重型汽车整车热平衡台架试验方法研究
重型卡车热平衡道路试验细节探讨

FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨重型卡车热平衡道路试验细节探讨薛黎明 张涛 王东亮 敖娜娜湖北大运汽车有限公司 技术中心 湖北省十堰市 442000摘 要: 目前,国内关于整车热平衡试验的研究主要偏向于发动机冷却系统的匹配分析与热平衡性能的改善,而对一些常见的影响热平衡试验的细节问题没有引起足够的重视,导致试验结果的有效性、准确性大打折扣。
以重型卡车为例,对整车热平衡道路试验过程中发动机故障、节温器、风扇离合器、传感器布置、环境风速、试验操作、结果评价与修正等细节问题进行探讨,对整车热平衡道路试验的试验条件、试验方法、试验结果评价与修正进行了补充。
关键词:重型卡车 热平衡 道路试验 冷却性能 风扇离合器1 前言汽车冷却系统应能保证发动机在各种工况下的散热需求,而冷却系统的散热性能需要通过热平衡试验进行评价。
现行的热平衡试验标准为GB/T 12542-2009《汽车热平衡能力道路试验方法》,规定了整车热平衡试验的试验条件与试验方法[1]。
然而在实践过程中,由于可操作性和评价工况有所欠缺,因此很多整车制造企业并未直接采用该准,而是结合国标制订出可操作性更强的企业标准。
以重型卡车为例,对整车热平衡道路试验过程中细节问题进行探讨,为整车制造企业制订更加科学、有效、合理、可操作的热平衡试验企业标准提供参考。
2 发动机故障电控柴油喷射系统通过许多传感器检测柴油机运行状态和环境条件,并由电控单元计算出适应当前运行状况的控制量,然后由执行器实施。
如果发动机运行环境出现故障,或发动机测量环境的传感器出现故障,发动机电控单元会采取“限扭”对发动机本体进行保护。
另外,因后处理故障导致排放超标也会引起发动机限扭[2]。
发动机限扭状态下采集的热平衡试验数据,是无意义的。
根据大量试验经验,发动机最大扭矩与最大功率工况,扭矩百分比应达到85~100%,中冷进气压力应达到150~200kPa,中冷进气温度应达到150~200℃,否则发动机存在限扭的可能。
车架台架疲劳试验方法研究

车架台架疲劳试验方法研究作者:徐文雅申娟胡宏来源:《时代汽车》 2016年第8期徐文雅申娟胡宏中国汽车工程研究院股份有限公司重庆市401122摘要:常规的车架台架疲劳试验方法主要是单独考核车架的弯曲疲劳及扭转疲劳,随着汽车行业对台架道路模拟的重视,对车架疲劳试验提出了新的要求。
本文介绍了几种主要的车架台架疲劳试验方法,并对比了几种试验方法的优劣性。
关键词:车架;疲劳试验;道路模拟试验1 引言车架作为汽车各总成的安装基体,需承受各总成及货物的质量。
在汽车行驶过程中,车架还承受了十分复杂的动载荷。
为了应对节能减排的要求,车架这一主要零部件被选为重要的轻量化对象。
在这种情况下,对车架的精细化设计和精准的耐久可靠性考核显得至关重要。
常规的车架台架疲劳试验方法主要是单独考核车架的弯曲疲劳及扭转疲劳,随着汽车行业对台架道路模拟的重视,对车架疲劳试验提出了新的要求。
本文介绍了几种主要的车架台架疲劳试验方法,并对比了几种试验方法的优劣性。
2 常规的车架弯扭疲劳试验对车架进行受力分析,安装在车架上的各总成质量及车厢里的货物质量使车架主要承受弯曲载荷产生弯曲变形。
而在汽车行驶过程中,路面的不平度使车架主要承受扭转载荷产生扭转变形。
常规的车架台架疲劳试验方法即是分别模拟车架的弯曲工况及扭转工况。
2.1 弯曲疲劳试验设计某车型车架弯曲疲劳试验方案如图1所示。
车架前端用工装模拟钢板弹簧,在板簧中心使用滚动轴承使车架前轴释放沿整车坐标系X 向的平动自由度及绕Y 轴的转动自由度。
车架后轴通过连接座固定在支撑台上,释放其绕Y 轴的转动自由度。
由于挂车的质量通过牵引座施加在牵引车车架上,所以牵引车车架的弯曲载荷集中施加在牵引座上。
其他重型车车架承受的弯曲载荷可简化为货箱质心处的集中载荷(在条件具备的情况下载荷也可以均匀分布施加)如图1 所示。
弯曲载荷加载方式为Z 向等幅正弦波,载荷幅值由满载质量和强化系数决定,频率通常为1Hz,频次通常为30 万次至50 万次。
商用车发动机热平衡试验研究与分析

商用车发动机热平衡试验研究与分析作者:暂无来源:《专用汽车》 2015年第11期郭威田业光朱向洪湖北三环专用汽车有限公司湖北十堰442000摘要:通过对商用车进行发动机热平衡试验,阐述了冷却系统对于水温及发动机性能的影响。
