整車熱系統(tǒng)集成PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1整車熱系統(tǒng)集成整車熱系統(tǒng)集成1.1 中國整車熱系統(tǒng)開發(fā)的發(fā)展歷程中國整車熱系統(tǒng)開發(fā)的發(fā)展歷程第2頁/共42頁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)動力總成冷卻系統(tǒng)整車熱管理第3頁/共42頁1.3 汽車熱系統(tǒng)發(fā)展趨勢汽車熱系統(tǒng)發(fā)展趨勢 第4頁/共42頁1.4 1.4 集成的價值集成的價值第5頁/共42頁動力總成冷卻系統(tǒng)設(shè)計輸入第6頁/共42頁2.1 動力總成散熱量輸入動力總成散熱量輸入2.1.1 動力總成輸入動力總成輸入 第7頁/共42頁動力總成冷卻系統(tǒng)第8頁/共42頁2.1.2 渦輪增壓器冷卻渦輪增壓器冷卻第9頁/共

2、42頁發(fā)動機(jī)及渦輪增壓器冷卻需求關(guān)注發(fā)動機(jī)新技術(shù)對散熱量的影響：PFISIDI集成式排氣管 第10頁/共42頁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：齒輪攪油第11頁/共42頁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（德國）坡度：最大坡度l各區(qū)域冷卻系統(tǒng)工作的最惡劣工況第12頁/共42頁l中東？撒哈拉？歐洲？中東？撒哈拉？歐洲？第13頁/共42頁l溫度調(diào)研溫度調(diào)研月最高平均氣溫第14頁/共42頁2.3 整車負(fù)荷整車負(fù)荷l 該車輛設(shè)計的最大工作負(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

3、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？）第15頁/共42頁2.4 框架尺寸框架尺寸l 允許的情況下，盡量爭取大迎風(fēng)面積有利于換熱器減薄設(shè)計，降低重量有利于降低風(fēng)扇功率，降低成本和能耗有利于增加設(shè)計帶寬，動力總成升級時避免車身改動第16頁/共42頁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風(fēng)扇功率降低發(fā)電機(jī)功率降低電池功率降低第17頁/共42頁l 降低能耗需求的方法增大前格柵開口面積調(diào)整格柵開口位置，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)動機(jī)艙背壓增大換熱器迎風(fēng)面積格柵開口正投影到換熱器改善密封，增加導(dǎo)流板第18頁/共42頁整車阻力

4、 = 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)動機(jī)功率 = 動力 + 傳遞損失 + 附件損失風(fēng)阻系數(shù)橫截面積滾阻系數(shù)車重坡度車重冷卻系統(tǒng)設(shè)計第19頁/共42頁冷卻系統(tǒng)能力動力總成功率扭矩變速箱速比/換擋圖整車負(fù)荷/阻力發(fā)動機(jī)臺架數(shù)據(jù)渦輪增壓器散熱變速箱散熱整車工作點(diǎn)動力總成散熱量冷卻系統(tǒng)設(shè)計第20頁/共42頁冷卻系統(tǒng)耦合設(shè)計第21頁/共42頁強(qiáng)化某一換熱器設(shè)計會影響其它部件單個部件本身也存在耦合設(shè)計需求多工況耦合設(shè)計內(nèi)阻VS流量風(fēng)阻VS風(fēng)量各工況均需滿足性能需求第22頁/共42頁單雙風(fēng)扇有刷，無刷材料：尼龍，PP壓頭VS風(fēng)阻：高低負(fù)荷，日歐壓頭差別第23頁/共42頁冷

5、卻系統(tǒng)耦合設(shè)計第24頁/共42頁l帶中冷器的冷卻模塊結(jié)構(gòu)第25頁/共42頁l 壓縮機(jī)切斷控制冷卻系統(tǒng)控制水溫過高空調(diào)壓力過高空調(diào)壓力過低轉(zhuǎn)速過高電壓過高電壓過低第26頁/共42頁l 壓縮機(jī)切斷控制冷卻系統(tǒng)控制第27頁/共42頁動力總成散熱效率系統(tǒng)充注空間尺寸風(fēng)量性能NVH動力總成降低高負(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降低電量消耗第28頁/共42頁由動力總成產(chǎn)生的熱量分布，從而采取措施避免整車各零件超過溫度限值導(dǎo)致耐久性影響、損壞乃至燃燒太陽輻射導(dǎo)致的溫度變化；零部件內(nèi)部自身產(chǎn)熱。第29頁/共42頁第30頁/共42頁零件材料特性：除

6、密度、熱傳導(dǎo)率、比熱等基本特性外，還要考慮在長期置于不同溫度下對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應(yīng)的運(yùn)行條件的時間、頻次等：工況VS時間/頻次第31頁/共42頁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)材料無機(jī)材料第32頁/共42頁第33頁/共42頁熱量產(chǎn)生速率熱量被空氣帶著速率熱量在零件集聚的速率第34頁/共42頁環(huán)境條件整車負(fù)荷車速風(fēng)扇狀態(tài)時間長度第35頁/共42頁大量數(shù)據(jù)采集確定本地區(qū)的駕駛工況第36頁/共42頁最大熱源機(jī)油或水溫過高會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)過熱關(guān)注發(fā)動機(jī)高負(fù)荷怠速熄火后，缺乏空氣流動帶來的對周邊零件的影響；渦輪增壓發(fā)動機(jī)尤甚第37頁/共42頁常規(guī)行駛工況，約三分之一的能量通過排氣系統(tǒng)主要的輻射源關(guān)注與周邊零件的距離第38頁/共42頁冷凝器，中冷器，油冷器和水箱的部分熱量，隨空氣進(jìn)入發(fā)動機(jī)艙冷卻模塊帶走動力總成和空調(diào)系統(tǒng)的熱量，但熱空氣可能會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)艙內(nèi)電池、電子模塊等溫度超標(biāo)第39頁/共42頁第40頁/共42頁前期介入CFD模擬實(shí)車測試試驗(yàn)和模擬比對，經(jīng)驗(yàn)總結(jié)間隙控制：前期輸入有限的情況下，進(jìn)行關(guān)鍵零件的熱間隙檢查