整車熱系統(tǒng)集成

1、整車熱系統(tǒng)集成整車熱系統(tǒng)集成1.整車熱系統(tǒng)集成概述整車熱系統(tǒng)集成概述2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)集成動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)集成3. 整車熱管理整車熱管理1. 整車熱系統(tǒng)集成概述整車熱系統(tǒng)集成概述1.1 中國(guó)整車熱系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的發(fā)展歷程中國(guó)整車熱系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的發(fā)展歷程1. 整車熱系統(tǒng)集成概述整車熱系統(tǒng)集成概述1.2 整車熱系統(tǒng)研究范圍整車熱系統(tǒng)研究范圍整車熱系統(tǒng)汽車空調(diào)系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)整車熱管理1.3 汽車熱系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)汽車熱系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì) 1. 整車熱系統(tǒng)集成概述整車熱系統(tǒng)集成概述1.4 1.4 集成的價(jià)值集成的價(jià)值1. 整車熱系統(tǒng)集成概述整車熱系統(tǒng)集成概述動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)輸入2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成

2、冷卻系統(tǒng)2.1 動(dòng)力總成散熱量輸入動(dòng)力總成散熱量輸入2.1.1 動(dòng)力總成輸入動(dòng)力總成輸入 2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)2.1.2 渦輪增壓器冷卻渦輪增壓器冷卻2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)及渦輪增壓器冷卻需求關(guān)注發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)對(duì)散熱量的影響：PFISIDI集成式排氣管 2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)2.1.3 變速箱冷卻需求變速箱冷卻需求 液力變矩器損失：受變速箱標(biāo)定影響大 油泵損失 其它損失：齒輪攪油2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)2.2 銷售區(qū)域銷售區(qū)域氣溫：熱區(qū)，中等區(qū)域，冷區(qū)車速：最高車速要求（德

3、國(guó)）坡度：最大坡度l 各區(qū)域冷卻系統(tǒng)工作的最惡劣工況2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)l 中東？撒哈拉？歐洲？中東？撒哈拉？歐洲？2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)l 溫度調(diào)研溫度調(diào)研月最高平均氣溫2.3 整車負(fù)荷整車負(fù)荷l 該車輛設(shè)計(jì)的最大工作負(fù)荷滿載車重：中高速爬坡的主要負(fù)荷風(fēng)阻系數(shù)：高速平路行駛的主要負(fù)荷輪胎滾阻車速：項(xiàng)目定義的最高車速（斷油控制）拖車：項(xiàng)目定義的拖車重量（歐洲？北美？）2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)2.4 框架尺寸框架尺寸l 允許的情況下，盡量爭(zhēng)取大迎風(fēng)面積有利于換熱器減薄設(shè)計(jì)，降低重量有利于降低風(fēng)扇功率，降低成本和

4、能耗有利于增加設(shè)計(jì)帶寬，動(dòng)力總成升級(jí)時(shí)避免車身改動(dòng)2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)2.5 能耗需求能耗需求l 降低能耗需求油耗需求成本需求2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng) 風(fēng)扇功率降低 發(fā)電機(jī)功率降低 電池功率降低l 降低能耗需求的方法增大前格柵開(kāi)口面積調(diào)整格柵開(kāi)口位置，盡可能正投影到換熱器改善氣流導(dǎo)向降低換熱器風(fēng)阻降低發(fā)動(dòng)機(jī)艙背壓增大換熱器迎風(fēng)面積2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng) 格柵開(kāi)口正投影到換熱器 改善密封，增加導(dǎo)流板整車阻力 = 風(fēng)阻 + 滾阻 + 坡道阻力風(fēng)阻系數(shù)橫截面積滾阻系數(shù)車重坡度車重發(fā)動(dòng)機(jī)功率 = 動(dòng)力 + 傳遞損失 + 附件損失風(fēng)阻系數(shù)橫截面積滾阻系數(shù)車

