整车热管理开发介绍-中国汽车技术研究中心

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汽车工程研究院
前
期
准
备
立
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阶 段
开 发 阶 段
3-D CFD计算
辐射散热计算
热分析 详细空气流动和温度分布 热管理和设计指导
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整车热Leabharlann Baidu理开发
中国汽车技术研究中心
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概述：
团队现有硕士6人，博士2人（CAE团队热管理方向）, 及外籍专家支持； 拥有环境仓、发动机台架、零部件实验室等满足多层 次需求的试验条件； 。通过利用CFD、电控以及试验等综合手段，能够提供 发动机热管理系统开发、改造及优化等技术服务，涵 盖的范围包括冷却水腔优化 冷却系电控化改造 发 盖的范围包括冷却水腔优化、冷却系电控化改造、发 动机舱热管理、冷却系关键子部件选型及布置优化、 冷却系专题试验 空调系统关键子部件选型优化 乘 冷却系专题试验、空调系统关键子部件选型优化、乘 员舱舒适度计算以及发动机台架评价测试、整车环境 仓测试评价等诸多方面
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汽车工程研究院 案例1：某重卡车型机舱热管理计算
新车型考核车内热平衡 情况；

从前脸压力云图上看， 从前脸压力云图上看 压力最大处基本在进气 格栅的位置，保证了有 足够的空气进入到发动 机舱内部；

冷凝器
冷凝器和中冷器前部的 压力分布不均匀，主要 中冷器 原因是由于没有稳定的 气流进入到芯体中 气流进入到芯体中。
Note) A : Approval / R : Responsible / S : Support / I : inform
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整车热管理项目 合作内容 交付物内容 具体内容 发动机风扇、冷却模块空间布置的合理匹配建议、其 一维冷却系统性能匹配 一维冷却系统性能匹配仿真分析报告 它设计关注的分析目标值 仿真分析 维冷却系统性能匹配 一维冷却系统性能匹配 满足车辆性能的冷却系统子部件，如水箱、风扇等的 冷却系统零部件匹配计 冷却系统零部件选型指导报告 性能指标要求 算 冷却系统搭载整车工况 整车驾驶工况仿真 整车驾驶工况仿真计算报告 冷却系统搭载整车工况下的性能匹配 下的仿真计算 发动机舱内部空气速度场，中截面速度矢量场，散热 整车发动机舱冷态仿真 整车冷却性能 整车发动机舱冷态仿真分析报告 器空气侧平均空气流速、流量 分析 开发 发动机舱内部部件表面温度分布，中截面空气温度分 整车发动机舱热态仿真 整车发动机舱热态仿真分析报告 三维冷流场、温度场、 布，关注区域温度分布，散热器表面温度分布 分析 热害仿真及优化 整车发动机舱热害仿真 机舱热害仿真计算评估报告 机舱关键部件表面温度及可靠性评价 分析 发动机舱布置优化建议报告 一维空调系统性能匹配仿真分析报告 一维空调系统性能匹配 空调系统子部件选型指导报告 调系统子部件 指导报告 空调系统性能 开发 整车驾驶工况仿真 三维乘员舱热舒适性仿 真及优化 需求参数获取试验 整车热平衡、热害试验 验证及验收 试验（方案一 ） 空调系统试验验证及验 收 整车驾驶工况试验验证 及验收 整车驾驶工况仿真计算报告 空调风管计算仿真分析报告 乘员舱热舒适性的优化建议报告 需求参数获取试验报告 整车热平衡、热害试验验证报告 空调系统升温试验报告 空调系统降温试验报告 整车驾驶工况试验验证及验收报告 对计算结果分析及合理化建议 空调系统的整车性能匹配计算 发动机舱布置优化分析 空调系统性能匹配仿真 工作内容 交付物
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数
据
库
台架热平衡试验
1-D模拟计算
3-D CFD计算
辐射散热计算
实验验证
部件： 类似的数据模型 模型 模型： 相近的一维模型 发动机模型 整车模型 整车驾驶工况
早期的选型指导 获取建立一维计算 装配指导 模型所需的参数和 边界条件 条件 冷却系统 冷 空调系统
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整车热管理开发仿真开发
前 期 准 备
立
项
阶 段
开 发 阶 段
3-D CFD计算
辐射散热计算
冷却系统1D和3D模拟计算 重点与整车测试规范 与试验相互验证 提高模拟 与试验相互验证，提高模拟 精度 更好的理解冷却系统的内部 认知水平
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前 期 准 备
立
项
阶 段
开 发 阶 段
3-D CFD计算
辐射散热计算
性能预测空气流冷却包 详细空气流动和温度分布 热管理和设计指导
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期
准
备
立
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阶 段
开 发 阶 段
3-D CFD计算
辐射散热计算
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散热器
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网格总数：模型比较大，生成的 网格数也比较多，共生成trim网格 3232万； 4.2 4 2 网格处理：数值风洞的长宽高 网格处理 数值风洞的长宽高 分别为70m、10m、10m； 4.3 壁面层：所有整车模型表面生 成4mm 4 的边界层 的边界层。
