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商用車熱管理開發(fā)技術(shù)
2020-11-14 14:30:17· 來源：中汽中心空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室
1.概述本實(shí)驗(yàn)室基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，一維、三維仿真手段，以及覆蓋零部件、系統(tǒng)、整車的國際一流實(shí)驗(yàn)室，為客戶提供汽車空調(diào)及熱管理開發(fā)技術(shù)咨詢、性能集成及優(yōu)化，
1 概述
本實(shí)驗(yàn)室基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，一維、三維仿真手段，以及覆蓋零部件、系統(tǒng)、整車的國際一流實(shí)驗(yàn)室，為客戶提供汽車空調(diào)及熱管理開發(fā)技術(shù)咨詢、性能集成及優(yōu)化，測試驗(yàn)證及評價(jià)等服務(wù)。
重點(diǎn)開發(fā)基于能耗最優(yōu)的熱管理集成開發(fā)技術(shù)、熱泵及新型冷媒空調(diào)、燃料電池水/熱管理、熱管理虛擬驗(yàn)證等，助力提升新能源汽車熱管理技術(shù)水平。
2 核心業(yè)務(wù)能力
2.1 工作內(nèi)容
• 傳統(tǒng)燃油車熱管理性能開發(fā)
• 新能源車熱管理性能開發(fā)
• 整車熱管理能耗分析優(yōu)化
• 燃料電池車水/熱管理開發(fā)
• 熱泵空調(diào)對標(biāo)開發(fā)
• 熱管理性能控制策略對標(biāo)分析
• 乘員艙熱舒適性評價(jià)
2.2 整車開發(fā)流程
2.3 目標(biāo)制定與分解
選定合適的對標(biāo)車，制定熱管理測試方案，包括測試工況、傳感器類型、傳感器測點(diǎn)位置、測試要求等，同時(shí)需要破解對應(yīng)的熱管理信號，獲取更多的測試數(shù)據(jù)，對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，解析出對標(biāo)車熱管理性能以及相關(guān)控制策略，制定開發(fā)車型的整車級熱管理性能目標(biāo)。
制定整車級熱管理性能目標(biāo)除了需要充分解析對標(biāo)車的性能之外，還需要考慮市場環(huán)境需求，用戶使用需求等因素，制定完成整車級指標(biāo)后，需要根據(jù)整車的實(shí)際情況，將整車級指標(biāo)分解成系統(tǒng)級指標(biāo)和零部件級指標(biāo)，以便管控零部件性能，順利達(dá)成整車指標(biāo)。
2.4 電池?zé)峁芾矸治?/strong>
利用一維三維流體仿真軟件，加載電池發(fā)熱量數(shù)據(jù)，可以分析電池包在不同工況下發(fā)出的熱量經(jīng)過電池冷板帶走后的電池溫度，同時(shí)也可以匹配出滿足電池包冷卻和加熱需求的電池包熱管理輔助系統(tǒng)零部件性能。
2.5 空調(diào)性能分析
在新能源車中，空調(diào)除了滿足乘員艙的制冷需求外，還需要提供給電池冷卻所需要的能量，所以空調(diào)系統(tǒng)的匹配需要兼顧兩方面的要求。在設(shè)計(jì)開發(fā)初期，利用一維軟件輸入乘員艙制冷和電池包冷卻所需要的制冷量，計(jì)算分析出滿足要求的空調(diào)零部件性能參數(shù)，在設(shè)計(jì)開發(fā)中期，利用三維軟件可以具體分析出電池包冷卻和乘員艙制冷的性能數(shù)據(jù)，利用一維三維耦合設(shè)計(jì)開發(fā)出滿足要求的空調(diào)系統(tǒng)。
2.6 熱流場熱害分析
對于商用車動(dòng)力總成而言，一般都是大排量大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，因此產(chǎn)生熱害的風(fēng)險(xiǎn)也比較大，需要在設(shè)計(jì)中充分計(jì)算分析，將熱害問題在模型設(shè)計(jì)階段就找方法予以解決，降低風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。
2.7 熱管理測試驗(yàn)證
中汽中心工程院目前有國內(nèi)領(lǐng)先國際先進(jìn)的環(huán)境風(fēng)洞試驗(yàn)室，可以從事包括商用車的整車熱管理相關(guān)測試，為商用車的熱管理開發(fā)提供了有力的驗(yàn)證支撐，在環(huán)境風(fēng)洞中可以完成發(fā)動(dòng)機(jī)、電池?zé)峁芾硇阅茉囼?yàn)，空調(diào)性能試驗(yàn)，整車熱害試驗(yàn)，同時(shí)，還可以進(jìn)行雨雪等測試，形成了完備的熱管理測試流程和規(guī)范，更好的服務(wù)于商用車熱管理的性能開發(fā)工作。
3 案例介紹
3.1 重卡發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理項(xiàng)目
某重型卡車計(jì)算分析發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)部熱流場，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)艙結(jié)構(gòu)，提升前端模塊冷卻性能，同時(shí)對標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果，標(biāo)定仿真模型。
3.2 某輕卡高原熱管理優(yōu)化項(xiàng)目
為解決高原空氣稀薄，冷卻模塊進(jìn)風(fēng)量不足的問題，優(yōu)化某輕卡的熱管理系統(tǒng)，完成了高原環(huán)境下的熱管理系統(tǒng)匹配，達(dá)到了高原條件的輕卡熱管理性能各項(xiàng)指標(biāo)要求。
3.3 熱管理控制策略開發(fā)項(xiàng)目
為滿足整車能耗要求，提升新能源車?yán)m(xù)駛里程，設(shè)計(jì)開發(fā)熱管理控制策略，在整車熱管理性能達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上降低整車能耗5%，提升了能耗經(jīng)濟(jì)性。
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