喷雾冷却法应用于雪山隧道降温之研究

在夏季高温国家,隧道内空气温升问题于高车流量长公路隧道为日渐重要之严肃课题,针对台湾雪山隧道研究喷雾降温系统应用于隧道降温之可行性。雾滴粒径为喷雾降温系统的重要设计因子,首先建立喷雾降温系统雾滴之数学模式计算不影响驾驶能见度之雾滴粒径,及以计算机数值分析隧道相对湿度、喷雾水量、水温及隧道风速对喷雾降温系统之影响,同时由模拟结果拟定喷雾降温系统之设计参数,并于雪山隧道内设置喷雾降温设施,进行全尺度试验。实验结果显示,喷雾降温可在不影响驾驶能见度条件下有效降低隧道温度。     

基于神经网络的重型车辆远程监控 NOx传感器 露点保护过程数据修复方法

为解决重型车辆远程监控数据中NOx传感器露点保护过程的数据无效问题,利用一辆国六重型车辆的PEMS测 试对露点保护期间的高NOx排放问题进行探究,验证了利用神经网络算法修复数据和提高远程监测数据利用率的可行性。 结果表明,NOx传感器露点保护过程会导致30%以上的NOx排放量未被统计;在露点保护期间,超过90%的数据显示车 辆速度低于 54 km/h、发动机冷却液温度低于 82 ℃、SCR入口温度低于 245 ℃、SCR出口温度低于 225 ℃。神经网络算 法可有效修复露点保护过程中失效的NOx测量值,对发动机原始排放和车辆尾管排放的累计排放量误差都在4%以内。     

影响重型车油耗的发动机参数

随着油耗和排放法规的加严,控制重型车油耗将成为大势所趋。文章以一台柴油机为测试对象,研究了出水温度、进油温度及中冷后温度对其油耗测试结果的影响。试验结果表明,3个参数都不会对发动机油耗测量结果造成较大的偏差,其影响程度在可接受的误差范围内。在进行重型车油耗测试时,可以忽略上述发动机条件对其结果的影响。     

车用动力电池包内部温湿耦合特性分析

汽车动力电池包内部的潮湿和凝露现象是温湿度耦合作用的结果，它直接影响电池性能、加剧电池失效且可能引发安全事故，但相关的研究工作还未得到足够关注，开展电池包内部温湿度耦合特性的分析工作尤为迫切。基于此，研究相应瞬态数值分析方法，求解电池包内部空间动态变化的温湿度分布情况。首先，分析电池包内部空间和外界环境的气体交换、热量传递过程，建立热湿传递的物理模型，并根据流体运动三大基本守恒定律以及温湿度耦合关系，建立对应的热湿传递数学模型；利用恒温恒湿箱和安装防水透气阀的电池包箱体进行热湿传递试验，验证外界环境动态变化的温湿度对电池包内部温湿度的影响以及电池包内部出现凝露和积水现象的条件；建立电池包及其内部空间的多物理场耦合三维模型，对电池包内外的热湿传递与温湿度耦合过程进行瞬态数值模拟，根据仿真计算结果与试验结果的对比验证模型的可靠性；采用真实气候环境数据定义模型中动态变化的电池包外部环境，从时间和空间分布的角度分析电池包内部温湿度的瞬态计算结果。研究结果表明：所提出的瞬态数值分析方法的可行性佳，得到了外界环境以及电池工作状态的动态变化对电池包内温湿分布、电池表面凝露时长的影响规律。     

汽车空调油耗试验分析及研究

汽车空调作为整车内部主要耗能附件,对用户实际使用油耗的影响巨大,有着很大的节能潜力。文章基于WLTC循环,采用不同试验方案,对多辆轻型车进行空调油耗,考察国内多款主流车型的空调油耗水平及空调制冷效果,验证压缩机排量和车辆前端密封导流对空调油耗的影响。结果表明:1)空调能耗占比较大,不容忽视,不同车辆的空调能耗占比总体分布在22%左右。2)多数车辆无法达到10min时头部平均温度达到23℃的要求,无法获得节能效果值。3)适当降低压缩机排量和增加车辆前端密封导流都具有一定的节油效果。     

