商用车发动机冷却系统试验研究

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整车冷却测试验证方法

整车冷却测试验证方法

整车冷却、热害测试验证方法一、概述整车冷却、热害测试验证一般以环境试验室测试和实车现地测试两种方式进行,因现地测试的条件无法精确控制,一般作为实用性判定及环境试验室测试结果的参考。

量化的系统分析及冷却、热害水准判定,以环境试验室模拟测试为准。

在冷却、热害测试过程中,除了冷却水温度、机油温度量测外,空调系统中冷媒温度和压力、热害顾虑部品的温度均要量测。

在试验过程中还应对A/C保护工作温度点进行确认。

测试条件或参数的设定应根据车型、目标使用环境等因素来决定,二、常用测试模式(实验室模拟)对整车冷却能力的测试现有两种模式,分别从不同的角度和出发点来测试、评价整车的冷却性能。

1、基于实车使用工况的模拟测试模式这种模式以车辆在使用过程中典型的工况为前提,结合车辆冷却系统的性能特点,依不同的车辆类型作为条件设定的依据。

对相同类型的车辆,其测试循环和参数设定是一样的。

2、基于发动机特性的模拟测试模式这种模式以发动机理论上可能需要的最大水套散热功率和车辆可能的热平衡严苛工况为前提,一般测试车辆在发动机功率点和扭矩点转速时的冷却能力。

其测试过程属于特定工况点测试,未进行循环工况测试。

测试时坡度等参数的设定会依车型作些变化。

3、比照上述两种测试模式,第一种模式偏向于从车辆可能的使用条件考虑问题,实用性较好,适合于乘用为主车辆的测试验证。

但对一些非常用工况(如长时间低速爬陡坡)模拟不够(一般认为乘用车极少有这种工况)。

第二种模式偏向于从理论上研究可能的热平衡最严苛工况,但对开空调条件下,长时间IDLE、城市走行工况的模拟不够。

这种模式比较适合于卡车的测试验证。

三、两种模拟测试模式详解1、基于实车使用工况测试模式基于实车使用工况测试循环共有四种,①高速平坦及高速爬坡②中、低速爬坡③迟滞走行④缓加速。

不同的测试循环分别模拟不同的典型车辆工况,对于新开发车型一般进行所有的四个测试,以全面测试验证整车冷却、热害水准。

对于特定的项目而言,在有足够的DA TA BASE前提下,有时为了节省时间可只做①中、低速爬坡和②迟滞走行这两个测试循环(一般认为中、低速爬坡工况最为严苛,但应根据车型、DATA BASE等情况分析而定)。

汽车冷却系统频域加速耐久试验方法研究

汽车冷却系统频域加速耐久试验方法研究
ERS与 基 于 时 域 信 号 的 SRS方 法 类 似 ,SRS 一 般用 于表 示结 构 在受 到 人 的 瞬 态 冲击 时 的最 犬 响 应 ,ERS一 般 .}=}J于 描 述 件 典 振 动 裁 倚 作 川 _F 所 得 到的期 望 响应 1.3 疲 劳 损伤谱 (FDS)
Bendat与 Rice提 lI_r ·种 山:接 }{1应 力 PSI)
该台 试验 PSD 址 · 『J}J的 ,否 则将 会 导 致 不能 复现 '}式年场 ] 或 ‘』Jl1述 过度
2 冷 却 系统 台架 加速 试 验
冷却 系统 傲 定
I , 以将 它 与车 架
胥做 一个整 体 ,符 s1)()F系统 的似设 条 件 。根据
I 述 频域 JJl】速 理论 结 合 录 到 的试 4==场 各 T
试验载 荷谱 总损 伤 试 车 场每 ·个 ‘I 况所 采
集 刮的载 荷谱 都会 对应 一 个 FDS 按 照 整 4 耐 久
试验 舰范 对 试车 场 各 FDS进 行 稳 加 ,可 以得
划 个总 的 FDS,总 的 FI)S包 含 了 存 试 车 场 进 行
一 个完整 的耐 久试验 规 范所 采 集 到载 荷 谱 的总 损
【关键词】 冷却系统 频域加速 台架试验
doi:10.3969/j.issn.1007-4554.2018.05.04
0 引 言
汽 车冷 却 系统 在 汽 车行 驶 过程 中发挥 着 重要 作 用 ,它能 及 时 地 对 发 动 机 进 行 散 热 并 使 其 保 持 恒 温 ,进 而 提高 发动 机 工 作效 率 ,减 少 污 染 物 的排 放 。冷 却 系统 的 工 作 环 境 十 分 恶 劣 ,除 了要 承 受 由于路 面不 平 度 激励 产 生 的振 动 外 ,还 受 到 发 动 机振 动 的不 利影 响 ,所 以为 了缩 短 产 品 开发 周 期 , 降低 开 发成 本 ,需 要 在 产 品开 发 阶段 对 其 进 行 台 架加 速 耐久试 验 。本 文 通 过 在试 车 场 采 集 到 的冷 却 系统加 速 度 激 励 信 号 ,根 据 频 域加 速 理 论 合 成 台架 试 验 功 率谱 (PSD),在 电 磁 振 动 台上 进 行 加 速耐 久试 验 ,大 大缩 短 了试 验 时 间并 降低 了成 本 , 实 现 了 台架 加 速 耐久 试 验 与 试 车 场 耐 久 试 验 的 关 联 。

