利用进行车辆前端风量的目标设定

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1、万方数据利用AMESim进行车辆前端风量的目标设定朱朋严鹏(泛亚汽车技术中心有限公司．上海201201)【摘要】阐述了利用一维软件AMESim进行热分析并快速确定前端风量目标的方法，即使用AMESim软件建立发动机冷却系统模型，计算不同工况下冷却水温，根据事先确定的标准即可确定前端风量目标。最后通过某项目的分析数据和实验数据进行对比，验证了本计算方法的可行性。【Abstract】Amethodusing1-DsoftwareAMESimtodothermalsimulationandtodefine

2、frontendairflowtargetquicklyisstated，whichisusingAMESimtobuildenginecoolingsystemmodel，cal-culatecoolingperformanceindifferentconditions，andtosetairflowtargetwithdeterminedcriteria．Inthelast，thesimulationresultsandtestdataarecompared，andthefeasibilityo

3、fthismethodisveri—fled．【关键词】前端风量空调汽车目标设定doi：10．3969／j．issn．1007-4554．2013．05．120引言在整车开发过程中，需要确定前端风量以满足发动机冷却及前舱环境温度的要求，同时需依据前端风量的要求来确定前端开口面积及散热器、风扇等的配置。该过程须在开发的较早阶段完成，而此时整车数模等尚不完备，如果使用三维CFD方法，只能使用近似车型的数模，并且需要大量的建模和分析时间，精度和时间都无法保障。而采用一维分析软件AMESim，前期建模方便快

4、捷，并能利用有限的零件参数进行分析计算，能够很快设定前端风量的目标，从而缩短前端造型的设计开发时间，因此具有重要的工程意义。前端风量需要满足空调冷凝器、散热器和前舱热管理的散热需求，目标的制定也需从这3个收稿日期：2013—04—02·46·方面着手。本文将侧重于从散热器的散热需求来设定前端风量的目标。具体流程如图1，首先确定车辆和发动机的工作状态并计算出相应的散热量，然后利用AMESim建立一维换热模型，输入散热器换热数据等相关参数，就能计算出相应工况的发动机冷却系统状态，再根据事先设定的评判标准

5、设定前端风量的目标。确定车辆工作状态获得散热器换热实验数据上确定发动机工作状态拟合散热器换热性能参数上‘计算发动机散热量利用AMESim建立1D换热模型il模拟计算确定散热所需的FEAF目标值l上根据FEAr目标值近拟确定开口面积图1流程图上海汽车2013．06万方数据1确定发动机散热量1．1确定车辆工况点车辆运行工况千变万化，在研究过程中，不可能对每个工况都进行考察，一般是选取一些代表性的工况点。如果能够满足这些工况点的散热要求，整车的正常工作性能就能满足设计要求。车辆行驶时的负荷主要包括风阻(F

6、。)、坡道阻力(E)、滚动阻力(以)和加速阻力(Fi)，计算公式为：Ft=Ft+F。+F。+F【=Cfc。sa+紫+Gsina+6m面du(1)式中，G为车重(N)i厂为摩擦阻力系数；a为坡度；c。为风阻系数；A为迎风面积(m2)；／．L。和u均为车速，单位分别是km／h和m／s。1．2确定发动机工况点确定了车辆的工况点，根据发动机和变速器的相关参数，就能确定发动机相应的工况点。车辆行驶时，发动机工作状态主要由车速、变速器档位及车辆负荷所决定，转速和输出功率决定了发动机的工作状态。特定车速和档位下的

7、发动机转速计算公式为：凡=2．653X∥×i。Xio／r(2)式中，口为车速(km／h)；i。如分别为传动比和主减速比，r为车轮半径(m)。发动机的输出功率即为车辆克服阻力作功：P日=F。X”(3)式中，P。为发动机有效功率(kW)；F。为车辆阻力(N)；剧为车速(m／s)。1．3计算发动机散热量发动机工作状态确定后，散热量也随之确定。通常发动机散热量由试验方法测得，但试验数据仅包含有限的几种工况，因此特定工况下的散热量需要通过插值或函数拟合等方法获得。根据发动机的转速和输出功率，在实验数据中找到多

8、个近似工况，进行线性插值即可得到发动机散热量数值。上海汽车2013．062确定散热器参数2．1AMESira介绍及NTU理论AMESim是法国IMAGINE公司开发的一款高级图形化建模和仿真软件，用于工程系统建模仿真和动态性能分析，在燃油喷射、制动系统、动力传动、机电系统和冷却系统中得到了广泛应用。AMESim软件以功率键合图为基础，具有友好的人机交互界面，使用方便，可大大减少系统设计人员的工作量和对工作经验要求，使用户能迅速达到建模仿真的最终目标，降低开发成本，缩短