分析了发动机与整车匹配的重要因素及影响原因,对冷却系统优化的测试数据为日后设计工作具有一定的借鉴意义。
关键词:商用车发动机热平衡冷却系统中图分类号:G232: TH242 文献标识码:B文章编号:1004-0226(2015)11-0106-04第一作者:郭威,男,1987年生,助理工程师,现从事商用车产品试验与技术研发。
在目前的汽车技术背景下,节能的技术手段越来越多,运用在发动机技术上主要有两个层面,一个是提高发动机的热效率;另一个是改善发动机排放。
发动机热平衡研究是发动机热效率研究的重要组成部分。
它是从系统集成的角度分析发动机中的能量转换与流动传热过程,使发动机的各个系统(如进排气系统、冷却系统、润滑系统)与发动机匹配最优化,最大程度地提高发动机的热效率。
研究发动机热平衡相对直接的方式就是通过热平衡试验以及相关的模拟计算。
1发动机热平衡试验方法发动机热平衡试验方法主要为两种:一种是台架试验,另一种是整车道路试验。
发动机台架试验边界条件相对较容易控制,试验操作也较为方便。
然而整车道路试验条件较为苛刻,车辆须满足发动机在最大扭矩或最大功率状态下上坡行驶。
一般采用拖车方式,前后车选择合适的变速器挡位控制样车一直能保持最大扭矩输出,要求速度控制在20 km/h以内,持续里程约5 km。
在这种工况下监测发动机冷却液温度、中冷后进气温度等参数变化趋于稳定后整车达到的热平衡状态。
发动机各系统传感器的测量点如图1所示。
发动机冷却系统水温对于发动机的性能产生重大影响。
发动机冷却系统水温过低,容易引起废气排放变差,零部件加剧磨损,输出功率减小,则会缩短发动机的使用寿命;然而水温过高同样能引起发动机的磨损,使可靠性能下降。
重型汽车整车热平衡台架试验方法研究

重型汽车整车热平衡台架试验方法研究
崔启明;侯之超;王永飞;张勇;刘艺
【期刊名称】《汽车技术》
【年(卷),期】2016(000)003
【摘要】以某重型汽车为例,对整车热平衡台架试验方法进行了研究.结合车辆实际运行环境确定了台架试验条件,通过对道路试验标准中规定的工况进行扩充确定了台架试验工况,并分别进行了实车道路试验与台架试验对比分析.结果表明,台架试验结果与道路试验结果的一致性较好,证实了扩允改进后台架试验的可行性、合理性以及应用优势.
【总页数】5页(P52-56)
【作者】崔启明;侯之超;王永飞;张勇;刘艺
【作者单位】北奔重型汽车集团有限公司,包头014032;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京100084;北奔重型汽车集团有限公司,包头014032;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京100084;军械工程学院,石家庄050003【正文语种】中文
【中图分类】U461.8
【相关文献】
1.整车道路试验和整车台架试验的相关分析 [J], 张博;姚烈;孙明
2.装甲车辆动力传动总成热平衡台架试验研究 [J], 曹元福;邵春鸣;刘建峰;赵春伟;石军;周丽;李欣;李荣鹏
3.重型汽车后桥齿轮台架试验失效分析及改进 [J], 金荣植;刘志儒
4.发动机非点火热平衡试验台架测试系统开发 [J], 包鸿;倪计民
5.整车四立柱台架试验中目标谱的加速方法研究 [J], 王哲;郑松林;冯金芝;于佳伟;马扎根
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
重型商用车平衡悬架性能研究及分析平台构建

重型商用车平衡悬架性能研究及分析平台构建重型商用车平衡悬架性能研究及分析平台构建随着城市化进程的加速和物流行业的发展,重型商用车的运输需求日益增长。
然而,重型商用车在运输过程中经常面临路面崎岖、承载能力超载等问题,给货物运输带来了很大的困难。
因此,研究平衡悬架技术,提高重型商用车的稳定性和安全性,对于促进物流行业发展具有重要意义。
平衡悬架技术是一种利用电子控制系统实现车辆动态平衡的技术。
该技术利用传感器感知车辆的运动状态,通过计算机计算的数据,实时调整车辆的悬架系统,以确保车辆的平稳行驶。
平衡悬架技术的应用可以有效地改善重型商用车的行驶性能,提高承载能力,降低车辆损耗。
为了研究平衡悬架技术的性能,需要构建一个平衡悬架性能研究平台。