商用车冷却系统的仿真分析与优化

商用车冷却系统的仿真分析与优化

汽车技术 | Auto Technology2022年 第 1-2 期 / 微信号 auto195056商用车冷却系统的仿真分析与优化贺海东,赵敏,孙秀芳,孟凡华,李廷斌山东五征集团有限公司 山东日照 262300摘要:某商用车在方案布置阶段,经仿真计算发动机出水温度超标,冷却性能不足,于是对发动机舱进行流场仿真分析,确定发动机舱流场布置不合理是导致水温高的主要原因。

通过优化防回流挡板、增加导流板、优化护风罩的改进措施提升冷却性能,样车经热平衡试验验证,优化后发动机出水温度降低约8℃,优化方案效果明显。

关键词:商用车;冷却系统;仿真分析;热平衡试验商用车主要用于运输货物,大多数搭载柴油发动机。

柴油发动机输出的转矩较大,具有承载质量大、爬坡性能好的优势。

冷却系统对发动机具有非常关键的作用。

近年来,发动机的功率逐渐增大,受降本减重的影响,发动机舱内的空间反而日益趋向紧凑,因此整车对于冷却系统的性能要求越来越高[1],如果发动机舱内气流流向不合理,冷却能力便会下降,严重时发生散热器“开锅”问题。

在空间受限的条件下开发一款高效节能的冷却系统设计难度越来越大[2]。

冷却系统原方案发动机出水温度超标,使用CFD 软件对发动机舱冷却系统流场进行模拟仿真,通过仿真分析找出问题产生的原因,对冷却系统方案进行优化,实施整改措施进行样车实验验证。

问题描述某款商用车依据目前的设计经验及理论计算,进行冷却系统方案的初步设计。

原方案使用一维仿真软件进行模拟分析,设置两种仿真工况:一种工况是样车的最大功率点,发动机转速为1900r/min ;另一种工况是样车的最大转矩点,发动机转速为2600r/min ;行驶车速为20km/h ,环境压力为0.1MPa ,环境温度均为35℃。

一维仿真计算结果表明,最大功率点发动机出水温度108.9℃,设计目标要求为105℃;最大转矩点发动机出水温度112.9℃,设计目标要求为108℃,仿真结果超过设计目标要求。

发动机热管理试验技术研究

发动机热管理试验技术研究
TI AN n Ho g— x a i
( ihi o e & e t , i n , 6 0 1 C ia We a P w r D C ne We ag 2 10 , hn ) c R r f
Absr c : e ma n g me ttc n q s e e r h saus a e e o me t o h i l t n t a t Th r lma a e n e h i ue r s a c t t nd d v lp n ft e smu ai o a d ts ft e ma n g me ti u o a y a e p e e t d i h s p p r n e to h r lma a e n n o rc mp n r r s n e n ti a e .Co i e t e smu a in mb n h i l t o
进 情况 的可行 性进行 分析 。
关键 词 : 管理 ; 热 匹配试验 ; 冷却 系统 ; 真计 算 仿
中图分类 号 : 4 7 4 文献标 志码 : 文章 编号 :6 3— 3 7 2 1 ) 4— 0 7— 3 U 6. A 17 6 9 ( 0 0 0 0 1 0
St y o e m a a g me c ni e f r I e na m b s i n Eng ne ud n Th r lM na e nt Te h qu o nt r lCo u to i s
慢慢 向重 型化 、 轻型化 两极 发展 , 同时走 向高档豪 华
化, 特别 是重 型商用 车更 显 出这 一规 律 , 就要 求汽 这 车 的动力 系统提 供更 高 的动力 。在 商用车 发展 过程
出气
中 , 为其 主要 动力— — 柴油 机 也 经 历 了从 非 增 压 作

通过热平衡试验探讨冷却系统的设计改善

通过热平衡试验探讨冷却系统的设计改善

第30卷增刊 2007年12月合肥工业大学学报(自然科学版)J OURNAL OF HEF EI UNIV ERSI TY O F TECHNOLO GYVol.30Sup Dec.2007 收稿日期22作者简介叶茂盛(8),男,江西弋阳人,安徽江淮汽车股份有限公司助理工程师通过热平衡试验探讨冷却系统的设计改善叶茂盛(安徽江淮汽车股份有限公司商用车研究院,安徽合肥 230022)摘 要:文章通过对某公司载货汽车的一系列热平衡试验及不合格车型的改善结果,分别从发动机冷却系统的工作环境(冷却风扇、护风罩及防热风回流装置等)和散热器总成的结构(芯子材质、散热管规格及散热带节距等)方面,探讨了散热性能的影响因素和行之有效的改善方法。