商用车用户使用工况数据采集路线策划研究

公共道路工况数据(耐久性载荷、油耗等)采集是车辆开发过程中的必经阶段和重要组成部分。通常整车厂会按照相关国家标准要求,选择特定的路线,通过将试验结果与市场用户反馈情况进行对比,查找试验中的不足并对试验进行不断的优化。然而该方法存在路线要素不具代表性、新车型开发和目标市场不匹配的缺点。为解决上述问题,提出了一种全新的商用车用户使用工况采集路线策划方法,该方法能够将一条路线上采集到的结果关联至不同用户市场的不同类型车辆,具备高利用率和多样性的特点。此外,通过道路类型特征分析和要素分析,最终形成商用车工况采集路线。     

冷凝对隧道通风热压的影响分析

为研究空气水分冷凝现象对隧道通风热压的影响,采用现场实测的某地下通风隧道空气参数以及文献中某隧道自然通风的测试数据,对选用的有限差分法隧道通风传热传质过程及热压计算数学模型进行了验证;并采用数值模拟方法研究分析了不同隧道入口空气温度、相对湿度及通风速度条件下,隧道内空气冷凝现象、沿程空气温度以及热压的变化规律。研究结果表明:冷凝会增大空气与壁面的传热量,使隧道内的空气降温速度减慢,导致通风热压变小,并且该影响会随入口空气温度与相对湿度的升高而增强,随风速提高而减弱;当未发生冷凝时,隧道沿程空气温度分布及热压几乎不受空气湿度的影响。以一个全纵向通风的地下隧道为例,在4~8月,隧道会出现较大范围的冷凝现象,考虑冷凝计算所得热压比不考虑冷凝时低30%,对应的自然风风速平均偏差为0.5 m·s^-1;在其余月份,不考虑空气冷凝计算所得通风热压与考虑冷凝时相同。因此计算湿热季节通风热压或对应的自然风风速时,应考虑冷凝的影响;其余季节可按不考虑冷凝的方法简化计算隧道热压。     

中国市场增程式电动汽车研究

发展新能源汽车,是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路,是应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。增程式电动汽车作为串联混动的一种,发动机在该车辆上不直接驱动车辆,仅驱动发电机发电为车辆提供电能,相对于传统车及其他混动车型发动机,其工作点及车辆控制策略都更为简单,凭借这一特点,增程式电动汽车在新能源的舞台占据一席之地。文章列举了中国市场出现的几款典型的增程式电动汽车,并对其工作模式、性能参数及市场表现进行详细分析,从而对增程式电动汽车在中国市场未来的发展进行预测。     

智能网联汽车全生命周期节能减排绩效评价研究

为进一步研究不同级别智能网联汽车全生命周期节能减排绩效,基于生命周期评价方法(LCA),以某国产合资紧凑型纯电动乘用车为评价对象,搭建智能网联汽车生命周期评价模型,研究分析其全生命周期的矿产资源消耗、化石能源消耗及环境排放影响;进而基于不同级别智能网联汽车采用智能装备的差异,对L0~L5级别智能网联汽车全生命周期各阶段能源消耗和环境影响进行评估预测与对比分析。研究结果表明：在智能网联汽车全生命周期矿产资源消耗方面,原材料获取阶段占比最高;在化石能源消耗方面,运行使用阶段占比最高;在综合环境影响方面,受中国电力结构影响,运行使用阶段环境影响综合值最大;随着智能化程度的不断提高,智能网联汽车相邻级别间全生命周期化石能源消耗可降低3.5%~6.3%,GWP、AP、EP、POCP环境排放最高可分别降低约13.9%、13.3%、13.7%、11.7%,其中使用阶段环境排放降低程度最为明显;综上,通过进一步加强汽车轻量化研究,拓展新型材料在智能网联汽车领域的应用,合理优化我国电力结构布局,提升车辆自主决策水平,加快云平台与大数据等关键技术在智能网联汽车上的应用等途径,可有效提升智能网联汽车节能减排效果。     

