发动机预热
摘要：我国汽车行业的发展越来越快，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。主动进气格栅在低温情况可以有效减少加热时间，将油耗大大降低；在汽车高速行驶时，使用主动进气格栅可以将汽车的风阻进行有效的降低，将动力性能进行提高，即使空调处于冷却功能，也可以控制主动进气格栅处于适当的开度，以降低风阻。另外，主动进气格栅也能够对空调的暖风性能进行有效的提升。通过对控制策略的优化，主动进气格栅可以对整车的经济性进行有效的提升，从而达到提高汽车的动力性的目的。
关键词：汽车；主动进气格栅；研究；
前言：进气格栅作为汽车的主门，主要用于将空气吸入汽车的前部并散发发动机冷却系统的热量。不同制造商的进气格栅是确定前端的最重要因素。当前，市场上大多数型号的进气格栅都已完全关闭并完全打开，外部冷却空气可以随时通过进气格栅进入和离开车辆的前部。这会增加汽车冷启动时发动机达到最佳温度范围所需的时间。这会增加发动机在低温下的磨
损，不利于达到国家排放和能效标准。
1、主动进气格栅的优点
近年来，主动进气格栅已成为汽车行业中一种日益增长的燃油经济性技术。前格栅根据行驶条件以及发动机油温，水温，进气温度，空调系统状态和其他参数信息的测量值进行适当调整。AGS用于减少加热时间和降低低温下的燃料消耗。AGS用于降低高速行驶时的风阻，以改善车辆动力，而当空调处于冷却模式时，会相应调整AGS的开度以减小风阻。此外，AGS可以显着提高空调的热效率。智能进气格栅通过改变车辆中的空气量来改变空气阻力，继而影响冷却效果，空气阻力和发动机的辐射热以及车辆的舒适性。车辆。随着该国提出了汽车燃油经济性的新标准，许多汽车制造商已经认识到AGS在降低燃油经济性方面的重要性。经过AGS进行的广泛研究和开发，其使用将在将来变得司空见惯。主动进气格栅相对便宜，具有明显的燃油经济性，并广泛用于欧洲和北美的汽车市场。通过在驾驶时智能地控制前进气口的开度，实现了控制进入发动机室的冷却空气量，减小驾驶时的内部循环阻力以及改善车辆的燃料经济性的目的。同时，主动进气格栅系统可以减少发动机预热过程中的排放并提高车辆的发动机效率。它已用于海外中高端型号，而国内独立品牌的使用仍处于空白阶段。
1.1气动阻力的减弱
AGS主要通过控制冷却空气的流量来改善车辆的空气动力学特性。冷却系统的设计功能如下：即使在最恶劣的驾驶条件下，它也必须提供足够的冷却能力以冷却发动机。因此，在所有其他驾驶条件下，特别是在道路上，过多的冷却空气将流动，从而导致阻力。航行时，可以关闭散热器格栅，以降低风阻并减少燃料消耗和二氧化碳排放。
1.2冷起动和暖机性能优化
近年来，AGS提出了冷启动优化和预热，引起了汽车制造商越来越多的关注，例如改善了发动机的预热和发动机关闭后机舱中的蓄热能力。通过缩短预热阶段，发动机加热速度更快，并且排放的二氧化碳更少。它还可以融化挡风玻璃，并保持机舱保暖更快。AGS系统是热声发动机舱包装概念的重要组成部分。
1.3优化车辆热性能
AGS挡板的方向性可减少进入车辆前部的空气中的湍流并将空气引向散热器，这可以增加散热器的通风并提高效率。完全停用AGS，尤其是在寒冷天气下，同时保持最高发动机温
度，通过减少流经发动机舱的气流以降低发动机的热量产生并提高发动机效率。
2、主动进气格栅的设计方法
2.1闭合叶片达到最低漏风量，优化行驶阻力
当叶片关闭时，冷却气流被阻塞，从而降低了空气阻力。这可以通过在风向前放置一个冷凝点来控制车辆周围的空气流动，而不是冷却发动机组件和车厢来实现。刀片本身及其周围的部件应具有尽可能最佳的密度。与连接到冷却器进气口的AGS一起使用。在AGS设计阶段，进气口在车辆中的位置需要考虑碰撞可能性和行人模块的低阻力。两阶段注塑模具的入口可满足上述设计要求。为了达到车辆制造商在车辆中的空气动力学目标，必须考虑对最小空气泄漏，包装空间，温度和其他要求的要求。
2.2漏风量的快速设计方法
在AGS设计的早期阶段就可以对AGS模块的预期空气泄漏进行初步估算。该计算使用静态最终元素方法，并且在叶片上施加的力与第二假定车速时相同。如果叶片变形，则可以测量由风载荷引起的气隙，该间隙可用于计算叶片闭合时的泄漏质量流量。叶片闭合时的额
外泄漏是由于所需距离而引起的，与风速无关。泄漏的程度可以通过计算闭合和打开的机翼的流速来确定。
2.3叶片开启角度对气流的影响
当叶片打开时，必须将对AGS冷却气流的不利影响降至最低。使用最常见和最有经济效益的旋转叶片形式的AGS的安装将逐渐减小以前可接受的开口面积。可以按比例缩小或优化阻止气流的组件，以减少不利影响。
2.4驱动电机的紧凑型设计
作为用于使叶片旋转并传递驱动力的驱动装置，驱动电动机需要结构紧凑并且具有高扭矩，以使系统在诸如釉和泥土的恶劣条件下正常工作。AGS系统可以在不同的驱动器之间进行选择：过去，使用的是带有固定磁铁的无源系统，但是由于飞机收益低而被放弃了。真空执行器也用于同一应用中，但由于真空可用性有限，因此必需的管道系统，可能需要的储罐等均不具有竞争力。然而，额外的功率消耗会影响燃料消耗，因此驱动马达必须设计成能耗低。
2.5下一代驱动器电机技术
尽管性能和所有其他要求有所提高，但不可避免的趋势是用无刷电动机代替第一代直流电动机和第二代步进电动机。步进电动机的缺点是功耗和负载彼此独立。在下一代BLDC产品中解决了此缺点，并且其效果会随着负载的变化而变化。
结语：现如今，越来越多的汽车制造商正在采用AGS来改善空气动力学和燃油经济性，并且各汽车制造商越来越意识到AGS提供的额外好处。将来，AGS的使用范围将扩大到包括汽油和柴油发动机以及电动汽车的混合动力车。使用AGS不仅可以提高空气动力学效率，而且可以控制电池的冷却过程。下一步是将AGS与发动机中的其他绝缘组件结合使用，以提高燃油经济性。
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