并采用国际上通用的ε2NTU 热传导计算方法,举例说明某款轻型卡车发动机冷却系统匹配计算的优化。

关键词:热平衡;发动机冷却系统;散热性能;散热器中图分类号:U464.238 文献标识码:A 文章编号:100325060(2007)(Sup)20026207Cooling system ’s DOE ba sed on ther mal balanceYE Mao 2sheng(C o mmercial Vehicl e Research Insti t ute ,Anhui J ianghuai Auto m o bi le Co ,L t d.,Hefei 230022,Chi na)Abstract :Based on a series t her mal balances of cargoes and t he i mp rovement re sult s of N G vehicles ,t hi s paper ge neralize s t he mai n factor s influenci ng cooli ng capabilit y and fea si ble improve me nt ways from t wo a spect s herei naft er :1.Cooli ng syst em s ’worki ng condit ion such as fan ,f an gui de ,and t hesett ing w hic h can avoi d t he heat ai r goi ng back. 2.Radiator ’s st r uct ure :t he core ’s mat eri al ,t he t ube ’s size ,t he fi n ’s wi dt h ,etc.At t he end of t his paper ,an opti mized cal culational met hods for t he light 2dut y t r uck ’s cooli ng system i s offered wi t h t he help of N TU met hod which i s a dopted inter naion 2ally.K ey w or ds :t hermal balance ;engi ne cooli ng syst em ;cooli ng capabilit y ;radiator0 引 言根据市场信息反映,许多轻型载货汽车在使用上存在水温偏高现象。

欧5商用车发动机的冷却系统及其部件

欧5商用车发动机的冷却系统及其部件

此外

理论上讲

充气 压 力高
体 交换 过 程 的 简 化
低 燃油 消耗
有 以下 好 处 :
发动 机 在 相 同 输 出 功 率 的条件 下 降


它由

个废 气再 循环 冷 却器

0%

微 粒 排放 量 减 少8 0 %


欧 5 的 发 动机 冷 却 系 统
最近 几 年间
日 益 严 苛 的标 准

(通 过 发 动 机 冷 却 液 进 行 冷 却 )和

近 年来
>
贝 洱 公 司 开 发 的 (减
X
贝洱
直 在研
个 低 温 冷 却 回 路 ( 合 两 个 中冷 器 和
J 4 择 1 催化还 原 (S C R )~ 5样的排气后 处理 系统或 另 建加尿 素站 就能满足 欧5 的排放要 求



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单级废气冷却加 二 级 涡轮
k 0了 2 g /W

微粒排放从 0

增加废气再 循环 率
或者 降低 废

增 压 的发 动 机 冷 却 系 统
图 1 是 这 种冷 却系统 的原 理
降到 了 0

0 2 g /W h k

汽车发动机冷却系统研究现状与发展方向(刘卫民Z11030187)

汽车发动机冷却系统研究现状与发展方向(刘卫民Z11030187)

汽车发动车冷却系统研究现状与发展方向刘卫民 Z110301871 引言随着现代车用发动机采用更加紧凑的设计和更大的单位体积功率,强化程度越来越高,发动机产生的热流密度也随之明显增大,目前几乎所有的发动机强化都面临着如何解决高功率密度下的冷却及热平衡问题,在满足不断提高的输出功率的同时,又要具有良好的经济性。

此外,日益严格的排放标准也对冷却系统提出了新的要求。

冷却系统工作性能的优劣,直接影响着动力系统的整体性能。

开发高效可靠的冷却系统,已成为发动机进一步提高功率、改善经济性所必须突破的关键技术问题。

因此,采用先进的冷却系统设计理念,对柴油机冷却系统进行深入研究具有十分重要的实际意义.2 影响发动机冷却系统的因素以及目前存在的问题2.1影响发动机冷却系统的因素水冷式发动机通常采用闭式强制循环冷却系统,主要由冷却水套、水泵、风扇、散热器、节温器、循环管路等组成。

由于组成冷却系统部件众多且结构复杂,加上发动机运行工况的多样性,其影响因素也是多方面且错综复杂的.总体来说,影响冷却系统的主要因素主要有循环冷却水量、冷却空气流量、冷却水道结构和散热效率【1】。

循环冷却水量和冷却空气流量主要由散热量决定.对于诸如发动机燃烧室等严重受热的零部件以及一些关键的区域,循环水量的控制就显得尤为重要,这不仅与水泵的特性、冷却水套结构密切相关,同时还与冷却水水温有关,因为冷却水高温沸腾产生的气泡阻力对循环水量有着显著的影响.空气流量主要与风扇直径、转速、叶片形状、流阻特性、水箱与风扇叶片相对位置以及机舱背压等因素有关。