Experimental studies on the heating performance of the PTC heater and heat pump combined system in fuel cells and electric vehicles

In this study, a combined system consisting of a heat pump and a PTC heater was developed as a heating unit in electric vehicles. The system consists of a compressor, a condenser, an evaporator, an expansion device and a PTC heater. Experiments were conducted to examine the steady-state performance and dynamic characteristics of this system. The compressor speed, outdoor air inlet temperature, and indoor air inlet temperature were varied, and the performance of the system was experimentally investigated. The heating capacity, compressor power consumption and COP were obtained. Warm-up experiments were performed to investigate the dynamic characteristics of the system with a heat load of 1.5 kW in the indoor chamber. For the heat pump system, the PTC heater and the combined system, the heating performance and efficiency were investigated to determine an optimal control method. The results of this study agree well with the experimental results available in literature. This study provides experimental data of good quality for heating system design and the development of electric vehicles.     

纯电动汽车热泵空调系统布置设计分析

空调系统是整车重要的组成部分和能耗部件.纯电动汽车在低温环境下续驶里程大幅缩减,热泵空调系可提升整车电能利用效率,但热泵空调系统相对复杂,增加了布置难度.文章通过热泵系统关键零部件及管路走向布置、静态及动态间隙校核、装配工艺性分析和美观性等多个维度,结合具体整车系统案例,总结了热泵空调系统总布置设计时的注意因素和遵循原...     

Climatisation automobile, énergie et environnement

In the first part of the paper the authors use data from measurement campaigns to demonstrate that automobile air conditioning significantly increases fuel consumption and emissions of regulated pollutants. Thus, under urban conditions, the average increase in consumption for both petrol and diesel vehicles is 3.1l/100km. Although the effects as regards pollutants vary from one model of vehicle to another, the increase in urban cycles is always very marked, in particular as regards NOx (+48%) and particulates (+64%) in the case of diesel vehicles. The paper then presents the results of test rig measurements of the mechanical and electrical energy consumption of air conditioning systems under different vehicle operating conditions (cycles) and for different thermal regimes of the air conditioning unit (depending on external temperature, the temperature set for inside the passenger compartment, etc.). The authors then present the results of pollutant emission and fuel consumption calculations for a passenger car with a 1.4 litre petrol engine fitted with a catalytic converter. These calculations were based on instantaneous data collected on the test rig. The conclusion is firstly that research and development is required to restric the power consumption of air conditioning which tends to increase urban pollution in particular during periods when high temperatures increase the likelihood of ozone peaks. The authors also draw the attention of the government to the need to consider air conditioning systems and other accessories in official emission and consumption measurements.     

基于多因素神经网络模型的柴油机NO_x排放预测及试验研究

以发动机转速、进气量、循环油量、发动机出水温度、中冷后进气温度、进气湿度、排气背压、柴油温度作为输入,NO_x排放质量流量为输出,优化隐层节点和迭代次数,并经过样本训练,构建了NO_x排放预测模型。结合台架试验数据,验证了模型的泛化能力,其预测值与试验值间误差小于1.5%。在此基础上,利用模型进一步分析了试验因素的重要度和试验控制性。结果表明:发动机转速、循环油耗、中冷后进气温度、排气背压对柴油机NO_x排放的影响相对较高;进气湿度控制范围过宽,对NO_x排放测试结果影响高于其他因素。     

匹配不同动力电池的纯电动汽车全生命周期节能减碳评价研究

为评估匹配不同动力电池的纯电动汽车（Battery Electric Vehicle,BEV）全生命周期环境影响,以某款已上市纯电动汽车为研究对象,分别匹配4款常用动力电池,基于GaBi软件搭建生命周期评价模型,对其进行2021年与2030年全生命周期能源消耗与环境排放研究,并选取关键参数因子进行敏感性分析。研究表明,匹配钛酸锂电池的纯电动汽车化石能源消耗（ADP(f)）与全球变暖潜值（Global Warming Potential,GWP）均为最高;纯电动汽车在运行使用阶段与生产制造阶段具有较高的能耗与排放;到2030年,纯电动汽车全生命周期ADP(f)与GWP将显著降低,同时随着电力结构的优化与动力电池充电效率的提升,匹配不同动力电池的整车ADP(f)与GWP也将随之降低。     

