[發(fā)明專利]一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)一維集成熱管理仿真方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510034459.8
• 申請(qǐng)日: 2015-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN104732009B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉小生;陶麗芳;鄧曉龍;梁靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 北京五月天專利商標(biāo)代理有限公司11294
• 代理人: 朱成蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)一維集成熱管理仿真方法。

背景技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理仿真可以再現(xiàn)并最終實(shí)現(xiàn)控制和優(yōu)化熱量傳遞過程，保證各關(guān)鍵部件和系統(tǒng)安全高效運(yùn)行，合理利用熱能，降低廢熱排放，提高能源利用效率。熱管理在車輛節(jié)能、環(huán)保和舒適性等方面所顯示出來的意義越來越突出。

現(xiàn)有技術(shù)中，發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理仿真僅由單獨(dú)的一維冷卻系統(tǒng)仿真來評(píng)估熱管理的優(yōu)劣，并僅對(duì)冷卻系統(tǒng)包含的零件及參數(shù)進(jìn)行分析，無法實(shí)現(xiàn)與冷卻系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)系統(tǒng)及零部件的模擬分析，實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理不應(yīng)該僅包含冷卻系統(tǒng)，還包括與之相關(guān)的潤(rùn)滑系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體、散熱器、暖風(fēng)芯體等多個(gè)系統(tǒng)或部件，現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理仿真方法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理不能全面深入的模擬分析。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)一維集成熱管理仿真方法，能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)熱管理進(jìn)行集成仿真，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理進(jìn)行全面的模擬。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案：

一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)一維集成熱管理仿真方法，其特征在于：對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)一維模擬；對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)一維模擬；對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)本體部件一維建模；對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)系統(tǒng)或模塊一維建模；對(duì)前述各系統(tǒng)、部件仿真模型相關(guān)聯(lián)，進(jìn)行集成仿真。

將各系統(tǒng)、部件仿真模型相關(guān)聯(lián)時(shí)所涉及的參數(shù)為，燃料混合氣燃燒放熱通過燃燒室及排氣道傳遞給缸體、缸蓋的熱量，曲軸、連桿軸承、凸輪軸軸承、活塞環(huán)與缸套摩擦副的摩擦熱量。

進(jìn)行一維模擬的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)所包括的部件為，水套、水泵、散熱器、暖風(fēng)芯體、節(jié)溫器、膨脹水壺、各部件之間的連接管道；發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)模擬參數(shù)包括，冷卻液類型及屬性，各部件之間連接管道的管徑、管長(zhǎng)及管道內(nèi)壁粗糙度或摩擦系數(shù)，水泵特性數(shù)據(jù)、水泵葉輪尺寸、水泵水腔容積，膨脹壺尺寸、膨脹壺容積，膨脹壺壓力蓋泄壓及真空閥開啟壓力、閥孔內(nèi)徑，散熱器及暖風(fēng)芯體流流阻數(shù)據(jù)、換熱特性數(shù)據(jù)、容積，發(fā)動(dòng)機(jī)水套流阻數(shù)據(jù)、容積、表面積，節(jié)溫器開度與溫度關(guān)系及水腔容積。

進(jìn)行一維模擬的發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)所包括的部件為，機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、主軸承、連桿軸承、凸輪軸軸承；發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)模擬參數(shù)包括，潤(rùn)滑油牌號(hào)或?qū)傩裕瑵?rùn)滑系統(tǒng)各部分油道、油腔、壁面尺寸，機(jī)油泵特性數(shù)據(jù)，主軸承、凸輪軸、連桿軸承的寬度、內(nèi)徑、徑向間隙，機(jī)油濾清器流阻及其過濾能力。

進(jìn)行一維建模的發(fā)動(dòng)機(jī)本體部件包括，缸體、缸蓋、氣門室罩蓋、油底殼、正時(shí)罩蓋、活塞、連桿、曲軸；發(fā)動(dòng)機(jī)本體部件模擬參數(shù)包括，各部件重量、尺寸、材料，各部件之間接觸面積、各部件與潤(rùn)滑油的接觸面積、缸體和缸蓋與冷卻液的接觸面積、各部件與外部空氣接觸面積、發(fā)動(dòng)機(jī)艙風(fēng)速。

進(jìn)行一維建模的發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)系統(tǒng)或模塊包括，將燃燒放熱傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的熱源、摩擦熱、增壓器軸承座冷卻模塊；發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)系統(tǒng)或模塊模擬參數(shù)包括，增壓器各部分重量、增壓器軸承座水腔、潤(rùn)滑油腔容積及接觸面積、油路及水路的尺寸、不同轉(zhuǎn)速工況下的排氣溫度及壓力數(shù)據(jù)、增壓器外表面積。

將各系統(tǒng)、部件仿真模型中的相同參數(shù)列為全局參數(shù)，即通過自定義字符代替此參數(shù)，賦予該字符相對(duì)應(yīng)的數(shù)值，具體元件中的參數(shù)用該字符替代具體數(shù)值。

集成仿真可以進(jìn)行穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)模擬，穩(wěn)態(tài)模擬針對(duì)不同恒定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、工況仿真，瞬態(tài)模擬針對(duì)不同的環(huán)境溫度和運(yùn)行要求仿真。

本發(fā)明具有的有益效果：