合理而有效的冷却水道结构能减少流动过程的涡流、节流等损失,提高关键区域流速的同时避免非关键区域的过度冷却,从而大大提高冷却效率。

散热效率则主要与散热器、中冷器等主要散热部件有关,要求散热器具有足够的散热面积。

以上几个因素并非孤立的,而是相互影响和相互制约的,需要综合考虑。

2。

2目前存在的问题目前,高功率密度的增压柴油机由于热负荷和热应力过高,依然存在关键区域冷却不足、零件热疲劳失效、过热产生裂纹等问题。

基于KULI的某重型商用车发动机冷却系统的仿真与试验研究

基于KULI的某重型商用车发动机冷却系统的仿真与试验研究
的越 来越 重要 f 1 1 2 1 。
计算 , 之 后 与试 验 数据 进 行对 比 。该 重 型 商 用车 发
动 机冷 却 系统属 于强 制循 环水 冷系 统[ 6 1 。
1 发 动 机 冷 却 系统 参 数设 定
所 研 究某 重 型 商用 车 冷却 系统 的布 置 如 图 1 所 示 。发 动 机 为增 压 中冷式 大 功率 柴 油发 动 机 . 主 要
为原型, 介 绍 利用 K U L I 软 件进 行 发动 机冷 却 系统 的
度 也 随之 增 加 , 再 加上 商 用 车较 乘 用 车工 况 更 加 复
杂 和 恶 劣 .普 遍 存 在 发 动 机 冷 却 液 温 度 过 高 的 问
题 。因此 , 考虑 在 有 限的发 动机 舱空 问里 , 随着冷 却 包( 如: 中冷 器 、 散热器 、 空调冷凝器等 ) 的安装 , 散 热条 件 的越来 越 恶 劣 , 设 计一 个可 靠 而 高效 率 的发 动机 冷 却 系统 , 用合 理 的 冷却 系统 将发 动 机 产 生 的 热量 散 发 到外 界 空 气 中 , 在汽 车 整 车 开发 过 程 中变
散 热 器 外 部 流 体 为从 汽 车 格 栅 进 人 发 动 机 舱 的 空 气 ,入 口绝 对 压 力 为 1 0 1 . 3 k P a ,空 气 湿 度 为 5 0 %, 相对 温度 为3 3 。 散热器外部流动 ( 冷空气 ) 特 性 曲线 , 如 图3 所
示。
/ /
技术 参 数见 表 1 。根据该 重 型商用 车 的结构 形式 , 设 计 了进 口压 降 ( K U L I 软件 中为 C P 阀模 块 ) 、 中冷 器 、 散热器 、 机械风扇 、 水泵 、 内部 压 降 ( K匹 配 , 传 统 的方 法 是 制 作物理样机 , 通 过试 验 分 析各 个 子 系统 之 间 的相互

发动机冷却系统的热风回流分析与优化

发动机冷却系统的热风回流分析与优化

发动机冷却系统的热风回流分析与优化肖飞;唐荣江;张淼;童浙;陆增俊;李申芳【摘要】针对某商用车发动机冷却系统不合格问题,使用CFD软件对卡车发动机流场进行分析,并通过对进风温度的监测,确定热风回流是导致水温不合格的主要因素.通过对发动机舱的结构分析,对其不合理之处进行改进优化,并进行实验验证,结果表明,优化改进后冷却常数K值(℃)由65.1℃降至56.8℃,有效地提升了发动机冷却性能.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】4页(P9-12)【关键词】冷却系统;优化改进;热风回流;数值模拟【作者】肖飞;唐荣江;张淼;童浙;陆增俊;李申芳【作者单位】东风柳州汽车有限公司商用车技术中心,广西柳州545005;东风柳州汽车有限公司商用车技术中心,广西柳州545005;桂林电子科技大学,广西桂林541004;桂林电子科技大学,广西桂林541004;桂林电子科技大学,广西桂林541004;东风柳州汽车有限公司商用车技术中心,广西柳州545005;桂林电子科技大学,广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】U464.120 前言冷却系统是发动机的重要组成部分,汽车发动机舱是个半封闭的空间,对温度场的要求特别高,一方面舱内各种材料的零件如橡胶件、线束对温度有一定的要求;另一方面发动机本身需要适当的散热,以保证在各种工况下都具有最佳的动力性和经济性[1]。

散热器是一个散热装置,上面布置着很多的散热片,通过这些散热片将热量从水传递到空气中。

为了加快散热器的散热速度,风扇在这里起到了很关键的作用,通过风扇的转动,加速了空气流经散热器的速度,从而加快了散热器的散热速度。

在此经过冷却的水再次被水泵送进发动机缸套中,由此不断循环,控制发动机的温度过高。

而当空冷器排出的热风,其中一部分又被风机抽吸至空冷器的入口,此现象称之为热风回流(也称热风再循环)[2]。

针对某款国产卡车机型散热不合格问题,使用CFD软件对发动机舱冷却系统流场进行仿真模拟。

整车冷却测试验证方法

整车冷却测试验证方法

整车冷却、热害测试验证方法一、概述整车冷却、热害测试验证一般以环境试验室测试和实车现地测试两种方式进行,因现地测试的条件无法精确控制,一般作为实用性判定及环境试验室测试结果的参考。

量化的系统分析及冷却、热害水准判定,以环境试验室模拟测试为准。

在冷却、热害测试过程中,除了冷却水温度、机油温度量测外,空调系统中冷媒温度和压力、热害顾虑部品的温度均要量测。

在试验过程中还应对A/C保护工作温度点进行确认。

测试条件或参数的设定应根据车型、目标使用环境等因素来决定,二、常用测试模式(实验室模拟)对整车冷却能力的测试现有两种模式,分别从不同的角度和出发点来测试、评价整车的冷却性能。

1、基于实车使用工况的模拟测试模式这种模式以车辆在使用过程中典型的工况为前提,结合车辆冷却系统的性能特点,依不同的车辆类型作为条件设定的依据。

对相同类型的车辆,其测试循环和参数设定是一样的。

2、基于发动机特性的模拟测试模式这种模式以发动机理论上可能需要的最大水套散热功率和车辆可能的热平衡严苛工况为前提,一般测试车辆在发动机功率点和扭矩点转速时的冷却能力。

