基于整车行驶工况的热管理系统综合评价体系研究.pdf

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1、汽车技术·AutomobileTechnology基于整车行驶工况的热管理系统综合评价体系研究马信元倪计民石秀勇夏广范刘越（同济大学，上海201804）【摘要】以某款客车的发动机热管理系统作为研究对象，以客车14常用工况点下水泵和风扇的平均功耗作为发动机热管理系统的经济性评价指标，并结合冷却性能指标和限制性指标，建立发动机热管理系统的综合评价体系。以此评价体系作为评价指标，运用GT-Drive和GT-Cool软件，以仿真模拟和试验相结合的方法，对散热器、水泵和风扇的不同选型方案进行优化匹配。结果表明，系统功

2、耗由2.61kW降低到1.60kW，沸腾环境温度值由49℃提升到60℃。主题词：发动机热管理系统，客车14常用工况，综合评价体系中图分类号：U461.2文献标识码：A文章编号：1000-3703（2017）04-0023-06ResearchonComprehensiveEvaluationSystemofEngineThermalManagementSystemBasedonBusOperatingConditionsMaXinyuan,NiJimin,ShiXiuyong,XiaGuangfan,Liu

3、Yue（TongjiUniversity,Shanghai201804）【Abstract】Basedonabusenginethermalmanagementsystem,anenginethermalmanagementcomprehensiveevaluationsystemisestablishedinthisresearch,whichconsistsofcoolingperformanceindicator,restrictedindicatorandeconomicevaluationindi

4、catorincludingthewaterpumpandfanaveragepowerconsumptionbasedonthe14highfrequencyoperationconditions.Withthiscomprehensiveevaluationsystemasevaluationindex,thedifferentcombinationsofradiator,waterpumpandfanareevaluatedtoobtainthebestmatchbyusingGT-DriveandG

5、T-Cool.Resultsshowthatthepowerconsumptiondecreasesfrom2.61kWto1.60kWandtheATBvalueisincreasedto60℃from49℃.Keywords:Enginethermalmanagement,Bus14high-frequencycondition,Comprehensiveevaluation1前言系统某一方面进行评价，缺乏对热管理系统的整体性评价。本文在原有指标的基础上提出了一种基于车辆实汽车热管理技术对汽车节能减排和

6、提高整车性能际行驶工况的热管理系统综合评价体系，用于评价实车有重要作用，曾被美国列为21世纪商用车的关键技术运行环境下冷却系统的性能。[1]之一。以往的研究都是在最大扭矩和最大功率点结合2.1评价指标的选择冷却常数或者冷却系统功耗等指标对冷却系统零部件2.1.1限制性指标[2~3]进行匹配，很少考虑车辆的实际行驶状况。因此，本车辆热管理系统的首要目标是满足车辆正常行驶文在现有热管理系统评价指标的基础上，提出了基于客过程中的散热需求。重型商用车冷却系统的限制指标车行驶工况的热管理系统综合评价体系，并以此作为评

7、是指在极限环境条件和极限工况下，发动机冷却液不超价指标进行热管理系统的零部件选型匹配。过最高许用温度。2基于行驶工况的热管理综合评价体系目前，一般规定极限环境条件为环境温度45℃，极现行的热管理系统评价指标主要有：冷却常数、沸限工况为外特性下最大扭矩和最大功率点。腾环境温度（AirTOBoil,ATB）、冷却系统能耗、冷却效2.1.2冷却能力指标率、功率系数和体积系数。这些评价指标只是对热管理参照国家标准GB/T12542—2009《汽车热平衡能力-23-汽车技术马信元，等：基于整车行驶工况的热管理系统综合

8、评价体系研究道路试验方法》，使用发动机极限工况下的ATB作为冷优化程度越大。却系统冷却能力的评价指标。2.4综合评价体系2.1.3经济性指标结合权重系数分配和量纲统一化，得到冷却系统综冷却风扇和水泵是冷却系统中的主要耗功部件，在合评价体系中的目标函数：对冷却系统经济性进行评价时，以车辆行驶工况下冷却（4）系统的平均功耗作为评价指标，其计算公式为：式中，即为冷却系统最终的综合评价指数，反映了该（1）方案相对于参考方