基于系統(tǒng)工程的發(fā)動(dòng)機(jī)熱量管理系統(tǒng)

車輛熱量管理系統(tǒng)最優(yōu)化是減少熱能損失和降低排放的一種有效措施。驅(qū)動(dòng)并控制冷卻油泵有兩種方法：①用機(jī)械帶或者齒輪驅(qū)動(dòng)；②用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。分析了這兩種方法所產(chǎn)生的不同耗油量和不同的催化劑加熱。

提出了一種基于物理原理的方法來建立的車輛動(dòng)力學(xué)模型、發(fā)動(dòng)機(jī)瞬變性能模型和發(fā)動(dòng)機(jī)熱量管理模型。該建模方法可以模擬單獨(dú)組件的動(dòng)態(tài)過程，并且整個(gè)模型的運(yùn)算時(shí)間比較短。

發(fā)動(dòng)機(jī)熱能管理系統(tǒng)主要對燃燒中釋放的熱量和發(fā)動(dòng)機(jī)與渦輪增壓器摩擦損失產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱作用，其由3部分組件組成：第1部分包括流體流動(dòng)和相關(guān)熱傳遞的組件；第2部分包括立體結(jié)構(gòu)組件；第3部分包括氣體通道的對流熱傳遞組件。

基于一款緊湊型轎車進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)參數(shù)為總質(zhì)量1200kg、6速變速器、1.6L渦輪增壓汽油缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)裝配了增壓中冷器和三元催化劑。為了更好地顯示動(dòng)力系統(tǒng)組件的工作原理及相互作用影響，試驗(yàn)選取了兩個(gè)具有顯著不同的速度變化圖的循環(huán)工況。這兩個(gè)工況分別是日本測試循環(huán)工況JC08和150km/h的阿耳特彌斯高速公路循環(huán)工況。試驗(yàn)結(jié)果表明，對于兩個(gè)循環(huán)工況，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)冷卻油泵的發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)具有更好的效果。這是因?yàn)橛秒姍C(jī)驅(qū)動(dòng)冷卻油泵可以縮短冷卻劑的預(yù)熱時(shí)間，從而提高管理系統(tǒng)的效率。

刊名：Advances in Engineering Software（英）

刊期：2014年第71期

作者：Titina Banjac et al

編譯：路順杰