其测试过程属于特定工况点测试,未进行循环工况测试。

测试时坡度等参数的设定会依车型作些变化。

3、比照上述两种测试模式,第一种模式偏向于从车辆可能的使用条件考虑问题,实用性较好,适合于乘用为主车辆的测试验证。

但对一些非常用工况(如长时间低速爬陡坡)模拟不够(一般认为乘用车极少有这种工况)。

第二种模式偏向于从理论上研究可能的热平衡最严苛工况,但对开空调条件下,长时间IDLE、城市走行工况的模拟不够。

这种模式比较适合于卡车的测试验证。

三、两种模拟测试模式详解1、基于实车使用工况测试模式基于实车使用工况测试循环共有四种,①高速平坦及高速爬坡②中、低速爬坡③迟滞走行④缓加速。

不同的测试循环分别模拟不同的典型车辆工况,对于新开发车型一般进行所有的四个测试,以全面测试验证整车冷却、热害水准。

对于特定的项目而言,在有足够的DA TA BASE前提下,有时为了节省时间可只做①中、低速爬坡和②迟滞走行这两个测试循环(一般认为中、低速爬坡工况最为严苛,但应根据车型、DATA BASE等情况分析而定)。

发动机冷却系统的工作原理

发动机冷却系统的工作原理

发动机冷却系统的工作原理
发动机冷却系统的工作原理是通过循环流动冷却剂来控制发动机的温度,防止过热损坏。

发动机冷却系统主要由水泵、散热器、风扇、热传感器和冷却液组成。

首先,发动机启动后,水泵开始工作,将冷却液从冷却液箱中抽取出来,然后通过发动机内部的水道系统循环流动。

冷却液在循环过程中吸收并带走发动机产生的热量。

当冷却液流经发动机的热敏感区域时,热传感器会检测到发动机的温度变化,并将信号发送给控制系统。

控制系统根据信号来控制风扇的开关,以调整冷却速度。

然后,冷却液从发动机内部流向散热器。

散热器是一种外部设备,通过冷却风来降低冷却液的温度。

冷却风是由风扇引导的空气流,它会进入散热器,与冷却液进行热交换,将热量带走。

最后,冷却液经过散热后,重新流回到发动机内部,形成循环。

这样,发动机持续地被冷却液冷却,保持在一个适宜的工作温度范围内,避免过热。

需要注意的是,冷却液在循环过程中会逐渐损耗,因此需要定期检查和补充冷却液,以确保冷却系统的正常运行。

同时,在极端天气条件下或长时间高负荷工作时,还应特别关注发动机温度,以避免发动机过热造成损坏。

基于KULI的某重型商用车发动机冷却系统的仿真与试验研究

基于KULI的某重型商用车发动机冷却系统的仿真与试验研究
he t c o ol i ng s y s t e m C n a be i mp r o v e d g r e a t l y , nd a t h e t e s t c o s t C n a b e r e du c e .
Ke y wo r d : h e a y v c o mme r c i a l v e h i c l e ; e n g i n e ; c o o l i n g s y s t e m; t e s t ; s i mu l a t i o n
基于 K U L I 的某重 型 商 用 车发 动机 冷 却 系统 的 仿 真 与试 验研 究
张克鹏 ( 陕西重型汽车有限公司 ,陕西 西安 7 1 0 2 0 0 )
摘 要 : 以 某 重 型 商 用 车发 动机 冷却 系统 为研 究对 象 ,利 用整 车 热 管理 仿 真 软 件 KUL I 建 立 了冷却 系统 模 型 ,进 行 了发 动
V_ e hi c l e ba s e d o n K ULI
Zh a n g Ke pe n g
( S h a a n x i H e a v y Du t y A u t o mo b i l e C o . , L t d ,S h a a n x i Xi a n 7 1 0 2 0 0 )
Abs t r ac t :On a ba s i s o f e ng i ne c oo l i ng s ys t e m o f a he a v y c o mm e r c i a l v e h i c l e, t he c o o l i n g s y s t e m mo d e l
wa s e s t a b l i s h e d u s i n g v e h i c l e t h e r ma l ma n a g e me n t s o t f wa r e KULI ,t h e n i t u s e d KUL I t o s i mu l a t e a n d c a l — c u l a t e he t e n g i n e c o o l i n g s y s t e m nd a c o mp a r e d wi t h t h e t e s t d a t a . Th e r e s u l t s s h o w t h a t t h e s i mu l a t e d r e s u l t s

