整车零部件热害性能测试工况的构建方法和热害对整车使用寿命影响程度的综合判定方法技术

整车零部件热害性能测试工况的构建方法和热害对整车使用寿命影响程度的综合判定方法，所述方法包括以下步骤：步骤S1，分别根据下述四种测试工况的环境温度和相对湿度建立四组拟合方程；所述四种测试工况分别为：低速爬坡工况、高速爬坡工况、高速行驶工况和城市行驶工况；步骤S2，根据所述四种测试工况分别对应的气象大数据最高环境温度与拟合方程计算得到每种工况对应的相对湿度，再结合日照辐射强度，确定环境仓内针对所述四种测试工况的环境条件；步骤S3，待测试车辆分别在环境仓内分别在所述四种测试工况的环境条件下试验，选择与道路试验相符合的条件，构建出所述四种测试工况的整车零部件热害性能试验方法。工况的整车零部件热害性能试验方法。工况的整车零部件热害性能试验方法。

【技术实现步骤摘要】
整车零部件热害性能测试工况的构建方法和热害对整车使用寿命影响程度的综合判定方法


[0001]本专利技术涉及整车零部件热害
，具体涉及整车零部件热害性能测试工况的构建方法和热害对整车使用寿命影响程度的综合判定方法。

技术介绍

[0002]整车零部件热害试验工况能够准确反映车辆在中国地区使用情况，且零部件热害情况预测的结果能够综合反馈针对中国地区的整车使用条件下，零部件因为热损害的问题对寿命影响情况。例如整车设计使用寿命是30万公里，通过整车零部件热害试验在环境舱进行试验验证，发现某个零部件试验结果不满足零部件长期耐温限值要求，应用整车热害试验结果进行分析，根据预测方法能够得出零部件热害问题对零部件的影响是整车使用寿命减少1万公里，导出整车使用寿命是29万公里。
[0003]汽车发动机舱内和底盘排气系统周边零部件，例如蓄电池、线束、橡胶悬置、发电机、压缩机、燃油管、制动管、燃油箱和车灯等，都有工作温度要求，一般供应商会给出两个温度限值，即短期耐温限值和长期耐温限值，针对温度限值定义说明如下：
[0004]a)短期耐温限值定义是当零部件超过这个温度后，在一定时间内(不同零件有差异，一般是30min以内)出现融化、开裂、功能失效、性能下降等现象，直接影响了整车安全和正常使用。
[0005]b)长期耐温限值定义是零部件在这个温度下工作能够保证设计使用寿命，当超过这个温度不会出现融化、开裂、功能失效等问题，只是影响寿命或出现老化等问题，例如出蓄电池限值是80℃，当使用过程中超过这个温度只是影响蓄电池寿命，如果不超过这个温度蓄电池能够使用4年，超过了可能就能使用2年。
[0006]根据零部件耐温限值的定义看，产品开发验证过程中短期耐温限值是不允许超温的，长期耐温限值是可以超温的。当前的乘用车尤其是混合动力乘用车，发动机舱内零部件多且布置复杂、紧密，机舱通风相对较差，很容易出现个别零部件热害试验结果温度超过长期耐温限值，在解决零部件热害问题的工作中，需要进行设计改进、增加隔热措施或更换零部件材料及型号，这样的话付出成本巨大。如图1所示，当零部件超温时长很短、超温幅度不大的情况下，如果能够进行零部件超温寿命影响预测，并在问题可控的情况下他，根据预测结果对热害影响寿命的部件问题在售后服务中通过适当时间检查、更换部件的方式解决，这样既能够降低产品开发的难度，也大大节约了整车成本。
[0007]目前行业中大部分车企在产品开发进行整车零部件热害试验时，要求是零部件热害试验结果必须低于对应短期和长期耐温限值，作为产品零部件开发OTS认可的判定唯一依据，这样的判定虽然能够保证所有零部件使用寿命，但很多在解决热害的问题工作所产生的效果是事倍功半。
[0008]现有技术2020年8月11日公布的专利文献CN111523176A，公开了一种乘用车的热害测试工况的构建方法及系统，其记载的技术方案首先对特征地区道路的道路条件进行采
集，根据采集结果确定试验线路；基于确定的试验线路，进行车辆实地行驶试验，并在试验过程中进行车辆行驶工况和整车状态的采集；对车辆行驶工况进行分析并提取出车辆的特征工况，所述特征工况包括车辆爬坡工况、车辆匀速行驶工况和车辆堵车工况；根据车辆在不同试验线路中不同路段下的特征工况和整车状态，选取车辆实地行驶试验时车辆负载超过预设阈值时的路段，作为乘用车热害测试工况；在转毂上模拟进行乘用车热害测试工况的测试。该种测试工况仅仅考虑了道路条件，而没有考虑到环境因素，而环境因素对于汽车零部件的热害影响也很大，环境因素在整车台架热害试验中主要作用是大幅度提高驾驶室内温度，增加空调系统负荷，从而增加空调压缩机的负荷以及空调系统冷凝器的散热。空调压缩机动力来源于发动机，当压缩机负荷增加后，发动机的整体负荷增加，导致发热量增加，当冷凝器散热量增加，导致发动机舱内进风温度增高，不利于机舱的散热，上述两方面直接导致发动机舱内零部件热害程度增加。因此，使得该技术方案所构建的工况下获得的实测数据不能够真是反映实际道路测试状况。

