汽車發動機艙
關注創建者：匿名 創建時間：2022-02-28
汽車發動機艙的視頻教程
數據分析丨Altair RapidMiner 助力發動機艙電磁場強仿真，實現快速預測
面臨的難題？ 在使用 Altair Feko 進行空間場強計算時，每次查詢新坐標點的場強幅值都需要重新進行計算，這不僅耗時（約20-30分鐘），而且還需要考慮高級算力的排隊時間。這種效率瓶頸嚴重限制了快速決策和實時分析的可能性，特別是在需要頻繁查詢或優化場強分布的場景中。 主要看點 Altair 解決方案： 為解決場強幅值計算耗時問題，我們采用Altair RapidMiner構建預測模型
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汽車發動機艙的實例教程
近年來，汽車自燃的現象時有發生，這是由于汽車發動機艙散熱不及時造成的。汽車發動機艙內空間狹小，內部錯綜復雜地布置著發動機、風扇、散熱器、排氣歧管、空調冷凝器、中冷器等眾多部件。各個零件及子系統在整車熱環境中相互影響，空氣流動非常復雜，導致艙內散熱不暢，致使機艙溫度升高，直接影響相關零部件性能，溫度過高時有可能導致部件損壞甚至是發生自燃等現象。
在這種困難的情況下，如何合理布置機艙零部件，避免發動機艙內形成流動死區和局部高溫區，這些都對設計人員提出了巨大挑戰。傳統的設計方法是單純的依靠試驗來解決，難度比較大，費用高，而且周期相對也比較長。計算流體動力學（CFD）已經廣泛應用于汽車發動機艙的熱分析中，用于分析發動機艙內的流動特性和溫度分布，為艙內冷卻系統設計和零部件布置提供指導意見。
發動機艙涉及到多種換熱形式：部件內部產熱、高溫部件的熱輻射、零部件內部導熱、零部件與流體之間的對流換熱等。ANSYS FLUENT含有常見的各種類型的傳熱問題，既包括簡單的導熱/對流問題，也包括傳熱和流動的耦合計算，以及比較復雜的浮力驅動流動/自然對流和輻射傳熱問題。便捷的附加源項和完備的熱邊界條件，能夠滿足對流、導熱、輻射以及混合換熱等多種換熱方式的需求，可以快速地完成相應換熱問題的建模過程。
首先考慮汽車在低速負載爬坡的極端工況。此狀態下，FLUENT模型耦合一維的冷卻系統模型和一維發動機模型，考慮系統級的邊界條件和性能匹配，可以精確地預測發動機艙內關鍵位置的氣流和溫度分布。
圖1 一維發動機模型
圖2 發動機機艙內溫度分布
表1 發動機機艙內關鍵位置溫度分布
當汽車經過長時間的低速爬坡后，突然關閉發動機和冷卻風扇，發動機艙內會發生熱浸現象。此時，發動機艙內的散熱主要依靠自然對流形式。
展開 [摘要] 利用CFD（Computational Fluid Dynamics）數值模擬方法對某車型汽車發動機艙流場進行仿真分析，發現該車發動機艙冷卻模塊和進氣格柵組成的“前艙”回流現象明顯，熱源局部高溫。針對以上問題，提出了布置密封導流通道、冷卻模塊傾斜5°、冷卻風扇中置及采用雙冷卻風扇4 種優化方案，經過比較分析發現，在進氣格柵與冷卻模塊之間增加密封導流通道，空氣流量提高明顯，經過散熱器的空氣流量平均提高了10%以上，經過中冷器的空氣流量平均提高了50%以上，有效改善了原車發動機艙的散熱性能。
引言
目前，人們對汽車各方面性能要求越來越高，各種新興技術如渦輪增壓、缸內分層燃燒、可變氣門升程、可變進氣歧管技術等相繼應用于汽車上，增加了汽車發動機艙的負擔；再加上現代汽車逐步傾向低車身、小車型等流線型設計，發動機艙零部件眾多、空間狹小、散熱困難。散熱狀況惡化，將嚴重影響汽車發動機的動力性和經濟性，因此，如何讓冷卻空氣在經過發動機艙時充分、有組織、高效地將熱量帶出，是發動機艙熱管理的主要工作。然而，發動機艙物理現象復雜、幾何形狀復雜、性能參數眾多，對其散熱特性進行評估具有一定難度。
傳統開發過程中，通常先采用經驗或工程估算的方法評估散熱性能，進行產品設計。產品定型后，進行相關散熱特性測試，根據測試結果，反復修改設計方案直到達到設計要求[2]，不僅增加了產品設計周期，而且浪費了大量的人力物力。
隨著計算流體力學的發展，運用CFD 仿真和實驗相結合的方式處理發動機艙熱管理問題，成本低、周期短，越來越受到各大汽車廠商的青睞。在發動機艙熱管理問題的分析和優化預測過程中，應用三維仿真軟件能夠達到流場的具象化和避免優化方案的多次試驗浪費[3]。