该平台应具有以下特点:1.具有高精度的测量和控制系统,能够收集车辆运动状态、底盘变形等数据,实现闭环控制。
2.具有实时计算和显示功能,能实现车辆运动状态的仿真、分析和优化。
3.具有多种工况模拟功能,能模拟不同路况、不同速度等场景,为后续的实验提供完善的环境。
4.具有可扩展性和通用性,能适应不同型号的重型商用车,并支持不同的传感器和控制器。
在平衡悬架性能研究平台的构建中,需要进行以下工作:1.确定研究内容和需求,制定实验方案,进行系统设计。
2.选用高精度传感器和控制器,搭建精密测量和控制系统,确保数据的准确性和实时性。
3.搭建仿真系统,进行不同速度、不同路况下的车辆动态仿真,进行数据的分析和优化。
4.进行试验,验证平衡悬架技术的性能,并找到最优的控制策略和参数。
在实际运用中,平衡悬架技术可以为重型商用车的运输提供重要的技术支持,有效提高车辆的运输效率和安全性。
同时,基于该技术的平衡悬架性能研究平台也将对未来的研究和开发提供重要的参考和基础。
平衡悬架技术的发展可以追溯到20世纪90年代,随着电子技术的发展和车辆控制系统的普及,平衡悬架技术得到了广泛应用。
该技术可以应用于不同类型的车辆,如轿车、SUV、商用车等,但是商用车是最适用的车型之一,因为商用车通常需要承载更重的货物和面临更复杂的路况和工况。
热平衡试验方法

配套技术规范第64部分:重型卡车进排气与热平衡测试1 范围本部分规定了重型卡车进气系统、排气系统、中冷系统、散热系统的匹配测试条件、方法和评定参数。
本部分适用于匹配本公司柴油机的重型卡车,包括14吨以上载货车、自卸车和牵引车新车下线测试。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB7258 机动车运行安全技术条件Q/WCG007.11 产品设计文件编制规范第11部分:试验报告Q/WCG170.1 试传感器命名及安装规范3 试验条件3.1 试验仪表、器具试验仪表、器具如下:a)数据采集记录仪;b)温度传感器,误差不超过±2K;c)相对压力传感器,误差不超过±0.5%;d)气象仪。
3.2 载重质量重型卡车使用负荷拖车试验时,质量为厂定最大装载质量或使试验车处于厂定最大总质量状态。
3.3 轮胎气压试验过程中,轮胎冷充气压力应符合该车技术条件的规定,误差不超过10kPa(±0.1kgf/cm²)。
3.4 燃料、润滑油和制动液试验过程中,轮胎冷充气压力应符合该车技术条件的规定,误差不超过10kPa (±0.1kgf/cm²)。
3.5 气象气象条件要求如下:a)试验时应是无雨无雾天气;b)相对湿度小于95%;c)热平衡试验时,环境温度不低于30℃;d)风速不大于3m/s。
3.6 试验道路试验应在清洁、干燥、平坦、用沥青(或混凝土)铺装的直线道路或连续上行的坡路上进行,为保证试验安全性,要求试验道路周围无其他多余车辆,单向至少两车道。
4 试验车辆准备4.1 检查车辆装备完整性及装配调整情况使之符合该车装配调整技术条件及GB7258的有关规定。
行驶检查,行驶里程不大于100km。
检查试验车的转向机构、各部紧固件的紧固情况及制动系统的效能,以保证试验的安全。
重型牵引车发动机舱的热管理仿真优化

第7卷第1期2024年2月Vol.7 No.1Feb. 2024汽车与新动力AUTOMOBILE AND NEW POWERTRAIN重型牵引车发动机舱的热管理仿真优化张志雄,李湘华,陈云宝,徐星仁(广西玉柴机器股份有限公司,广西南宁 537005)摘要:以某款重型牵引车发动机舱为研究对象,建立了三维整车仿真分析模型,并对发动机舱的流场进行分析。
针对原方案存在热风回流严重、散热器风速不均匀及风扇流量不足的问题,提出了增加热风回流挡板、改用环形风扇等改进措施。
结果表明:经过仿真分析,优化措施改善了发动机舱内流场,解决了冷却常数不满足要求的问题,达到了预期的换热效果;试验结果与仿真分析结果一致,验证了仿真计算结果的准确性。
关键词:发动机舱;热管理;热平衡;热风回流;仿真优化0 前言随着发动机功率的不断提升,对其冷却系统提出了越来越高的要求。
发动机通过冷却系统与冷却空气进行热交换,把多余的热量带走,使水温、油温保持在合理范围内,因此发动机舱内的空气流动对冷却系统有着重要影响。
本文以某款牵引车为研究对象,建立三维整车仿真分析模型,对发动机舱的流场进行分析后得出,目前的方案存在热风回流严重、散热器风速不均匀及风扇流量不足的问题。
