一种汽车前端空气进气量测试方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种汽车前端空气进气量测试方法，包括：启动对汽车前端的待测试设备进行进气量测试的测试风洞；获取包括至少一个叶轮的框架中每个所述叶轮的频率作为叶轮实际频率，将所有的叶轮实际频率进行组合得到叶轮实际频率组合，所述框架紧贴所述待测试设备；获取叶轮频率组合与风洞实际风速的换算关系；根据所述换算关系，将叶轮实际频率组合转换为风洞实际风速，以所述风洞实际风速作为所述待测试设备的空气进气量。本发明专利技术实现了对汽车前端空气进气量的实际测试，为汽车前端设计提供真实有效的数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车测试相关
，特别是一种汽车前端空气进气量测试方法及 系统。
技术介绍
汽车前端进气量是衡量汽车散热能力、空调性能和提高发动机效能的最重要的指 标之一，也关系到整车气动阻力。为了确保汽车的冷却性能，在汽车设计开发过程必须对整 车（包括1 : 3模型车、1 : 1模型车或样车）的前端进气量及其分布进行精确测量和优化 分析，使整车的前端进气量既能满足发动机、空调等散热要求，又不至于由于进气量的过设 计而导致整车气动阻力、重量、成本等的增加。更是有效的避免了造车后出现发动机温度过 热、水箱开锅、空调性能不足、或者水箱过冷等事故的发生，从而提高整车性能和开发效率。 为汽车前端进气系统设计、汽车的隔音、隔热设计，W及汽车外形设计等，提供了科学的设 计数据。 目前国内外在送方面的研究和类似产品很少，多数的文献资料都集中在汽车发动 机空气进气量的研究方面。例如：咎昕武等"在汽车空气流量传感技术现状与发展趋势"一 文中提出了W空气流量传感器测量获得的进气量为依据确定喷油量与点火时间的电喷系 统；阳红等在"发动机瞬时进气量测量系统的研究"一文中介绍了一种发动机瞬时进气量的 测量系统；李冰等在"基于热线流量传感器的汽车发动机进气量测试方法"一文中提出了一 种测量汽车发动机进气量的方法，等等。而IWASAKITETSUYA等则在欧洲专利公开了一种 发动机气缸进气量巧||量（Measurementofenginecylinderinductionairquantity)的 专利技术专。岩崎铁也等公开了 "发动机气缸进气量的测量"的专利技术专利，该专利技术涉及发动机气 缸进气量的测量。然而相关资料均针对的是汽车发动机的进气量，而并未针对汽车前端的 进气量。现有的汽车前端的进气量主要是采用计算流体力学软件进行计算机辅助工程 (ComputerAided化gineering，CAE：)仿真获得进气量数据，误差较大。由于缺乏试验手 段支持，为了确保发动机等散热性能和空调的制冷性能，往往保留较大的余量，导致过度设 计，从而影响其它性能。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术对汽车前端的进气量缺乏准确的测量方法的技术问 题，提供一种汽车前端空气进气量测试方法及系统。 一种汽车前端空气进气量测试方法，包括：启动对汽车前端的待测试设备进行进气量测试的测试风洞； 获取包括至少一个叶轮的框架中每个所述叶轮的频率作为叶轮实际频率，将所有 的叶轮实际频率进行组合得到叶轮实际频率组合，所述框架紧贴所述待测试设备； 获取叶轮频率组合与风洞实际风速的换算关系； 根据所述换算关系，将叶轮实际频率组合转换为风洞实际风速，W所述风洞实际 风速作为所述待测试设备的空气进气量。 一种汽车前端空气进气量测试系统，包括： 风洞模块，用于启动对汽车前端的待测试设备进行进气量测试的测试风洞； 频率组合获取模块，用于获取包括至少一个叶轮的框架中每个所述叶轮的频率作 为叶轮实际频率，将所有的叶轮实际频率进行组合得到叶轮实际频率组合，所述框架紧贴 所述待测试设备； 换算关系获取模块，用于获取叶轮频率组合与风洞实际风速的换算关系； 进气量换算模块，用于根据所述换算关系，将叶轮实际频率组合转换为风洞实际 风速，W所述风洞实际风速作为所述待测试设备的空气进气量。 本专利技术通过获取紧贴待测试设备的框架中的叶轮的频率，利用叶轮频率组合与风 洞实际风速的换算关系，将叶轮实际频率组合转换为风洞实际风速，从而得到汽车前端空 气进气量。实现了对汽车前端空气进气量的实际测试，为汽车前端设计提供真实有效的数 据。本专利技术所采用的测试工具简单，具有适用性广、拆装方便、可靠性高、测量精度高等优 点。