重型汽车冷却系统设计中的协同仿真应用.doc

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1、HeavyDutyTruckCoolingSystemDesignUsingCo-Simulation重型汽车冷却系统设计中的协同仿真应用ABSTRACT摘要Inordertomeetthelegislatedemissionslevels,futuredieselengineswilllikelyutilizecooledexhaustgasre-circulation(EGR)toreduceemissions.TheadditionoftheEGRcoolertotheconventionalvehi

2、clecoolantsystemcreatesseveralchallenges.Firstly,theenginecoolingsystemflowandheatrejectionrequirementsbothincreaseasitislikelythatsomeEGRwillberequiredattheratedpowercondition.Thisadverselyaffectspackagingandfueleconomy.Thesystemdesignisfurthercomplicated

3、bythefactthatthepeakdutyoftheEGRcooleroccursatpartload,lowspeedconditions,whereasthecoolingsystemistraditionallydesignedtohandlemaximumheatdutiesattheratedpowerconditionoftheengine.Toaddressthesystemdesignchallenges,Ricardohaveundertakenananalyticalstudyto

4、evaluatetheperformanceofdifferentcoolingsystemstrategieswhichincorporateEGRcoolers.Thiswasachievedbyperformingaco-simulationusingcommerciallyavailable1-dimensionalcodes.为了符合法规的排放水平，未来的柴油发动机将有可能采用冷却时废气再循环(EGR)技术，以减少温室气体排放。增加的废气再循环(EGR)冷却器给常规汽车冷却系统也带来一定挑战。首先

5、，由于增加的废气再循环(EGR)可能会导致发动机冷却系统的流量和散热的额定功率增大。这对发动机的包装和燃油经济性有非常不利的影响。由于废气再循环(EGR)冷却器的增加导致该系统设计更加复杂是个现实问题，特别是在部分负载和低转速条件下，而冷却系统通常被设计处理的是在额定功率情况下的最大热负荷时的发动机工况。为了解决系统设计的挑战，里卡多进行了大量的分析研究，以评估不同性能的冷却系统的策略，其中包括EGR冷却器。这是通过使用市面上一维协同仿真代码。INTRODUCTION引言Thecoolantsystemof

6、currentvehiclesisalreadylimitedonperformanceduetopackageandstylingconstraints.Thus,anyfutureincrementaldemandsonthecoolantsystemwillneedtobemanagedeffectivelysoastoremainwithintheseconstraints.Further,thedrivetoincreasefueleconomy,particularlyintheClass7&8

7、trucks,requiresreduceddragcoefficientsandfrontalarea.Sincethecoolingpackinthevehiclehasamajorinfluenceonfrontalarea,itisimportantthatthethermalmanagementofthecoolingrequirementsbegivenahighpriority.由于包装和造型的限制，当前车辆冷却系统的性能已经非常有限。因此，未来在冷却液系统上的任何增量式改进都需要被有效地管理

8、，以便满足这些限制和约束。此外，推动提高燃油经济性，特别是7和8类卡车，需要降低风阻系数和迎风面积。由于车辆中的冷却组件对迎风面积有重大影响，所以给与对散热管理高度重视是很有必要的。ItisalsoanticipatedthatfuturedieselengineswillmakeuseofcooledEGRinordertomeettheperformanceandemissionslevelsrequired