成一个系统,模拟整车冷却系统的工作过程。以某农用车的冷却系统为例,通过仿真求得其水泵流量在0.8 kg/s时散热器散热功率达到最大值10.489 k W,且发动机燃烧室壁面温度为523 K,较为合理。     

发动机热管理系统试验和仿真研究

模拟发动机在整车中的安装使用条件,如水箱、风扇、发动机在机舱中的布置、附件及管路连接等,搭建发动机热管理系统试验台架。根据热管理仿真分析软件KULI建模的参数输入要求,设计台架试验工况。通过仿真和试验的数据对比验证了模型的准确性,并利用NEDC驾驶循环模拟整车冷却系统性能以指导热管理系统零部件的选型与匹配。     

六西格玛在动力总成冷却系统开发中的应用研究

动力总成冷却系统是汽车开发设计过程中非常重要的环节之一,对整车的动力性、经济性 与可靠性有重大影响。通过对冷却系统及其零部件的优化设计,可以降低发动机进气、发动机出水温 度等重要参数,从而提高整车的动力性、燃油经济性。介绍运用六西格玛设计方法,在前期设计阶段 优化动力总成冷却系统的性能。从识别项目机会开始,定义开发目标,确认工程参数,完成概念设计, 建立仿真模型,优化设计参数,使用正交试验、田口方法等质量工具,使冷却性能满足开发目标并实现 最优化。最后对新开发的冷却系统进行完整的整车环境舱验证,为后续项目开展提供更直接有效的 参考依据。 关键词     

基于发动机冷却需求的热管理控制模型研究

针对电气化冷却系统发动机冷却精确控制问题，基于发动机台架相关试验数据，利用GT-Suite仿真平台搭建发动机热管理模型，并与整车模型耦合成整车热管理模型；根据该冷却系统的特点，提出基于发动机冷却需求精确控制的热管理控制模型。利用模型在环的方式验证该控制模型的可行性，并针对“电子水泵+温控模块”和“机械水泵+温控模块”两种方案在WLTC和RDE循环工况进行对比分析，结果表明：在WLTC循环工况中，电子水泵在暖机阶段前200 s可实现冷却系统零流量，使得缸盖温度上升更快，WLTC循环油耗降低约0.2%;在RDE循环工况中，“电子水泵+温控模块”技术方案中，温控模块开度变化较为稳定，可有效减小发动机水温振荡，并提高温控模块寿命。     

发动机热管理系统及部件研究进展

通过介绍整车热管理系统的研究方法,得出试验研究、一维及三维模拟研究的区域与作用。热管理的试验研究是模拟研究的基础,一维模拟侧重于部件和系统间的相互相应,三维模拟能对具体的车舱进行流动换热预测和空间布置的优化。针对发动机冷却系统各部件进行介绍,可以看出散热器、水泵、水套等部件的研究是冷却系统整体性能提高的基础,且纳米流体介质、智能控制、沸腾换热等方式分别得到广泛应用。     

商用车发动机热平衡试验研究与分析

通过对商用车进行发动机热平衡试验,阐述了冷却系统对于水温及发动机性能的影响。分析了发动机与整车匹配的重要因素及影响原因,对冷却系统优化的测试数据为日后设计工作具有一定的借鉴意义。     

发动机电控冷却系统性能仿真研究

在建立冷却系统各部件数学模型的基础上,建立了发动机电控冷却系统性能分析平台。应用该平台对汽车发动机电控冷却系统的运行控制优化进行了仿真研究。结果表明,电控冷却系统可根据发动机工况控制冷却系统的运行,有效提高冷却系统效能,降低冷却系统功耗,并减小发动机在效率最高点的温度波动,从而降低燃油消耗率和有害气体的排放。     

某增压发动机冷却系统分析与验证

基于某增压发动机冷却系统布置原理及水套三维流阻边界,建立匹配该车型的冷却系统一维模型,进行典型工况下的分析,得到系统各支路流量分配情况,并进行冷却系统专项试验,验证仿真精度,评估仿真分析在冷却系统开发中的意义。     

混合动力轿车仿真研究

应用Cruise建立了混合动力轿车整车模型,并进行仿真计算。在NEDC循环工况下进行了燃油经济性试验,对比仿真与试验的过程参数如车速、发动机转速、档位等信号物理量值及其变化趋势,优化仿真模型,最终仿真计算得到可靠的油耗和动力性能结果。研究中将整车模型结合Matlab/Simulink建立的控制策略模型实现联合仿真,并对控制策略进行优化,对控制参数进行标定,从而得到合适的混合动力轿车的油耗和动力性能。在SGM18BAS混合动力轿车的研发中,仿真计算在动力系统结构、部件性能指标和参数匹配方面,在混合动力控制策略研究开发方面都将发挥重要作用。