某轿车冷却系统仿真

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某轿车冷却系统仿真

作者：赵熙

来源：《时代汽车》2016年第05期

摘要：文章介绍了冷却系统在整车开发中的重要性，并使用一维模拟分析软件 Kuli对一轿车的冷却系统进行了模拟分析设计。建立了包含冷凝器、散热器、电动风扇和内部阻抗在内的系统仿真模型以及如何设置部件的性能参数。并对整车热平衡时的水温值进行模拟。模拟仿真的结果与实验结果相对比，仿真结果表明：发动机出水温度的模拟分析值与实车试验值的误差在 ±1℃以内。因此使用该模拟分析方法可方便的实现车辆冷却系统内各部件的匹配与优化，同时可以节省冷却系统匹配的实验费用，缩短开发周期。

关键词：冷却系统仿真热平衡；Kuli

1 前言

随着汽车环保法规的日益严格，降低排放和提高燃油经济性已经成为各汽车厂家的追求目标。整车的排放和油耗与车辆冷却系统有着密切的关系，因此整车冷却系统的地位显得越来越重要。

目前，大多数汽车整车厂对冷却系统设计所采用的方法是由整车厂选择不同性能散热器及风扇组装后进行实车热平衡试验，以验证冷却系统是否满足开发目标，这是一个需要多次试验与改进的过程。为解决以上问题，对汽车冷却系统进行模拟仿真分析，预测冷却系统各部件之间的相互匹配性能，缩减试验费用和开发周期已经成为汽车冷却系统开发中的一个重点。

Kuli 软件是由知名零部件供应商麦格纳开发的专门用于车辆热管理的设计和仿真分析软件，本文主要介绍了应用 Kuli软件设计整车冷却系统的过程和方法。本文建立包括冷凝器、

散热器、电动风扇等在内的整车冷却系统仿真模型，通过本案例可快速实现车用冷却系统的匹配与优化，减少整车冷却系统的开发周期和费用。

2 整车冷却系统的建模

以某轿车冷却系统的设计过程为例，介绍如何使用 Kuli软件比较和确定冷却系统部件的

设计参数。

2.1 整车冷却系统的模型

根据整车冷却系统的构成及在机舱内的布置情况，建立了冷凝器、散热器、电动风扇、内部压降和进出口压降（在 Kuli软件中为 CP模块）的仿真模型，如图 1所示。通常应该根据车室热负荷及空调吹出口温度要求值对冷凝器放热量进行计算，但是由于在行驶时其放热量变化较大，故在计算冷却性能时输入固定值。该模拟分析利用散热器模型替代冷凝器模型并在放热