技术实现思路

[0009]本专利技术解决了现有技术的整车零部件热害试验解决问题零部件效果差的问题。
[0010]本专利技术所述的整车零部件热害性能测试工况的构建方法，包括以下步骤：
[0011]步骤S1，分别根据下述四种测试工况的环境温度和相对湿度建立四组拟合方程；所述四种测试工况分别为：低速爬坡工况、高速爬坡工况、高速行驶工况和城市行驶工况；
[0012]步骤S2，根据所述四种测试工况分别对应的气象大数据最高环境温度与拟合方程计算得到每种工况对应的相对湿度，再结合日照辐射强度，确定环境仓内针对所述四种测试工况的环境条件；
[0013]步骤S3，待测试车辆分别在环境仓内分别在所述四种测试工况的环境条件下试验，选择与道路试验相符合的条件，构建出所述四种测试工况的整车零部件热害性能试验方法。
[0014]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述步骤S1中，所述的低速爬坡工况对应的拟合方程为：y＝
‑
4.731x+206，式中，x为环境温度，单位℃，y为相对湿度，单位％；
[0015]所述的高速爬坡工况对应的拟合方程为：y＝
‑
4.107x+182.3；
[0016]所述的高速行驶工况对应的拟合方程为：y＝
‑
1.0499x+54.8；
[0017]所述的城市行驶工况对应的拟合方程为：y＝
‑
3.756x+179.8。
[0018]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述步骤S3中，所述的选择与道路试验相符合的条件为：
[0019]在环境仓内的低速爬坡测试工况的环境条件下，分别模拟在坡度7％、9％和12％上行驶，并获得三种坡度下待测试车辆发动机传到排气系统的热量值，选择与道路行驶状态下车辆发动机传到排气系统的热量值最接近的一个热量值，将该热量值对应的坡度作为低速爬坡测试工况的坡度条件；
[0020]在环境仓内的高速爬坡测试工况的环境条件下，分别模拟在坡度5.5％、6％和6.5％上行驶，并获得三种坡度下待测试车辆发动机传到排气系统的热量值，选择与道路行驶状态下车辆发动机传到排气系统的热量值最接近的一个热量值，将该热量值对应的坡度作为高速爬坡测试工况的坡度条件。
[0021]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述的发动机传到排气系统的热量值根据公式：
[0022]获得，式中，Qw为发动机传到排气系统的热量，单位kJ/sA为发动机传递到排气系统的热量比例，取30％；ge为发动机燃油消耗率，单位kg/kw﹒h；Ne为发动机功率，单位kw；hn为燃料低热值，单位KJ/Kg。
[0023]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述步骤S3中，所述的待测试车辆在环境舱内进行低速爬坡工况试验，选择与道路试验相符合条件为40km/h，坡度9％条件下行驶30分钟，立刻停车熄火15分钟，随后怠速30分钟；
[0024]所述的待测试车辆在环境舱内进行高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.整车零部件热害性能测试工况的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，分别根据下述四种测试工况的环境温度和相对湿度建立四组拟合方程；所述四种测试工况分别为：低速爬坡工况、高速爬坡工况、高速行驶工况和城市行驶工况；步骤S2，根据所述四种测试工况分别对应的气象大数据最高环境温度与拟合方程计算得到每种工况对应的相对湿度，再结合日照辐射强度，确定环境仓内针对所述四种测试工况的环境条件；步骤S3，待测试车辆分别在环境仓内分别在所述四种测试工况的环境条件下试验，选择与道路试验相符合的条件，构建出所述四种测试工况的整车零部件热害性能试验方法。2.根据权利要求1所述的整车零部件热害性能测试工况的构建方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述的低速爬坡工况对应的拟合方程为：y＝
‑
4.731x+206，式中，x为环境温度，单位℃，y为相对湿度，单位％；所述的高速爬坡工况对应的拟合方程为：y＝
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4.107x+182.3；所述的高速行驶工况对应的拟合方程为：y＝
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1.0499x+54.8；所述的城市行驶工况对应的拟合方程为：y＝
‑
3.756x+179.8。3.根据权利要求1所述的整车零部件热害性能测试工况的构建方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述的选择与道路试验相符合的条件为：在环境仓内的低速爬坡测试工况的环境条件下，分别模拟在坡度7％、9％和12％上行驶，并获得三种坡度下待测试车辆发动机传到排气系统的热量值，选择与道路行驶状态下车辆发动机传到排气系统的热量值最接近的一个热量值，将该热量值对应的坡度作为低速爬坡测试工况的坡度条件；在环境仓内的高速爬坡测试工况的环境条件下，分别模拟在坡度5.5％、6％和6.5％上行驶，并获得三种坡度下待测试车辆发动机传到排气系统的热量值，选择与道路行驶状态下车辆发动机传到排气系统的热量值最接近的一个热量值，将该热量值对应的坡度作为高速爬坡测试工况的坡度条件。4.根据权利要求3所述的整车零部件热害性能测试工况的构建方法，其特征在于，所述的发动机传到排气系统的热量值根据公式：获得，式中，Q
w
为发动机传到排气系统的热量，单位kJ/s；A为发动机传递到排气系统的热量比例，取30％；g
e
为发动机燃油消耗率，单位kg/kw﹒h；N
e
为发动机功率，单位kw；h
n
为燃料低热值，单位KJ/Kg。5.根据权利要求1所述的整车零部件热害性能测试工况的构建方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述的待测试车辆在环境舱内进行低速爬坡工况试验，选择与道路试验相符合条件为40km/h，坡度9％条件下行驶30分钟，立刻停车熄火15分钟，随后怠速...

【专利技术属性】
技术研发人员：于翔，赵文天，陈正东，王文葵，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：