SUV镂空式尾翼的气动噪声仿真及优化

在某全新开发的运动型多用途汽车（Sport Utility Vehicle,SUV）车型设计过程中,为降低镂空式尾翼对整车风噪性能的影响,对汽车外部流场及声场进行仿真分析。根据分析结果,针对镂空式尾翼的形状结构提出优化方案并验证。对尾翼区域风噪仿真方法研究及镂空式尾翼方案设计具有一定的参考价值。     

某 SUV底盘空气动力性能优化研究

汽车底盘空气动力性能优化对降低整车空气阻力和升力有重要影响,针对底盘区域进行空气动力性能优化设计是提升整车动力经济性的重要途径。针对某款运动型多用途汽车（Sport Utility Vehicle,SUV）开展整车外流场计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）仿真分析,对比了Realizable k-ε和SST k-ω两种湍流模型仿真精度,选用Realizable k-ε湍流模型进行底盘空气动力学方案设计。结合该SUV底盘特征及仿真流场分析结果,在尽可能降低整车成本的前提下,设计前保险杠下部阻风板、前轮挡板斜梯、副车架后部导流板、底盘中部护板以及尾部消音器造型优化共5种空气动力学方案,并进行了实车风洞试验验证。结果表明,5种方案对整车空气阻力性能提升均有不同程度的贡献,其中尾部消音器造型优化减阻效果明显,实车空气阻力系数降低2.99%;综合采用5种底盘空气动力学方案后空气阻力系数共降低5.16%,升力系数降低21.00%,有效实现节能降阻,并有助于提高整车行驶稳定性。     

基于 CFD 的 SUV 及房车在流场中的气动性分析

为了研究不同车型在流场中的气动性,利用 ANSYS Workbench 对运动型多用途汽车（SUV）及房车进行建模,并导入计算流体动力学（CFD）流场分析软件中进行计算,分析两种速度（60 km/h、80 km/h）行驶工况下流场中运动型多用途汽车（SUV）及房车的压力、介质流速以及湍流动能的分布规律,发现两种工况下压力、速度以及湍流动能在流场中分布规律大致相同,两车的车头以及车胎处易发生压力集中。60 km/h 行驶速度下的压力、速度以及湍流动能整体小于 80km/h 下的压力、速度以及湍流动能。此研究对两车的汽车车型优化设计有参考意义。     

基于架构思想的某小型SUV总体设计

分析了两厢轿车与运动型多用途汽车（SUV）两种车型在总体结构上的差异,在此基础上,从发动机选型及布置、通过性及悬架轮胎布置设计、内部空间布置设计等方面介绍了以两厢轿车为基础车型、基于架构思想的某小型sUV总体设计方案。相关车型的成功上市和获奖证明了该小型SUV总体设计方案的正确性。     

某SUV镂空尾翼气动噪声特性的研究

在某SUV开发过程中,为了更好地体现运动感,外造型上设计了带镂空的尾翼,然而,镂空尾翼带来了新的气动噪声源,使得车内噪声性能严重恶化。本文通过对风洞测试结果与数值模拟流场的分析,明确了镂空尾翼的声源产生原因：一是气流在镂空通道加速并冲击后风挡产生;二是气流在尾翼尾部区域分离、耦合形成的高湍流强度涡漩辐射产生。基于此,明确了优化方向：减少镂空处的气体流量;降低尾翼下方气流速度;改变尾翼下方气流流动方向。制定了具体的优化方案,并通过了风洞试验验证。结果表明优化方案对提高车内语音清晰度和降低车内声压级都有显著效果,车内声压级降低至少2 dB(A),语音清晰度分别提高0.7%、1.5%、1.7%。通过本文研究内容,可以为尾翼造型设计及优化提供重要依据。     

