[发明专利]一种利用整车冷却前端风量曲线的冷却系统匹配算法

权利要求书

1.一种利用整车冷却前端风量曲线的冷却系统匹配算法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S1，确定整车造型和机舱布置，选择具有代表性的动力总成及冷却模块，进行整车摸底测试或CFD风量仿真；

步骤S2，在整车环境下，通过仿真及实测，获得三组数据，即在不同的车速下，流经换交换器的空气流量以及前端的动压风量；通过三组数据拟合整车的前端风压曲线；

步骤S3，将在不同车速下测得的流经散热器的风量，拟合出整车的前端风压△P_ram曲线，其表示压力经过前端冷却孔后的压力升，能够作为车速的一个函数，经过前端冷却通道的风压和气流表示为：

式(1)中，V_r是经过冷却模块的风速，ρ是入口空气密度，△Pram是指压力经过前端冷却孔、隔栅和发动机舱后上升；

步骤S4，前端风压△Pram使格栅密封发动机舱的影响和前端模块换器系统的气流隔离开来，能够拟合出前端风压曲线；

步骤S5，前端风压曲线为Kr＝aU＝b，其中U为速比，表示的是不同车速和散热器风速的比值的平方，公式如下：

式(2)中，V_v是车速，V_r是冷却模块风速；

步骤S6，所述步骤S4中的前端风压曲线显示了环境、发动机舱和车底的风阻，不包括换热器的影响，由于任何闭合系统内压降之和为0，那么可以确定：

△P_ram＝△P_hx+△P_fan； (3)

步骤S7，通过台架测试，得到任何一款冷却模块中热交换器的风阻特性和风扇的性能特性；如果把换热器压降和冷却风扇压力上升作为冷却模块空气流量的一个函数，那么结合以上公式和风压曲线图，就可推导出任何车速下的任何一个冷却模块风速；

步骤S8，通过动力经济性计算，匹配出发动机和变速箱的工作点，所述工作点包括发动机转速、功率、档位及传动效率；

步骤S9，在得到动力系统匹配点后，通过台架测试或仿真可获得需要散掉的热量，以及经过冷却模块的冷却液流速，根据该流率能够推算出系统整个传热系数；

步骤S10，在拿到整个系统的传热系数后，可用来计算冷冻液入口温度(顶端软管温度)和空调压头：

式(4)中，为空气质量流率，C_p是空气热容量，T_c是冷却液入口温度(顶端管温度)，T_air是空气入口温度，Q_rej是从发动机到冷却液的散热率。