展開 整車發動機艙熱管理（UTM）CFD仿真在車輛研發周期中至關重要，其不僅有助于提高車輛質量和可靠性，同時還能減少研發成本，縮短研發時間。工程師采用UTM仿真來預測發動機艙環境中的引擎冷卻模塊性能，并預測排氣系統和渦輪增壓器等熱源附近敏感組件的溫度。ANSYS Fluent中包含的不同子模型可用于進行上述各類仿真。本網絡研討會將簡要介紹模型和最新程序。在研討會結束前，ANSYS專家還將一一解答您的提問。
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利用ANSYS Fluent進行發動機艙熱建模
在以前的開發項目取得成功的基礎上，赫氏的汽車業務部門于2016年初與奧迪的復合材料開發團隊接洽，目的是使HexMC-i符合生產預備制造流程。這一做法恰逢奧迪對碳纖維板材模塑料（C-SMC）材料進行了自己的市場評估，并導致快速選擇合適的部件。
Audi，Hexcel和奧地利H?nigsberg的Secar Technologie聯手開發高性能奧迪R8復合材料發動機托架。這個十字形部件支撐著R8的中置V10發動機，并提高了扭轉剛度，增強了駕駛動態。該項目的目標是生產現有鋁合金部件的復合版本，該鋁合金部件可提供顯著的輕量化，并通過提供更有機模制形狀來增強部件的視覺外觀。
輕輕一觸即可快速固化模壓成型
對于R8 X-Brace，生產出泡沫填充的拉繞式碳纖維管，然后用HexMC-i 2000碳纖維/環氧模塑料進行包覆成型，以生產用于直接安裝到汽車上的中央節點和管端部終端。
X-Brace開發中最棘手的挑戰之一是將模塑料固化并確保與薄壁（<1mm壁厚）碳管的最強粘合性，而不會破壞這些預固化元件。根據制造商的說法，Hexcel的HexPly M77樹脂系統具有非常高的粘合強度，可以產生很強的耐用粘合力，而且不會過度壓縮管子。
Secar和Hexcel也能夠優化工具加載和壓制固化周期，為M16快速固化環氧樹脂提供HexMC-i的最佳工藝參數，與之前的鋁合金版本相比，重量減輕15％。所有用于安裝X-Brace的金屬插件在生產過程中都直接模制在零件上，在安裝到R8發動機艙之前，脫模零件需要最少的精加工。
HexMC-i的另一個優勢是，由于預浸料“切屑”的精確切割及其在材料中的隨機取向，是奧迪開發工程師的另一個關鍵要求 - 獨特而誘人的視覺表面加工。
展開 培訓內容
鋰離子電池技術是汽車電氣化的關鍵技術之一，動力電池模組(包)的熱性能仿真與電路性能仿真共同決定著電池系統性能，工程師采用傳統的仿真方式往往存在計算效率和精度的權衡。本文介紹一種一維/三維耦合分析方法，可以兼顧熱設計工程師和電路性能分析工程師的需求，即滿足真實的三維熱管理精度需求又可考慮電池的一維動態性能。
本文將通過一個簡化電池包熱管理案例說明本仿真技術的實現方式，使用南方某主機廠的試驗數據，計算某充電工況下的電池芯體平均溫度變化，并與三維仿真結果對比，體現該方法的高效性和準確度。該技術已在海外主機廠成熟采用，其試驗結果表明本方法具備精度和效率的綜合優勢。
課程大綱：
1. 項目背景
2. 一維三維耦合解決方案
3. 等效電路模型ECM
4. 三維CFD模型
5. 降階模型ROM
6. ECM和ROM聯合
●含CFD驗證仿真
7. 總結
課程對象
汽車行業，電池熱管理仿真工程師
培訓時長
2小時
培訓時間
3月26日（周二）19:30-21:30AM
主講講師簡介
陳桂杰,畢業于北京師范大學數學科學學院計算數學專業，碩士學位。畢業后曾入職ADINA北京辦事處，任技術工程師。2011年加入IDAJ-China，主要從事流體軟件的技術支持和咨詢項目等工作，參與完成過汽車發動機艙熱管理，熱浸車一體化仿真，空調CAE仿真，油冷電機熱性能分析預測，冰箱門封條傳熱分析，安全殼蒸汽噴放，安全殼空氣流道參數化建模等多個咨詢項目。
費用：免費
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4、環境控制
◎ 存儲環境：鍍后成品需在干燥環境（相對濕度＜50%）中存放，避免直接接觸高溫（＞60℃）和水汽，遠離空調出風口、加濕器等易產生溫差凝結水的位置；
◎ 場景適配：若產品用于戶外或高溫場景（如汽車發動機艙、戶外顯示屏），除了加強防護，還需在出廠前進行高溫高濕老化測試，合格后方可交付，避免批量質量問題。
[3] 袁俠義,谷正氣,楊易,等.汽車發動機艙散熱的數值仿真分析[J].汽車工程,2009(9):843-847,857.