六西格玛在动力总成冷却系统开发中的应用研究

六西格玛在动力总成冷却系统开发中的应用研究

界;满足整 车 架 构 提 出 的 布 置 边 界;保 证 系 统 的 可 靠
性;满足系统 空 气 侧、冷 却 液 侧 阻 力 要 求 等。 其 中,考
核工况下散热器的散热量是最重要的性能指标。
1.1 冷却系统热平衡
通过对发动 机 热 平 衡 的 理 论 计 算,可 以 深 入 了 解
奥托循环中,能 量 转 化 与 分 配 的 过 程。 发 动 机 热 平 衡
图3 不同负荷下发动机热耗散曲线
2 冷却性能设计的基本原理
图2 冷却系统试验传感器布置示意图
表1 各传感器详释及量程
序号
测点位置
压力(量程) 温度(量程) 流量(量程)
1
水泵进水口 P10.05 MPa T1(100℃)
-
2 油冷器进水口 P22.20 MPa -
-
3 油冷器出水口 P30.15 MPa T2(100℃) Q1(50L/min)
4 前暖风机进水口
-
-
Q2(50L/min)
5 后暖风机进水口
-
-
Q3(50L/min)
6 暖风机总回水管 P40.1 MPa T3(100℃)-来自7 EGR 冷却器出水口
Q4(50L/min)
8 调温器出水口 P50.15 MPa T4(100℃)
关系式为
Qf=Qc+Qe+Qo+Qch+Qex+Qoth
(1)
式中,Qf 为燃料 燃 烧 释 放 的 总 热 量;Qc 为 冷 却 液 带 走
的热量;Qe 为发动机有效功率;Qo 为机油 带 走 的 热 量;
Qch为空燃比 低 于 化 学 当 量 空 燃 比 带 来 的 不 完 全 燃 烧

国六排放法规下的重卡冷却系统方案研究

国六排放法规下的重卡冷却系统方案研究

10.16638/ki.1671-7988.2021.01.019国六排放法规下的重卡冷却系统方案研究喻稳稳,李艳(陕汽集团商用车有限公司,陕西宝鸡722405)摘要: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。

关键词:EGR冷却器;串联式冷却系统;并联式冷却系统中图分类号:U464.138 文献标识码:B 文章编号:1671-7988(2021)01-60-03Study on Scheme of Heavy Truck Cooling System Under NationalSix Emission RegulationsYu Wenwen, Li Yan(Shaanxi Automobile Group Commercial Vehicle Co. Ltd, Shaanxi Baoji 722405)Abstract: This paper introduces the research on the cooling system layout under the condition of emission upgrade and the increase of heat dissipation demand of the cooling system. Through the analysis of the working principle of the serial cooling system and parallel cooling system after adding EGR cooler to the national six engine, and the application of the principle to the vehicle design scheme, the vehicle design scheme was finally demonstrated and analyzed according to the vehicle heat balance test, providing data and experience support for the design and development of national six vehicle models.Keywords: EGR cooler; Tandem cooling system; Parallel cooling systemCLC NO.: U464.138 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2021)01-60-03前言根据《重型柴油车污染物排放限值及测量方法》(中国第六阶段)的要求,国六标准对气态污染物和颗粒污染物的排放要求更加苛刻,为保证气态污染物、颗粒污染物的排放满足国六排放标准,符合法规要求。

发动机冷却系统试验

发动机冷却系统试验

发动机冷却系统试验上汽集团奇瑞汽车有限公司奇瑞汽车工程研究院1.0目标1.1该试验程序用来评价安装冷却水泵的发动机冷却循环的特性和行为。

1.2 量化发动机总成冷却循环阻力并与设计值作比较。

1.3通过规范总的系统设计和评估水泵设计的匹配性,来决定安装在发动机上在一定外部循环阻力范围内的水泵的流量特性。

1.4通过规范不同运行曲线以及外循环参数,决定不同冷却液温度下所安装泵的气蚀极限。

1.5通过提高调温器的功能和设计意图,决定调温器的静态和动态参数。

1.6 使用一个专门的水泵测试台架来决定水泵的基本流量特性。

这个试验程序对水泵本身的开发没有包含,但可以作为系统的一部分可以平定其匹配特性。

1.7 通过使用一个专门的水泵试验台架来评估水泵理论公差的影响。

推荐使用水泵总成做试验来建立一个名义规范(例如极限间隙的中间值)。

1.8 在冷却液的流动最佳时操作该试验,通常由可视化技术来操作。

最佳流动通常影响气缸垫和发动机冷却液通道的流动阻力。

1.9 对于某些试验(调温器特性)要求运行发动机。

这将方便操作直到试验 4.17的与冷却液最佳流动相关的零部件试验台。

在这种情况下,一直到 4.17的试验方法应该采用由马达发动机来执行。

在运行发动机的过程中应反复检查。

2.0 试验准备2.1 试验要求一台性能良好的发动机,并且能够在全速、全负荷阶段运行。

该试验要用一个安装了控制热交换器和一个在下软管上安装可变限流阀的静态试验台架来操作,以模拟不同车辆的冷却系统阻力。

由于会导致静态系统压力控制与模拟散热器阻力方向相反,因此限流阀不应该安装在上部软管处。

由于测试并不打算评估热损失,因此发动机的性能并不要求达到最终的产品水平,但应该具有代表性(参考4.21和下文)。

2.2 附录A中列出了试验前所需测量的零部件清单,测量必须符合AS000010标准测量程序2.3所有的发动机零部件都应该符合图纸公差要求;所有总成紧固力矩和间隙应该符合设计说明值。