5、重坡度車重2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)能力動(dòng)力總成功率扭矩變速箱速比/換擋圖整車負(fù)荷/阻力發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架數(shù)據(jù)渦輪增壓器散熱變速箱散熱整車工作點(diǎn)動(dòng)力總成散熱量2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)耦合設(shè)計(jì)2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)l 框架尺寸一定強(qiáng)化某一換熱器設(shè)計(jì)會(huì)影響其它部件單個(gè)部件本身也存在耦合設(shè)計(jì)需求多工況耦合設(shè)計(jì) 內(nèi)阻VS流量 風(fēng)阻VS風(fēng)量 各工況均需滿足性能需求2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)l 風(fēng)扇單雙風(fēng)扇有刷，無(wú)刷材料：尼龍，PP壓頭VS風(fēng)阻：高低負(fù)荷，日歐壓頭差別2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)耦合設(shè)計(jì)

6、2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)l 帶中冷器的冷卻模塊結(jié)構(gòu)2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)冷卻要求保護(hù)要求動(dòng)力性要求加速：?jiǎn)?dòng)/加速/全油門l 壓縮機(jī)切斷控制2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)控制 水溫過(guò)高 空調(diào)壓力過(guò)高 空調(diào)壓力過(guò)低 轉(zhuǎn)速過(guò)高 電壓過(guò)高 電壓過(guò)低l 壓縮機(jī)切斷控制2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)控制2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)動(dòng)力總成散熱效率系統(tǒng)充注空間尺寸風(fēng)量性能NVH動(dòng)力總成降低高負(fù)荷下的散熱冷卻系統(tǒng)在工廠或售后充注降低空間尺寸占用提高風(fēng)量利用率滿足各部件冷卻需求降低噪音振動(dòng)降低電量消耗 整車熱管理研究 整車熱管理不研究3.

7、 整車熱管理整車熱管理 由動(dòng)力總成產(chǎn)生的熱量分布，從而采取措施避免整車各零件超過(guò)溫度限值導(dǎo)致耐久性影響、損壞乃至燃燒 太陽(yáng)輻射導(dǎo)致的溫度變化； 零部件內(nèi)部自身產(chǎn)熱。3. 整車熱管理整車熱管理3. 整車熱管理整車熱管理 影響零件熱可靠性的主要因素 零件材料特性：除密度、熱傳導(dǎo)率、比熱等基本特性外，還要考慮在長(zhǎng)期置于不同溫度下對(duì)零件的影響 零件工作或所處的溫度：包含車速、負(fù)荷、環(huán)境溫度等條件 零件在對(duì)應(yīng)的運(yùn)行條件的時(shí)間、頻次等：工況VS時(shí)間/頻次3. 整車熱管理整車熱管理 材料分類金屬材料非金屬材料負(fù)荷材料 黑色金屬及合金 有色金屬及合金 有機(jī)材料 無(wú)機(jī)材料3. 整車熱管理整車熱管理例SAE J1

8、128/ISO 6722-Low Voltage Primary Cable3. 整車熱管理整車熱管理本質(zhì)是研究不同工況下，三者平衡和變化熱量產(chǎn)生速率熱量被空氣帶著速率熱量在零件集聚的速率3. 整車熱管理整車熱管理l 零件溫度VS運(yùn)行工況環(huán)境條件整車負(fù)荷車速風(fēng)扇狀態(tài)時(shí)間長(zhǎng)度3. 整車熱管理整車熱管理l 考核工況大量數(shù)據(jù)采集確定本地區(qū)的駕駛工況3. 整車熱管理整車熱管理l 發(fā)動(dòng)機(jī)最大熱源機(jī)油或水溫過(guò)高會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱關(guān)注發(fā)動(dòng)機(jī)高負(fù)荷怠速熄火后，缺乏空氣流動(dòng)帶來(lái)的對(duì)周邊零件的影響；渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)尤甚3. 整車熱管理整車熱管理l 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)（370-700）常規(guī)行駛工況，約三分之一的能量通過(guò)排氣系統(tǒng)主要的輻射源關(guān)注與周邊零件的距離3. 整車熱管理整車熱管理l 前段冷卻模塊（100C）冷凝器，中冷器，油冷器和水箱的部分熱量，隨空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)艙冷卻模塊帶走動(dòng)力總成和空調(diào)系統(tǒng)的熱量，但熱空氣可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)電池、電子模塊等溫度超標(biāo)3. 整車熱管理整車熱管理l 隔熱罩的使用3. 整車熱管理整車熱管理l 整車熱管