针对这些问题提出了增加热风回流挡板,改用环形风扇等改进措施,并通过试验验证仿真计算结果的准确性。
1 计算模型搭建本文采用Simcenter STAR-CCM+软件建立计算模型。
通过该软件的包面功能,可以快速得到流体的拓扑封闭区域。
发动机舱内的主要零件有冷凝器、中冷器、散热器、护风罩、风扇、发动机、冷却系统管路、进气系统和传动系统等。
在计算中保留了全部的零件,没有简化,以保证计算的准确性。
用一个长方体包裹整车形成计算域,宽度为车长的6倍,高度为车长的5倍,车头距离前端4倍车长,车尾距离后端6倍车长,如图1所示。
计算工况为全负荷低速爬坡工况,设定入口风速为7 m/s,出口为压力边界,相对压力为0。
重型汽车整车热平衡台架试验方法研究

重型汽车整车热平衡台架试验方法研究重型汽车的性能和可靠性是车辆品质的重要指标之一,而整车热平衡台架试验是评估车辆热管理系统性能最主要的方法之一。
该试验以模拟实际行驶工况,检测发动机、变速器、冷却系统等相关部件的热性能,能够发现问题并做出相应的改善,提高汽车的热管理性能。
本文将介绍一下重型汽车整车热平衡台架试验的方法研究。
首先,整车热平衡台架试验应该按照ISO 12097-1:1997标准进行操作。
该标准规定了整车热平衡试验的基本原理、试验条件、设备要求、数据获取、结果分析等方面的内容,保证了试验结果的准确性和可靠性。
其次,选择合适的试验路线和试验条件也是试验的关键。
试验路线应该包括高速公路、城市道路、山区等典型路段,考虑到不同路段对车辆的影响及驾驶员的驾驶习惯等。
试验条件则应该参考车辆技术参数及使用环境等实际情况,包括室外温度、大气压、车速、加速度和制动力等,以获得真实的试验结果。
其次,试验设备要达到相关要求,如汽车底盘测功机、环境控制设备、汽车测量仪器等,确保试验的精度和准确性。
同时,对试验设备进行校正和维护,做好试验安全措施,以避免发生安全事故。
最后,试验数据的获取和处理也是试验过程的关键。
试验过程中需实时监测车辆相关参数、温度、压力等,并通过数据采集仪器进行记录和储存。
在试验结束后,将获得的数据进行分析处理,了解车辆热性能的优劣,得出改善方案,提高车辆的整体性能和质量。
综上所述,重型汽车整车热平衡台架试验是提高车辆热管理系统性能的一种重要手段,应该根据ISO 12097-1:1997标准进行操作,选择合适的试验路线和条件,使用适当的试验设备,保证试验数据的可靠性,最终得出实用的试验结果,提高车辆的性能和质量,从而满足用户的需求。
在进行整车热平衡台架试验时,还需要对试验样车进行选择。
样车的选择应考虑车型、车龄、发动机型号等因素,以保证试验结果的可靠性。
在选择样车时还应尽可能与实际使用环境相符,避免影响试验结果的因素存在。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
底 盘测 功 机功率 /kW
50o
滚筒 直径 /m
2
底 盘测 功机 最高 时速/km·h 可调轴 距 范围/mm
30o 2 180—7 400
底盘测功机为双滚筒结构 ,为了使车轮在转鼓上的 受力尽量与道路上一致 ,根据使用经验 ,滚 筒直径定为 2—2.5 m。转鼓安装在环境舱的中间位置 ,可为被测车 辆提供精确 的道路负载 ,试验车辆为某 6 ̄4重型汽车 , 其相关参数见表 2。
Key words:Heavy duty truck.Vehicle therm al balance.Bench test
1 前 言
重 型汽车 由于使用环境 恶劣 ,发 动机长 时间工作 在极 限工 况 ,因而 对冷却系统 的散热能力提 出了严峻 的挑战 ,为此 ,需要从系统集 成和整 车角度对冷却 系统 的散热能力进行考核n 。目前 ,国外 已经建立 了优化发 动机运行 的整车热 管理系统 ,我 国相关部 门也按 着 国 家标准 开展 了整 车热平衡试验 ,总结 了不 同工况下冷 却 系统 的温变特性 ,分析 了冷却 系统各参数 与整车许 用环境温度之间的关 系 。
Cui Qiming ,Hou Zhichao ,Wang Yongfei ,Zhang Yong ,Liu Yi (1.BEIBEN Trucks Group Co.,Ltd,Baotou 014032;2.State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy,Tsinghua