考虑电池热管理的复合电源电动汽车功率分配控制策略

为提升高温环境下电源系统的综合效率,通过分析电动汽车热管理和能耗模型,提出一种考虑电池热管理的复合电源电动汽车功率分配控制策略,并在CATC、NEDC工况下分别与单一电源电动汽车和采用常规策略的复合电源电动汽车进行对比仿真。结果表明,相对于单一电源,采用复合电源方案的电动汽车电源系统能量回馈提升3.6%以上,综合能耗降低3.3%以上,电池最终温度下降3.51℃以上;相对于采用常规策略的复合电源电动汽车,考虑电池热管理的复合电源功率分配控制策略提升超级电容参与度,使复合电源系统能量回馈提升1.8%左右,综合能耗降低1.2%左右,电池最终温度降低1.25℃左右,从而验证了该策略的有效性。     

基于往复流风冷的动力锂电池热仿真正交分析

随着电动汽车销量的增加,动力电池的热安全问题日益受到关注,电池温度过高会影响电池的性能,严重时会导致热失控的发生。为研究锂电池的放电特性,探究不同因素对电池组往复流风冷散热的影响规律,基于外接UDF的Fluent仿真计算,利用正交试验,分析了入口风速、冷却空气温度、往复流周期三个参数对电池温度分布的影响规律。研究结果表明往复流周期对电池组温度分布均匀性的影响最大,入口风速对电池组最高温度影响最大,而冷却空气温度影响则相对较小。在此基础上,进一步获得了往复流散热性能的最优匹配参数。     

卢浦大桥钢结构桥梁除湿技术浅谈

在跨江、海大桥运行建造史上,由于长期处在较高的温度环境中,桥梁结构腐蚀生锈的现象时有发生,使得桥梁的维护、保养及安全工作量增大。该文介绍了上海卢浦大桥除湿系统的设计,采用转轮除湿设备对钢结构内部进行干燥除湿防腐保护,使钢结构内部的空气相对湿度控制在一定范围内,确保大桥的正常寿命及安全运行。     

3-D numerical and experimental analysis for airflow within a passenger compartment

People use cars so frequently that they always consider the air-conditioning, and thermal comfort of the driver and passenger when buying a new car. Therefore accurate simulation of the thermal performance of automobile air conditioners to improve human comfort has become increasingly important. In order to improve the thermal comfort of passengers, 3-D flow motion and thermal behavior within vehicles must be analyzed. In this paper, a numerical simulation was used to investigate thermal behavior in a vehicle. Because air temperature at an air vent is related to the cooling capacity of the air conditioner, the cooling capacity was calculated using ɛ-NTU (effective number of transfer unit) theoretical equations. Using the air temperature relationship between inlet and outlet vents as boundary conditions, a 3-D unsteady κ-ɛ turbulent model was used to give a transient analysis simulation of the temperature field and flow conditions in a vehicle’s passenger cabin. Cooling cycle analysis and conjugate heat transfer analysis at the inside surface of the cabin’s ceiling, floor and sides were also considered. The predicted temperature distributions in the vehicles passenger cabin were in good agreement with those obtained experimentally.     

智能水箱风扇电动机控制系统

介绍商用车水箱风扇电动机控制系统的一种优化方式,精确控制水箱风扇电动机工作的温度范围,从而提升整车性能。     

大功率直喷式柴油机缸内紊流研究现状与发展

综合介绍了近几年来大功率直喷式柴油机技术发展现状 ,研究了这些新技术对缸内紊流的作用与影响 ,并根据缸内紊流的产生及其特性指出 ,大功率直喷式柴油机应以高压喷射为主 ,利用适当的缸内紊流运动并结合合理的燃烧室结构是获得优越性能的关键。