车辆工程技术
69车辆技术
0 前言
汽车上的进气格栅大多都是一个固定的结构,同时主动进气格栅(AGS)是一个设备依赖于控制电动机开启一定角度或关闭进气格栅通过测量发动机水温、油温、空调系统状态、进气温度和其他信息。当进气格栅的状态发生变化时,空气流量、空气进气引擎舱内的流动方向将受到影响,这将导致有效逆风面积的变化,内部流场和其他气动阻力的整个车辆的冷却系统都会发生变化,然后对整车的性能产生一系列的影响。因此,有必要对AGS进行最优控制分析。
1 概述
汽车的前部是传统燃油车的进气格栅,其主要两大功能,分别是为发动机提供进气和散热。虽然它不是车辆最重要的部分,进气格栅是万万不可能缺少的。通常的汽车的进气格栅的门永远是敞开的,这种优势是,只要车子启动时,发动机将承担最大散热功率,特别是在夏天这是一件非常好的事情,但在寒冷的冬天,这却不是一件好事。如果汽车的进气格栅不关闭,当冷车行驶时,进气格栅排出的空气也会使水箱在低温下降温,直接导致水温缓慢上升,从而在很大程度上降低了发动机进入最佳工作状态的速率。所以,
一些汽车,在冬季时,汽车内部使用暖风效果不是特别好,这也是主要的一个原因。而主动进气栅可以很好地解决这个问题。这种进气格栅与我们常用的百叶窗相似,但是车辆进气格栅的开度可以根据实际情况自动进行调整。可以自动调整进气格栅的开度意味着可以对汽车格栅的进气和散热进行调节。由此看来,主动进气格栅有很多好处。例如,汽车在冬天开始变冷时预热速度更快。由于冷启动时格栅是关闭的,机舱内的热量不易散失,从而缩短预热时间可以大大缩短,发动机进入最佳工作状态速度也就越快,从而在很大程度上可以节省油耗。另外,在低温的情况下,汽车内部的机油的阻力较大,油温上升或上升速度比水温慢,并且关闭格栅状态有利于发动机和变速箱油的升温,这也对车辆更快地进入最佳工作状态非常有利,而且还可以大大节约油耗。另外,当车辆行驶的速度非常高时,大量燃料消耗的主要原因就是强劲的风的阻力,并适当地可以关闭进气格栅,这也会将车辆的风阻系数大大降低,对车辆的稳定性和燃油经济性进行有效的提高。
2 主动进气格栅对汽车动力性能的影响
汽车动力系统的润滑效率与汽车动力系统的工作温度是密切相关的。当汽车动力系统有很高的润滑效率和性能时,而且有很小的摩擦力时,这是动力系统的磨损也较小。在将汽车的动力系统寿命提高的同时,也可以将汽车发动机的燃油效率进行大大的提高,从而进一步减少损失。所以,缩短进入汽车动力系统最佳工作温度范围的时间,对汽车动力系统的燃油经济性能够进行有效的提高,从而在很大程度上降低油耗。汽车动力系统的工作温度一般是通过测量发动机冷却剂的温度间接得到的。当动力系统的工
作温度很低的情况下,进气格栅就会主动关闭。这样有利于减少引擎舱外的冷气流带走热量,改善的速度优化电力系统的工作温度范围,并减少燃料消耗。当汽车动力系统的温度非常高的时候,需要将进气格栅进行打开,让更多来自外界的冷空气进入机舱,从而带走发动机内部多余的热量,进而降低动力系统的工作温度。汽车冷却系统的设计一般针对恶劣的工况,所以,在一般工况下,冷却系统具有一定的冗余度,残余冷却能力,给汽车主动进气格栅留下了控制的空间,所以普通的整车工作条件,进气格栅只是开固定角度,甚至完全封闭,冗余冷却性能,仍然可以保证汽车动力系统处在正常温度范围内。
3 主动进气格栅对汽车空调性能的影响
汽车空调的功能有两种,分别是暖风和冷气。发动机冷却剂提供空调热风的主要热量,所以,提高发动机冷却剂温度有利于提高热风性能。同样的,当汽车低速行驶时,汽车的发动机功率比较低,产生的热量很小,这是汽车的进气格栅就会自动关闭,从而提升车内的暖空气。这一改进为发动机标定中产生更少热量的标定策略以及发动机材料上更好的保温材料的选择留下了更大的空间,这为提高燃油经济性提供了潜在的机会。汽车空调的制冷功能是通过与车内空气交换热量来降低车内温度。有两个热交流在这个过程中,热量交换的热量排放到外部空气发生在引擎室,打开进气格栅的角度将影响换热,从而对空调的性能产生很大的影响,也会影响空调的温度调换和能源消耗。当进气格栅并没有完全开放时,空调冷凝器的空气流入就会减少,同时空调制冷剂的压力将上升,保持相同的出口温度时的进气格栅就会完全打开,更多的能量消耗在空调压缩机,另外,也会导致冷却风扇将增加的速度和消耗更多的能量。
所以,当发生进气格栅的开度变化时,有必要进行评估空调的能耗和性能,从而保证不利影响的减少。4 结语
汽车自动关窗器 对于汽车动力系统来说,可以通过在初始阶段关闭进气格栅,可以将汽车动力系统进入最佳工作状态的时间进行有效的提高,从而大大降低了降低油耗。为了避免汽车动力系统有零件的失效,还应对机舱内其他零件的映射效果进行充分分析。对于汽车空调系统来说,控制进气格栅的开度主要从能耗的角度来衡量,外界的温度和汽车行驶的速度都能够影响空调系统。
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主动进气格栅对汽车性能的影响研究
袁昌洋,王 玉
(长城汽车股份有限公司哈弗技术中心,河北 保定 071000)
摘 要:随着我国经济的发展,私家车已经进入我国的各家各户,因此人们对汽车的要求也在不断地提高,汽车的性能是人们关注的重点。本文主要从通过定性和定量两种分析方法,对主动进气格栅(AGS)不同开度对整车性能的影响进行了详细的分析。
关键词:主动进气格栅;汽车;性能;研究
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