[4] 劉衛東,彭玉環,吳方義,等.混合動力汽車加熱及冷卻控制策略[J].汽車電器,2020(12):22-25.
文章來源：汽車實用技術
這種情況可能發生在汽車的發動機艙中，其中電子模塊暴露在熱發動機部件和排氣歧管的輻射熱中。雖然物體的顏色在輻射冷卻中并不重要，但當物體可以從寬帶輻射源吸收熱能時，顏色就很重要了，尤其是當我們將電子封裝暴露在陽光下時。
二、自然對流和輻射換熱條件下的電子散熱器
半導體技術的快速發展已經導致微電子器件的散熱增加。
摘要：汽車排氣管是發動機艙內溫度最高的部件，它周圍零部件的熱保護如果欠缺特別容易引起相關部件的損壞。某車型進行樣車熱害試驗時發現排氣管周圍的壓縮機局部溫度顯著超出其最高耐溫，存在嚴重的熱害風險。
比如汽車發動機艙 MCU 工作溫度區間為-40℃-150℃，車身控制部分為-40℃-125℃，而消費類產品只需要達到：0℃-70℃。
其它環境要求諸如濕度、發霉、粉塵、水、EMC，以及有害氣體侵蝕等等也往往都高于消費電子產品要求。
大陸廠商從中低端車規MCU切入，并考慮研發高算力產品。
摘 要：某電動汽車樣車在空調降溫試驗中，駕駛員和副駕駛的頭部平均溫度沒有達到降溫預定值，制冷能力不足。為提高空調制冷能力，本文采用CFD仿真分析的方法，研究了前機艙的流場，分析了格柵和空調冷凝器的通風量。通過配置冷凝器導流罩和調整格柵開口，增加了格柵新風的進氣量，減少了高溫氣體的回流冷凝器，從而增加了冷凝器的散熱能力。在最終的試驗中，頭部平均溫度整改后比整改前降低了5℃，降溫效果明顯改善
[摘要] 利用CFD（Computational Fluid Dynamics）數值模擬方法對某車型汽車發動機艙流場進行仿真分析，發現該車發動機艙冷卻模塊和進氣格柵組成的“前艙”回流現象明顯，熱源局部高溫。
6、電解液干涸的時間就是鋁電解電容器的壽命
影響鋁電解電容器壽命的的因素(溫度1)
根據鋁電解電容器的電解液的不同，鋁電解電容器的最高工作溫度可分為：
一般用途：
85℃
一般高溫用途：
105℃
特殊高溫用途：
125℃
汽車發動機艙：
140~150℃
近年來，汽車自燃的現象時有發生，這是由于汽車發動機艙散熱不及時造成的。汽車發動機艙內空間狹小，內部錯綜復雜地布置著發動機、風扇、散熱器、排氣歧管、空調冷凝器、中冷器等眾多部件。各個零件及子系統在整車熱環境中相互影響，空氣流動非常復雜，導致艙內散熱不暢，致使機艙溫度升高，直接影響相關零部件性能，溫度過高時有可能導致部件損壞甚至是發生自燃等現象。
續航里程
>800km(NEDC)
594km(NEDC）
01、動力系統構型分析
NEXO車輛采用了燃料電池和動力電池兩種能量源相結合的組合方式，屬于電-電混合的動力系統構型，現代NEXO將燃料電池發動機、驅動系統集成在在一起，放置于汽車的發動機艙
