1、整車(chē)熱系統(tǒng)集成,1.整車(chē)熱系統(tǒng)集成概述,2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)集成,3. 整車(chē)熱管理,1. 整車(chē)熱系統(tǒng)集成概述,1.1 中國(guó)整車(chē)熱系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的發(fā)展歷程,1. 整車(chē)熱系統(tǒng)集成概述,1.2 整車(chē)熱系統(tǒng)研究范圍,1.3 汽車(chē)熱系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì),1. 整車(chē)熱系統(tǒng)集成概述,1.4 集成的價(jià)值,1. 整車(chē)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),2.1 動(dòng)力總成散熱量輸入 2.1.1 動(dòng)力總成輸入,2. 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),2.1.2 渦輪增壓器冷卻,2. 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

2、 集成式排氣管,2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng),2.1.3 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),2.2 銷(xiāo)售區(qū)域,氣溫：熱區(qū)，中等區(qū)域，冷區(qū) 車(chē)速：最高車(chē)速要求（德國(guó)） 坡度：最大坡度,各區(qū)域冷卻系統(tǒng)工作的最?lèi)毫庸r,2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng),中東？撒哈拉？歐洲？,2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng),2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng),溫度調(diào)研,月最高平均氣溫,2.3 整車(chē)負(fù)荷,該車(chē)輛設(shè)計(jì)的最大工作負(fù)荷,滿(mǎn)載車(chē)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(chē)速：項(xiàng)目定義的最高車(chē)速（斷油控制） 拖車(chē)：項(xiàng)目定義的拖車(chē)重量（歐洲？北美？）,

3、2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng),2.4 框架尺寸,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(chē)身改動(dòng),2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng),2.5 能耗需求,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),風(fēng)扇功率降低 發(fā)電機(jī)功率降低 電池功率降低,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),格柵開(kāi)口正投影到換熱器 改善密封，增加導(dǎo)流板,2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng),冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì),2. 動(dòng)

4、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),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(mǎn)足性能需求,2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng),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),冷卻系統(tǒng)耦合設(shè)計(jì),2. 動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng),帶中冷器的冷卻模塊結(jié)構(gòu),2. 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(mén),壓縮機(jī)切斷控制,2. 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

5、電壓過(guò)高 電壓過(guò)低,壓縮機(jī)切斷控制,2. 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),整車(chē)熱管理研究 整車(chē)熱管理不研究,3. 整車(chē)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(chē)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(chē)熱管理,3. 整車(chē)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(chē)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(chē)熱管理,材料分類(lèi),金屬材料 非金

6、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(chē)熱管理,例SAE J1128/ISO 6722-Low Voltage Primary Cable,3. 整車(chē)熱管理,本質(zhì)是研究不同工況下，三者平衡和變化,3. 整車(chē)熱管理,零件溫度VS運(yùn)行工況,環(huán)境條件 整車(chē)負(fù)荷 車(chē)速 風(fēng)扇狀態(tài) 時(shí)間長(zhǎng)度,3. 整車(chē)熱管理,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(chē)熱管理,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(chē)熱管理,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(chē)熱管理,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(chē)熱管理,隔熱罩的使用,3. 整車(chē)熱管理,整車(chē)熱管理建議,前期介入 CFD模擬 實(shí)車(chē)測(cè)試 試驗(yàn)和模擬比對(duì)，經(jīng)驗(yàn)總結(jié),間