发动机冷却系统性能评估方法及正向设计应用

发动机冷却系统性能评估方法及正向设计应用

发动机冷却系统性能评估方法及正向设计应用刘佳鑫;王宝中;龙海洋;蒋炎坤【摘要】工程车辆通常将冷却风扇与散热器进行组合作为发动机冷却系统,为便于对冷却系统性能进行评估,在熵产单元数、效率等散热器性能评价方法基础上,将冷却风扇纳入评价体系,实现系统性能评估.结合国内某型双钢轮振动压路机,将该方法应用于正向设计中,实现对冷却风扇优选.结果表明:以冷空气侧的空气体积流量为公共变量,可将冷却风扇与散热器整合在熵产单元数、效率的评价指标内;三维CFD仿真模型中,中冷器、冷却液散热器、液压油散热器热流体温度误差分别为3.15%,4.07%,2.83%,误差在合理范围内,仿真模型正确;仿真中获取的冷空气实际流量,对整个评价和设计具有较为重要的作用;在产品正向设计时,该方法可用于冷却风扇优选.%Engine cooling system of construction vehicle usually consists of cooling fans and radiators .Based on the entropy and exergy efficiency evaluation parameters of radiator ,cooling fan was introduced as an element of evaluation objects to realize the evaluation of coolingsystem .The method was applied to top-down design of domestic double-dun vibration road roller , which made optimization and selection of cooling fan come true .The results show that the cooling system can be evaluated by considering the cooling fan and radiator together and using the air volume flow rate as public variable .According to 3D simula-ted results ,the heat flow temperature error of intercooler ,coolant radiator and hydraulic oil is 3 .15% ,4 .07% and 2 .83% re-spectively .The acquired actual air volume flow rate plays an important role in the whole performanceevaluation and product de -sign .Accordingly ,the method can be used for cooling fan selection optimization during the top-down design .【期刊名称】《车用发动机》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】5页(P6-10)【关键词】工程车辆;冷却系统;匹配;评价方法【作者】刘佳鑫;王宝中;龙海洋;蒋炎坤【作者单位】华北理工大学机械工程学院,河北唐山 063009;华中科技大学能源与动力工程学院,湖北武汉 430074;华北理工大学机械工程学院,河北唐山 063009;华北理工大学机械工程学院,河北唐山 063009;华中科技大学能源与动力工程学院,湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】U415.521工程车辆工作时具有驱动功率大、速度低等特点,此时发动机负载较高,系统产生热量较多,冷却液中的热量需经过冷却系统散失至环境之中。

某商用车冷却系统一维数值分析与性能优化

某商用车冷却系统一维数值分析与性能优化

某商用车冷却系统一维数值分析与性能优化刘宁;赵丹;谷京哲;牟鹏伟【摘要】利用一维数值分析与整车热平衡试验解决某车型发动机出水温度过高的问题.以整车许用环境温度为评价指标,考虑发动机台架热平衡数据为边界,搭建整车冷却系统换热分析模型并基于整车热平衡试验进行标定.通过分析得出风量是影响许用环境温度的主要因素,从风扇性能优化与空气侧流通条件改善两方面提高某车型许用环境温度.结果表明:外特性最大扭矩点工况下,新型无轮毂风扇提高许用环境温度2.5℃;前下挡网结构优化与空滤器右置方案分别提高许用环境温度1.7℃和2.4℃,经过优化该车许用环境温度满足设计要求.【期刊名称】《汽车科技》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】6页(P59-64)【关键词】一维;冷却系统;许用环境温度;性能优化【作者】刘宁;赵丹;谷京哲;牟鹏伟【作者单位】中国第一汽车股份有限公司技术中心,长春130011;中国第一汽车股份有限公司技术中心,长春130011;中国第一汽车股份有限公司技术中心,长春130011;中国第一汽车股份有限公司技术中心,长春130011【正文语种】中文【中图分类】U464前言一维仿真方法在冷却系统部件匹配[1-3]与参数设计[4-5]中广泛应用,能有效缩短产品开发周期与节约成本。

针对道路试验反馈某车型发动机低转速下出现水温过高的问题,分析其原因是该车匹配大马力发动机后现有冷却系统散热能力不足。

本文利用一维仿真方法,考虑整车许用环境温度作为评价指标,确定了以提高风量作为改进方向,最后通过整车热平衡试验验证了改进效果,较好的解决了发动机水温过高的问题。

1 冷却系统建模与分析1.1 发动机台架热平衡试验为准确获取发动机各部件散热量数值,进行发动机台架热平衡试验,试验场景如图1所示。

发动机总成不带风扇,调温器强制全开,稳定时测量外特性工况下数据。

图1 某大马力发动机台架热平衡试验图2是外特性工况下某发动机热平衡热量分布曲线。

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的 零 部 件 受 到 强 烈 的加 热 当的 冷 却
下降
, ,
Байду номын сангаас
如 不 加 以适

发 动机 循 环 效 率 的观 点 出 发
希望 通 过

通 过 底盘 测 功机 给发 动 机 加载 负
会使 发动机过热

充气 系数

冷 却 系 散 走 的热量 尽 可 能 少些
但这 必



使 发 动机 达 到 规 定 转 速
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重庆维普
风 扇 和 硅 油 离合 器 风 扇 两 种

直 接式风
试验 期 间

天 气晴 好


温 度2 4

25 C
0



就是


直工
0 0
508
78 32 78
循 环 工 作 ; 当温 度 达 到 节 温 器 开 启 温 度

才逐 步 打 开 节 温 器


冷 却 液最 大 允 许 温 度 发 动机机 油 最大 允 许 温 度
大 循环 工 作
试 验 时冷 却风 扇 状 态 有 使 用 直 接 式
汽 《 车 与 配 件 H 商 用车 & 发 动 机
重庆维普
覆 习 商 用 车发 动机 冷 却 系统试 验研 究
商用 车发动机 冷 却系统试验研 究
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口 上 海 交 通 大 学 机 械与 动 力 工 程 学 院 e
而 且 热 应 力很 大