某股份有限公司 某汽车股份有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某汽车股份有限公司 某股份有限公司 某集团股份有限公司 某股份有限公司 某汽车制造有限公司 某 浙江某汽车研究院有限公司 某汽车制造有限公司 某集团股份有限公司 某集团股份有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某汽车技术中心 某控股有限公司 D003电平衡试验 皮卡除霜除雾 D003-1V32热平衡试验 C303热平衡试验 D003-1V5热平衡试验 D003-2V7热平衡试验 热平衡 （不带喇叭）热平衡 不带喇叭）热平衡 D009热平衡（2台） D015热平衡（2台） 1.8T热平衡 充放电系统性能 D009车型PWM风扇标定项目 环模试验 D003-2.0T对标车途观2.0T热平衡试验 皮卡环境试验2车除霜除雾采暖 零部件耐候性能 热平衡试验 SUV除霜除雾 电平衡试验+环境9月份 整车环境试验 月 整车环境试验10月 B50改型车1V13 热平衡 D003发电机温度振动测试 某 某1.4T、GL8、丰田阿尔法环模试验 丰 阿尔法环模试 S30低温模拟试验 越野车采暖试验 某乘用车有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某乘用车有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某汽车有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某汽车有限公司 某汽车有限公司 某股份有限公司 某股份有限公司 某汽车有限公司 某汽车有限公司 空调降温试验 D009变速箱油温试验 B50F整车热平衡试验 整车热平衡+机舱热保护试验 整车空调降温、热平衡试验 整车热平衡试验 整车热平衡试验 整车热平衡 机舱热保护试验 整车热平衡+机舱热保护试验 整车热平衡试验 1.8T整车热平衡&机舱热保护试验 空调降温试验 D003-2 D003 2.0TPWM风扇标定 0TPWM风扇标定 C303 1.8TPWM风扇标定 D003-2.0T自动变速箱油温试验 C303-1.8T自动变速箱油温试验 C303-2.0T热平衡试验 LF6420和LF6380B空调降温 18车热平衡 B50FHVAC性能 C303-1.8T 发电机温度测量 530空调试验 空调试验 LF330空调试验 机舱热保护试验（环境舱2次，道路试验1次 某股份有限公司 ） 某汽车有限公司 620空调试验 调试 某客车制造有限公司 G501整车环模试验 某股份有限公司 热平衡&热保护试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试验 环境试 环境试验
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前期准备实验 台架热平衡试验 关键零部件试验
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试验规范
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冷却性能预测 冷却液，润滑油，其他流体的温度 关键部件的温度 热管理和设计指导
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汽车工程研究院 试验验证阶段
整车热测试包括冷却系统，热管理和空调系统测试 –流体系统（冷却液，油，制冷剂） –冷却包和发动机舱的空气 –发动机舱
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AERI热管理的优势
• AERI可以为客户提供从试验验证、性能测试到整车热管理开发全 可以为客户提供从试验验证 性能测试到整车热管理开发全 流程技术服务 • 具有完整的开发流程及测试规范 • 依托合作方及外籍专家的技术支持 • 先进的整车、发动机、HVAC测试能力
机舱流场分析 冷却系统 空调系统
机舱温度场计算 乘员舱空调舒适度 计算
整车热平衡试验
耦合计算
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整车热管理开发技术评估
前 期 准 备
立 项
阶 段
1-D模拟计算
3-D CFD计算
辐射散热计算
–项目开发目标 –具体内容 –技术要求 –项目的技术难度进行评估 –项目可行性评估
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整车热管理开发立项
前 期 准 备
立
项
阶 段
1-D模拟计算
3-D CFD计算
辐射散热计算
建立DVP 收集完整的数据集 详细的 详细的一维模型 维模型 –系统性能研究 –确认系统架构 快速CFD模型生成 –局部热管理问题 –RadTherm分析
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满足车辆性能的冷凝器温度及换热量、冷凝器、中冷 空调系统零部件匹配计 器等的性能指标要求 算 空调系统搭载整车工况 空调系统搭载整车工况下的性能表现 下的仿真计算 乘员舱内部空气速度分布，乘员舱内部温度分布 空调风管计算 人体表面相对空气速度分布，人体表面温度分布，乘 乘员舱舒适性计算 员舱内部舒适性指标计算、评价 整车冷却系统布置条件下的冷却系统相关零部件的温 发动机台架热平衡试验 度、压力及流量等测量 GB/T12542-2009或企业 整车冷却系统开发、机舱布置、零部件耐受性的评价 标准 1 空调升温试验 1、空调升温试验 车辆空调系统性能评价 2、空调降温试验 冷却系统、空调系统搭载整车工况下的性能评价
对模型的发动机舱细节的处理 –风扇叶片 –换热器芯 简化模型代替 使用部件的试验数据，通常从供应商处获得
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阶 段
开 发 阶 段
3-D CFD计算
辐射散热计算
详细的速度分布 划速度分布 汇总结果 冷却性能预测