重型载货车冷却系统节能优化与试验研究

发布时间：2017-08-13 10:09

  本文关键词：重型载货车冷却系统节能优化与试验研究

  更多相关文章： 冷却系统 风扇 电控硅油离合器 油耗 转速

【摘要】：随着化石能源的日趋紧张,节能成了汽车设计的关键性能指标之一。由于冷却系统是汽车的重要构成部分,在车辆的设计过程,应该努力提高冷却系统的工作效率,减少其燃油消耗,进而提高汽车的节能效果。本文从某青岛公司现有重型载货车产品油耗性能提升的角度出发,结合体系内配套资源及用户的实际使用情况,从以往设计人员对冷却系燃油消耗研究较少分析,提出减少水泵和风扇的功耗是一个很好的提升方案。本文同时确立载货车冷却系的耗功评价方法,用来对发动机冷却系统的主要部件和关键参数进行匹配计算和优化设计,具体表现在优化散热器结构减小其内阻;对风扇重新优化或选型,提高它的吸风工作效率;对散热系统周围进行密封处理,并选用“迷宫式”护风圈以减小风扇后部的热风回流。通过对冷却系统优化前、后的车辆进行油耗对比后发现,结构改进带来的油耗提升表现仍然很有限。因此,利用整车电控系统,对冷却系统风扇的智能控制方面进行分析研究。系统是通过采用电控硅油离合器,实现风扇转速按照发动机冷却水温度等多种控制策略,减少发动机低温时冷却系统徒劳消耗燃油,同时提高发动机的水温节约燃油。为保证风扇性能,首先对电控硅油离合器进行了静态台架标定,然后通过负荷拖车验证风扇实际转速与目标转速的跟随性以及水温控制的稳定性;最后通过用户车辆的道路试验,对机械硅油离合器和电控硅油离合器进行整车油耗及发动机水温测试,最终结果表明电控硅油离合器风扇对整车降油耗有显著的作用,达到了预期的优化的目的。
【关键词】：冷却系统 风扇 电控硅油离合器 油耗 转速
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464.138
【目录】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 绪论12-17
• 1.1 研究的目的与意义12
• 1.2 车用冷却系统的研究现状12-16
• 1.2.1 冷却系统的智能化13
• 1.2.2 冷却系统的结构优化13-14
• 1.2.3 温度设定点的合理调节14-15
• 1.2.3.1 提高温度设定点14
• 1.2.3.2 降低温度设定点14-15
• 1.2.4 冷却机理的优化创新15
• 1.2.5 介质流动的合理组织15-16
• 1.2.5.1 冷却液流动的研究现状15-16
• 1.2.5.2 冷却空气流动的研究现状16
• 1.3 本文的主要研究内容16-17
• 第2章 重型载货车冷却系统节能优化17-30
• 2.1 冷却系传统的设计流程17-18
• 2.2 传统冷却系统的参数确定及零部件选型18-19
• 2.2.1 冷却液流量的确定18-19
• 2.2.2 风扇供风量的确定19
• 2.2.3 冷却系统关键零部件的选取过程19
• 2.3 冷却系传统设计过程存在的问题19-20
• 2.4 优化耗功评价指标的提出20-24
• 2.4.1 冷却系耗功分析20-23
• 2.4.2 耗功评价指标的分析23-24
• 2.4.2.1 冷却系统耗功评价指标23
• 2.4.2.2 冷却系统耗功评价指标的优点23
• 2.4.2.3 基于冷却系统优化耗功评价指标的设计流程23-24
• 2.5 重型载货车优化设计分析24-28
• 2.5.1 冷却系统关键部件优化后数据对比分析24-28
• 2.5.1.1 散热器优化后规格及性能指标对比分析25
• 2.5.1.2 风扇重新选型后性能指标对比分析25-26
• 2.5.1.3 整车冷却系统CFD仿真及流场优化26-28
• 2.5.2 系统优化后道路试验节能效果对比28
• 2.6 本章小结28-30
• 第3章 电控硅油风扇离合器的电控设计与分析30-39
• 3.1.风扇离合器的结构和原理30-31
• 3.1.1 风扇离合器结构30-31
• 3.1.2 电控硅油离合器工作原理31
• 3.2 转速控制算法设计31-38
• 3.2.1 风扇转速计算32-35
• 3.2.2 PID原理介绍35
• 3.2.3 PID应用设计35-38
• 3.3 本章小结38-39
• 第4章 电控硅油离合器的整车标定与测试39-56
• 4.1 台架标定39-48
• 4.1.1 台架标定环境39-41
• 4.1.2 PID参数调节41-44
• 4.1.3 台架标定结果分析44-48
• 4.2 整车动态测试48-55
• 4.2.1 负荷拖车测试48-52
• 4.2.2 用户试验52-55
• 4.3 本章小结55-56
• 第5章 结论与展望56-58
• 5.1 研究结论56-57
• 5.2 研究展望57-58
• 参考文献58-59
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况59-60
• 致谢60

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本文编号：666715