- 52-
架试验 ,并通过与道路试验结果 的对 比 ,验证 台架试验 的合理性和可行性。 2 试 验方法
试验在装配有底盘测功机的热环境风洞中进行 ,试 验系统如 图 1所示 ,热环境风洞相关参数见表 1。热环 境舱可提供恒定且均匀的环境温度 ,汽车风洞可提供速 度稳定且分布均匀 的气流 ,底盘测功机可 以准确模拟负 载 ,使发动机能够快速稳定在测试工况 。
图 1 试 验系统 示 意 汽 车 技 术
· 试 验测试 ·
表 1 热环境风洞相关参数
风洞 喷 口尺寸 ,m
3.06 ̄2.29/4.58
风 洞风 机 叶轮直 径,m
4
风 洞风 机叶 轮转 速/r·min ห้องสมุดไป่ตู้
740
风 量 /m ·s
390
温度 范围/℃ 最高 风速/km·h
-20~55 250
· 试验测试 ·
重型汽 车整 车热平衡 台架试验方法研究
崔启 明 侯之超 王永 飞 张 勇 刘艺 (1.北奔重型汽车集 团有限公 司,包头 014032;2.清华大学汽车安全与节能国家重点实验室 ,北京 100084;
3.军械 工程 学 院 ,石 家庄 050003)
【摘 要 】以某重型汽车为例,对整车热平衡台架试验方法进行 了研究 。结合车辆实 际运行环境确定了台架试验条件 , 通 过对 道 路 试验 标 准 中规定 的工 况进 行 扩 充 确 定 了 台架 试验 工 况 ,并 分 别 进 行 了实 车 道 路试 验 与 台 架试 验 对 比分 析 。结 果 表 明 ,台架试 验 结果 与 道路 试 验结 果 的一 致 性较 好 ,证 实 了扩 允 改进 后 台架试 验 的 可行 性 、合 理性 以及 应 用优 势 。
example.Combined with vehicle practical operating conditions,bench test conditions are def ined,and bench test cycles are defined based on the extension of the operating cycles specif ied in the road test cr iter ia,and compar isons is made and analyzed between vehicle road test and bench test,which shows that the bench test results agree well with that of road test, proving feasibility,rationality and application advantage of bench test a fter modif ication.
University,Beijing 100084;3.Ordnance Engineer ing College,Shijiazhuang 050003) 【Abstract】In this research,vehicle thermal balance bench test method is studied with a heavy duty vehicle as
测试系统包括各类传感器和数据采集仪 ,用于对整 车散热系统热平衡试验进行 以下测试。
a. 散热器对冷却液既要有足够 的散热 能力 ,同时 对冷却液的流通阻力也应足够小 ,所 以需要测量散热器
目前 ,对整车热平衡 的试验研究包括道路试验和台 架试验两种方式 。虽然道路试验是 整车热平衡研究 的 主要手段 ,然而受道路状况及环境温度的限制 ,无法保 证发动机能长时间稳定在极 限工况下 ,因此在考核整车 热 负荷 的极 限温度时存在偏差[81;而 台架试验相对道路 试 验具有 周期短 、不受地域和 时间限制 的优势 ,试验结 果具有 良好的可重 复性 ,但 目前仍 缺乏相关标 准。为 此 ,本文 以某重 型车辆为例进行热管理风洞道路模拟 台
主题 词 :重型汽 车 整 车热 平衡 台架试 验 中图分 类号 :U461.8 文献标 识码 :A 文章 编号 :1000—3703(2016)03—0052—05 Research on Therm al Balance Bench Test M ethod of Heavy DUty Trucks