红岩C100 450载货车热管理系统仿真与试验研究

汽车热管理系统研究是从整体角度出发,综合考虑冷却系统、进排气系统、润滑系统、空调系统和发动机机舱之间热传递的相互影响,从而保证零部件及系统安全高效地运行,提高发动机热效率,减少环境污染。热管理系统影响着车辆的众多性能:发动机性能、燃油经济性、安全与可靠性、空气动力性、尾气污染物排放等。愈来愈严的排放法规、恶劣的使用工况以及复杂的行驶环境均对重型载货车的热管理性能提出了更高的要求,故重型载货车热管理系统的设计开发往往是整车开发过程中的重点。本文提出采用“发动机试验研究获取建模参数—仿真计算确定最优冷却系统方案—车辆热管理性能试验考核优化”的研究技术路线对红岩C100 450载货车热管理系统进行研究,达到缩短产品开发时间、降低成本的目的,为企业提供一套高效而实用的热管理系统设计开发方法。首先,制定C11发动机全工况下的热平衡台架试验方案;通过热平衡试验研究C11发动机的热量分配规律及其本身散热性能,获得热管理系统仿真建模参数,并分析负荷和转速对发动机燃料燃烧总热量去向的影响。其次,分析车辆热交换循环和发动机舱空气流路的仿真模拟理论,运用KULI软件建立红岩C100系载货车热管网循环模型和空气路径模型。再次,运用仿真模型对8种不同的冷却系统方案进行仿真计算,为C100 450载货车优化匹配出最佳冷却系统方案;仿真计算结果表明:该冷却系统配置完全满足车辆在各工况和恶劣环境下的散热需求;并以计算结果分析散热性能的影响因素。最后,提出采用热管理性能试验对整车热管理系统进行考核,建立可用于全面考核重型载货车热管理性能的综合评价指标;为C100 450载货车制定热管理性能负荷拖车道路试验方案并对其进行全面考核评价,结果表明:运用仿真模拟计算匹配的冷却系统在道路试验中散热性能良好,整车热管理性能满足设计要求;并对试验中所发现的热管理问题提出优化改进方案。