【附图说明】 图1为本专利技术一种汽车前端空气进气量测试方法的工作流程图； 图2为本专利技术所使用框架一个例子的示意图； 图3为本专利技术一种汽车前端空气进气量测试系统的结构模块图。【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细的说明。 如图1所示为本专利技术一种汽车前端空气进气量测试方法的工作流程图，包括： 步骤S101，启动对汽车前端的待测试设备进行进气量测试的测试风洞； 步骤S102,获取包括至少一个叶轮的框架中每个所述叶轮的频率作为叶轮实际频 率，将所有的叶轮实际频率进行组合得到叶轮实际频率组合，所述框架紧贴所述待测试设 备； 步骤S103,获取叶轮频率组合与风洞实际风速的换算关系； 步骤S104,根据所述换算关系，将叶轮实际频率组合转换为风洞实际风速，W所述 风洞实际风速作为所述待测试设备的空气进气量。 其中，步骤S102中的框架，可W采用如图2所示的框架21实现，框架3包括了多 个叶轮1，可按照不同汽车前端（冷凝器、散热器、CAC等）的结构形状定制，作为一种例子， 框架3可W包括15个或者18个叶轮1。每个叶轮1的频率，可W通过在每个叶轮1上安 装的光电传感器2采集到叶轮的频率信号，频率信号经过整形放大电路进行放大、整形处 理后被频率采集器4接收，并WRS485通信方式，通过RS485通信电路5,经RS485转RS232 模块6转换后将频率信号传送到计算机7中进行运算。 由于框架紧贴待测试设备，因此根据框架中的叶轮所计算出的风洞实际风速，就 可W作为待测试设备的空气进气量。其中，待测试设备优选地，可W为水箱，进一步的，是水 箱的冷凝器、散热器、中冷器（CAC)等设备。 在其中一个实施例中，所述叶轮频率组合与风洞实际风速的换算关系通过如下方 式获得： 将每个所述叶轮单独地在单叶轮风洞里进行标定，获取每个叶轮的频率对应叶轮 风速关系； 将至少一个所述叶轮组合成所述框架后在校准风洞中进行校准，得到由所有叶轮 风速组合得到的叶轮总风速与风洞实际风速的差异，从而得到叶轮频率组合与风洞实际风 速的换算关系。 在其中一个实施例中，所述将每个所述叶轮单独地在单叶轮风洞里进行标定，获 取每个叶轮的频率对应叶轮风速关系，具体包括： 将每个所述叶轮单独地在单叶轮风洞里进行标定测试，得到叶轮的频率对应单叶 轮风洞平均风速关系； 对于每个所述标定测试，分别对带叶轮的单叶轮风洞和不带叶轮的单叶轮风洞进 行计算流体动力学仿真分析，获得安装叶轮位置的风速与单叶轮风洞平均风速的修正关 系，从而得到叶轮的频率对应叶轮风速关系。 其中，校准风洞优选为标准AMCA风洞。 在其中一个实施例中： 所述叶轮的频率对应单叶轮风洞平均风速关系为i= 1，2,...， η,式中，为带第i个叶轮的单叶轮风洞平均风速，曰1为第i个叶轮的频率对应单叶轮风 洞平均风速关系根据最小二乘法得到的第一系数，bi为第i个叶轮的频率对应单叶轮风洞 平均风速关系根据最小二乘法得到的第二系数，为第i个叶轮的频率，η为所述框架所包 括的叶轮数量； 所述叶轮的频率对应叶轮风速关系为；Vi=k(aifi+bi)，i= 1，2, . . .，η,其中，所 述Vi为第i个叶轮风速，k为反映安装叶轮位置的风速与单叶轮风洞平均风速的修正关系 的单修正系数； 所述叶轮频率组合与风洞实际风速的换算关系为：其中，K为反映叶轮总风速与风洞实际风速的差异的总 修正系数，A为所述框架的面积，且其中化为在校准风洞进行校准时的基准 流量。 在其中一个实施例中，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车前端空气进气量测试方法，其特征在于，包括：启动对汽车前端的待测试设备进行进气量测试的测试风洞；获取包括至少一个叶轮的框架中每个所述叶轮的频率作为叶轮实际频率，将所有的叶轮实际频率进行组合得到叶轮实际频率组合，所述框架紧贴所述待测试设备；获取叶轮频率组合与风洞实际风速的换算关系；根据所述换算关系，将叶轮实际频率组合转换为风洞实际风速，以所述风洞实际风速作为所述待测试设备的空气进气量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彩龙，尹章顺，闫石，赵亚芳，詹佳，陈枫，
申请(专利权)人：上海通用汽车有限公司，泛亚汽车技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31