基于CFD和声学风洞的某SUV整车气动噪声性能提升

利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)分析工具和声学风洞试验,对某款全新开发的SUV车型进行局部造型和车身密封隔音优化,车内气动噪声性能得到明显提升。外流场仿真计算和声源识别测试具有很好的一致性,识别出后视镜、前轮腔、A柱、雨刮等局部外形噪声声源部位,利用CFD仿真对流场进行优化,提出修改方案并通过实车测试验证效果,有效技术方案在新款车型上得到应用。根据泄漏噪声关键部位的识别,对车身密封和隔音进行了优化和提升,通过声学风洞试验验证了方案的实施效果,新款车型整车气动噪声车内声压级降低了约1.8dB(A),语言清晰度(Articulation Index,AI)提升了10%,提升效果明显。     

新能源汽车的车身气动性模拟分析与优化

采用计算流体动力学（CFD）对新能源汽车的车身气动性能进行模拟分析与优化。对3种车身优化设计方案的气动性能进行评估,得到影响气动阻力和升力的关键因素,并通过敏感性分析明确了设计参数调整对气动性能的影响。结果表明：车辆前脸设计和尾部倾斜角度是影响气动阻力和升力的关键因素;通过减少气动阻力和改善升力系数的综合优化方案,在提升车辆行驶稳定性和能效方面效果显著。     

某MPV车型的尾翼气动优化研究

为优化某MPV车型的气动性能,基于风洞试验结合试验设计优化方法对其尾部的尾翼零件包括尾翼本体和侧面饰板进行多参数的优化。通过在风洞试验中的优化获得了该车型尾部的气动最优造型方案,相比原始造型方案,整车阻力降低约2.9%。之后对优化前后的造型方案进行了CFD仿真,对比了优化前后的压力分布和流场的差异,分析了整车阻力降低的原因。最后通过对比整车各区和零件上的阻力变化进一步验证了阻力降低的原因,为MPV车型的尾部气动开发提供了优化方向。     

某乘用车空调系统配气比及气动噪声分析优化

空调系统设计与布置合理与否直接影响乘员舱内舒适性。空调系统设计要求配气比必须满足标准要求,而且风道的气动噪声必须控制在合理的范围内。本文通过对某乘用车空调系统原方案进行配气比及气动噪声分析,对空调系统风管内流场分布以及气动噪声源产生与传播进行了详细分析,从而提出两种优化方案。通过配气比及噪声试验,3#优化方案满足配气比标准要求,并且驾驶员右耳处噪声较原方案降低3.7dB,效果显著。     

某SUV气动减阻优化及其流场机制

为了提高整车燃油经济性,本文以某款SUV车型为研究对象,将仿真与试验相结合改善汽车行驶过程中的气动阻力系数.首先通过风洞试验确定对整车气动阻力有重要影响的区域或部件,其次对气动阻力系数贡献值较大的部件或区域进行减阻优化.结果表明,前轮阻风板、尾灯和尾翼对整车气动阻力系数贡献值较大.对前轮阻风板的改型,有效降低正压区面积以及减弱车轮干扰阻力;对尾灯和尾翼的优化设计,改善了尾部负压区,缩短了分离流在后窗上部的再附着的距离.基于本征正交分解方法进行局部流场信息的提取和分析可知,1阶与2阶模态主要构成了该SUV尾流场的关键流态.经试验与仿真验证,相比于初始方案,气动优化组合设计减阻率可达7.5％.本文为新一代SUV改型与升级换代提供了理论基础与技术支持.     

某纯电动扫洗车能耗分析及能量管理策略研究

分析纯电动扫洗车的能耗机理,研究能量管理策略(EMS)以提升整车能耗经济性、优化作业效能。采集某纯电动扫洗车典型工况数据,统计分析各车载部件能耗特性,建立作业电机功率需求模型;根据驾驶员操作逻辑,提出基于规则的EMS;建立了纯电动扫洗车多目标优化方法,获得了规则策略中逻辑门限值的优化解,提出了基于改进规则的EMS;从清扫效果和整车能耗等角度评价了基于规则EMS和基于改进规则EMS的性能。结果表明,该纯电动扫洗车主要耗电设备为作业电机和驱动电机,二者占总能耗的89%;相对于基于规则的EMS,改进的EMS能够完成清扫任务并使整车电耗降低11.52%,作业时间缩短10.47%。     