该 试 验 方 法 相 比 较 负 荷拖

柴油机 工 作粗暴

散 热 损 失和

如 不进行强 制冷却

就可 能发生故 障 :

车 牵 引试 验 法

爬 长 坡试验 法


优点在

摩擦 损 失 增 加
零 部 件 的 磨 损 加剧

如活塞

活 塞环 和 缸 套 咬死

缸 盖发生


气缸
的迎 风 状 况 模拟真 实性


使 该 试 验 条 件 等 同 于 车辆



引 起 发 动 机 的动 力性


活塞

气 门等 ) 受到 燃 气的强 烈 加 热

实际 行驶 工 况 条件

以确 保 试 验 条件 的
靠 性 和耐 久 性全 面 恶 化 却过 度

但是

如果冷 也

它 的强 度 下 降
通常
是 通 过 整 车 道 路 性能或 底 盘 测 功 机 模 拟
行驶来 进行测试

试验 方法
目 前 国 内进 行 冷 却 系 统 散 热 性 能 试
三 囱 ‘ 动 机 冷 却 系 统 对 发 动 机 整体 性 能 及
机 经 常在冷 却 太 强 (冷 却 水 温 4 0
/ 义
可靠性

耐 久性有很 大 影响
中冷器
出水 进气
68
12 5
62
使 整个 冷 却 系 统 始 终 处 于 散 热

88
33
出气 p 进 气 (空 滤后 ) 倒 1 机油 (机油 尺 末端 ) 9晕
33 26
39 30
l
36 30
1 14
器 工 作 的 大 循 环 工 作状 态
33 110
428 64 30 59
27
13 1
的节 温 器 状态的



当水 温 较 低 时

是 处于 关 闭
119 450
56 25 61
12 4 4 18 4 6 33
59
冷 却 系 统 只 进 行 发动 机 内 的 小
使 冷 却 系 进行
排气 燃 油 (喷油 泵进 油 )
散热 器 前 空 气 温 度 散热器 后 空 气 温 度


540 4 6
30 65 100 C 12 0 C
3档 N e , 1 o o r/ |n m 2
周 期 较短
变速 器 档位 发动机 工 况 试验方 法 暑 载荷 l= 搬 冷却液 冷却 风 扇 节温 器 状 况 大气 温度
散热器 进水
结 果 的 可 比 性高 等

但 由于 需 要 专 门 出

N e / 1 0 0 r / in 2 m
m M e /4 0 0 r / i n 1

简单 易 控制

受干 扰 因素 少
可靠
, ,
试验
试验
会使 发 动 机 工 作 变坏
恿 I }曩 & § 蛋 电 毛善
实践 表 明
2档

发动
3档
热疲 劳裂纹
2档
润 滑 油 很 快 变质 等
3档 M e /4 0 0 r/ i n 1 rn

数 据 准确
稳定

试验 不 受 道 路

条件 和 气候 条件 影 响
还 没 有 规 模 较 大 的设 施供使 用

试验 时节温 器 状态有强 制顶 开保持
24 88 82 154 49
常开
24
73
25 67
常 开 状 态 和 正 常 工 作状 态 两 种 节温 器 强 制顶开
开状态


所谓将
84 68 10 4
85 72 10 1

就 是 使 节温 器 处 于 常
而 正 常工 作
N e , 1 0 0 r/ i n 2 m
资筹 建底 盘 测 功 机 试 验 台
费用 较 高


负 荷牵 引
负荷牵 引 满载
50%
负荷牵引

负 荷牵 引
山 路爬 坡
总 重3 1 t
且 国 内 厂 家或科 研 单 位 利 用 率 较 低

标 准冷 却液 硅 油 离合 器 风 扇
正 常状 态
24 25


发 动 机 冷 却 系 统 的水 温 对 发 动 机 有

重要 影 响
在各 种 工 况 下 都要 使 发 动 机

冷却 水 温 维持在 正 常 的温 度范 围 内
是 汽 车冷 却 系 统散 热 性能 试 验
本 文 所 述 的发 动 机 冷 却 系 统 试 验 就

它主要

用 来评 价 汽 车 对 气 候 的适 应 能 力

并通 过 鼓
燃 烧 不 正 常 (爆 燃

早 燃等) 经 济性



然 要 受 到 零 部 件 工 作可 靠 性 的 限 制 为 与燃 气 接 触 的零 部 件 ( 如 气 缸 盖 套 时


风 机 给 车辆 正 面 吹 风 来 模 拟 实 际 行 驶 时
油 变质 和 烧 损
零 部 件 的 摩擦 和 磨 损 加


使用时
(8 0


)下 其 零 部 件 磨 损 比 正 常工 作 温 度

50 c
0
1试 验 的 方 法 主 要 有 负荷 拖 车 牵 弓 验 法
爬 长坡试验 法


而 通 过 底盘 测 功机 来
发 动机运 转 时
与 高温 燃 气相 接触

9 0 ℃ )下 运
转 时大好几 倍


从提高
进 行 整 车 模 拟 行 驶 工 况 测试 的 方 法 比 较
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