[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

说明书

本发明涉及汽车冷却系统风量匹配及应用领域，尤其涉及一种利用整车冷却前端风量曲线的冷却系统匹配算法，包括如下步骤：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；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；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；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。本发明仅需要一次CFD仿真或一次冷却实验，就可以获得前端风压曲线，并快速计算出系统平衡水温。

技术领域

本发明涉及汽车冷却系统风量匹配及应用技术领域，尤其涉及一种利用整车冷却前端风量曲线的冷却系统匹配算法。

背景技术

随着汽车市场竞争的加剧及油耗排放升级要求，汽车投放到市场的速度越来越快。而顾客的需求也出现越来越多的个性化需求，汽车投放市场出现定制化趋势，随着我国汽车行业的发展，同一台车投放的出口市场区域也发生了变化。在这样的市场驱动下，主机厂通常需要为同样的整车需匹配不同的动力系统，并快速投放市场。同一台整车在面对不同国家的市场区域、不同客户的动力总成要求、不同用户的使用需求等(如是否拖车)，都需要去匹配合适的冷却系统。这样在整个项目开发阶段，可能需要面临几十种匹配组合。

随着汽车市场从增量市场变为增量市场，市场竞争加剧，精益开发、开发成本及开发周期成为各整车厂竞争力的体现。因此如何缩短开发周期、又能精准匹配冷却模块的方法成为了各主机厂及冷却系统厂商研究的一个课题。

冷却系统匹配的周期和费用通常在风测，冷却系统的匹配分为一次热交换介质匹配(冷却风测)和二次热交换介质匹配(冷却液水侧)，水侧的匹配研究已非常成熟，而风测的快速匹配依然是一个难点。当前各主机厂采用的方法主要有三个：1)依赖于基础改制样车的风量实际测试结果进行匹配2)依赖于数字样车CFD分析手段3)建立自己的开发数据库，通过数据库总结风测预测规律并快速匹配。无论是整车环模舱风量测试、还是CFD及数据库等手段，当存在多种动力总成及多种签发环境时，都需要大量技术积累、多轮计算周期、多次样件及样车测试。周期和费用都是这些方法的局限点。

正是基于上述原因，本发明提供了一种利用整车冷却前端风量曲线的冷却系统匹配算法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用整车冷却前端风量曲线的冷却系统匹配算法，快速并且准确计算前端经过换热器的风量的方法和计算系统，该方法适用于任何车型及造型仅需要一次CFD仿真或一次冷却实验，就可以获得前端风压曲线，在得到这个前端风压曲线后，可以应用于各种冷却模块的匹配中，并快速计算出系统平衡水温。

为了实现本发明的目的,本发明采用的技术方案为：

本发明公开了一种利用整车冷却前端风量曲线的冷却系统匹配算法，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；