Quasi steady-state aerodynamic model development for race vehicle simulations

Presented in this paper is a procedure to develop a high fidelity quasi steady-state aerodynamic model for use in race car vehicle dynamic simulations. Developed to fit quasi steady-state wind tunnel data, the aerodynamic model is regressed against three independent variables: front ground clearance, rear ride height, and yaw angle. An initial dual range model is presented and then further refined to reduce the model complexity while maintaining a high level of predictive accuracy. The model complexity reduction decreases the required amount of wind tunnel data thereby reducing wind tunnel testing time and cost. The quasi steady-state aerodynamic model for the pitch moment degree of freedom is systematically developed in this paper. This same procedure can be extended to the other five aerodynamic degrees of freedom to develop a complete six degree of freedom quasi steady-state aerodynamic model for any vehicle.     

纯电动汽车经济性驾驶的影响因素及应用

我国新能源汽车技术路线是以纯电驱动为主,随着纯电动汽车保有量的增加,降低其行驶能耗既符合国家节能减排的战略,又能改善用户的用车体验。基于某纯电动SUV车型的实际道路驾驶数据,通过相关性和降维分析得到加速度的方差是影响能耗的最关键因素;进而采用一维模型仿真,研究匀速、加减速和坡道3种典型工况下能耗的形成机理和优化方向,得到平衡能耗与行驶时长的经济性驾驶原则,如高速巡航时应适当降低车速,市区拥堵时控制加速度变化幅度,上下坡时利用车辆惯性,减少制动能量回收。     

Vehicle lift-off modelling and a new rollover detection criterion

The modelling and development of a general criterion for the prediction of rollover threshold is the main purpose of this work. Vehicle dynamics models after the wheels lift-off and when the vehicle moves on the two wheels are derived and the governing equations are used to develop the rollover threshold. These models include the properties of the suspension and steering systems. In order to study the stability of motion, the steady-state solutions of the equations of motion are carried out. Based on the stability analyses, a new relation is obtained for the rollover threshold in terms of measurable response parameters. The presented criterion predicts the best time for the prevention of the vehicle rollover by applying a correcting moment. It is shown that the introduced threshold of vehicle rollover is a proper state of vehicle motion that is best for stabilising the vehicle with a low energy requirement.     

插电式混合动力乘用车能耗和续驶里程评价方法研究

本文中通过理论分析和试验验证详细揭示了轻型混合动力汽车能量消耗量试验方法旧国标(GB/T 19753—2013)存在的问题,同时作为对其新国标(GB/T 19753—2021)所作修改合理性的诠释.主要论据包括:尽管下一阶段可暂时采用WLTC试验循环,但最终仍应全面推动中国轻型汽车行驶工况(CLTC-P)的应用;新标准...     

考虑发动机起停优化的PHEV能量管理策略

针对某新型双电机行星耦合插电式混合动力汽车(PHEV)中发动机在起停及怠速运行状态下会导致油耗增加的问题,基于等效燃油消耗最小能量管理策略,加入发动机起停优化控制模块,以进一步改善整车燃油经济性.建立了整车动力学和传动模型并加入发动机起停优化控制模块,对ECMS能量管理策略输出的发动机及电机最优目标转矩进行重新优化分配...     

基于电池能量状态估计和车辆能耗预测的电动汽车续驶里程估计方法研究

本文中提出一种基于动力电池能量状态估计和车辆能耗预测的续驶里程估计模型。电池能量状态估计采用电池状态模型估计电池剩余的可用能量,分析了不同因素的影响。利用纯电动车测试数据,基于递推最小二乘算法辨识车辆能耗参数,结合行驶工况预测汽车能耗,进而计算续驶里程。与传统的续驶里程估计方法相比,基于电池能量状态估计和整车能耗预测的续驶里程估计模型的精度有较大提高。