一种在布置阶段进行汽车前舱温度场校核的方法技术

本发明专利技术提供一种在布置阶段进行汽车前舱温度场校核的方法，该方法包括在发动机选定后，通过发动机热源温度边界条件和空间网格模型，计算得到前舱内发动机排气侧的空间温度场，将其进行后处理后转换为空间温度分布数据文件，提供给整车前舱布置工程师，布置工程师输入想要进行温度校核的前舱各部件的材料和坐标，即可得到该部件在该位置的温度，和该部件对应的温度限值进行比较，若温度超出限值，则可采取改变布置位置、更改耐温材料、进行隔热处理等措施。通过本发明专利技术的方法，在汽车布置阶段就可进行温度场校核，从而尽早发现并避免汽车前舱温度场风险；而且前期仿真计算速度快，使用非常方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车前舱温度场校核的方法，具体涉及ー种在整车布置阶段进行汽车前舱温度场校核的方法。
技术介绍
随着汽车技术的不断发展，发动机的強化程度越来越高，前舱布置也更加紧凑，发动机舱内与热源临近部件的温度问题日益突出。特别是对于发动机前置前驱、排气在发动机后侧的汽车，由于通过进气格栅进入发动机舱内的冷却空气很难对排气歧管和预催周围的部件进行冷却，造成该区域空气流速低、散热不通畅，而成为高温区。很多非金属部件如相位传感器、传动轴护套等，在前舱内的工作温度常常超过温度限值，不满足使用要求。常规的前舱温度场校核方法是在总布置完成之后，进行前舱温度场仿真计算，得到各主要部件的温度场分布情况，若超过限值，再进行隔热或导风处理。或者不进行温度场 计算，直接在样机完成后，在高温转毂上进行温度场试验，然后对温度场超标的部件，进行隔热或者导风处理。由于此时整个布置方案都已经确定，设计已经基本冻结，这些方法很难从根本上解决问题，而且若需要对不满足温度限值的部件进行修改，成本高、仿真周期长，直接影响到项目开发进度；有些问题甚至根本就已经无法解決。
技术实现思路
为了克服现有方法的不足，本专利技术提出ー种在汽车布置阶段就进行前舱温度场校核的方法，该方法的主要技术构思为(I)根据选定的发动机，通过发动机温度边界条件和空间网格模型，计算排气侧的空间温度场，得到空间区域内各点的温度；(2)空间温度场数据后处理；通过软件将计算得到的空间温度场数据进行后处理，组合成空间温度分布数据文件；(3)布置工程师利用数据文件及显示软件，输入需要进行温度校核的部件的坐标及材料，即可得到该部件在该位置的温度，布置工程师可检查其是否满足温度限值要求；(4)若温度超标，布置工程师修改部件设置坐标，并计算得到新坐标点的温度；(5)在通过修改布置位置仍然无法满足要求后，CAE工程师可根据布置工程师反馈意见对温度超标部件进行隔热处理，然后再重新进行空间温度场仿真计算，结果提供给布置工程师，进行校核；(6)类似的方法完成所有部件的温度校核。具体的本专利技术的技术方案如下 ー种在布置阶段进行汽车前舱温度场校核的方法，其特征在于包括如下步骤 (1)、获得未布置部件条件下汽车前舱内的空间温度场分布； (2)、将所述空间温度场分布转换为对应于前舱内各部件材料的空间温度分布数据文件； (3)、基于所述空间温度分布数据文件获得某一选定部件在某ー选定允许布置位置的预期温度数值； (4)、判定该温度数值是否超出该部件材料的温度限值，若超出则执行步骤(5);若未超出则执行步骤(6); (5)、判断该部件是否还存在其他未选过的允许布置位置，若存在则选定该其他允许布置位置，并执行步骤(3);若不存在则执行步骤(7)； (6)、确定是否校核完前舱内要布置的所有部件，若否则选择未校核的部件和其允许布置位置，并执行步骤(3);若是则执行步骤(8)； (7)、结束校核程序并提示汽车前舱的温度场不满足设计要求，需要对其进行修正，待修正后重新执行步骤(I); (8)、完成校核并提示汽车前舱的温度场满足要求，能够进行各部件的布置。进ー步的上述方法中所述步骤(I)具体包括选定发动机，并获取发动机排气侧的热源温度边界条件；建立前舱内的空间网格模型；根据所述边界条件和空间网格模型计算得到所述空间温度场分布。进ー步的上述方法中所述的空间网格模型由发动机外表面的网格模型和发动机排气侧空间的网格模型组成。进ー步的上述方法中，所述步骤(2)具体包括获得前舱内各部件的材料种类及其对应的导热特性；根据所述空间温度场分布以及各类材料对应的导热特性，计算得到各类材料在所述空间温度场分布中拟达到的空间温度分布数据，并整理成能反应各类材料在各位置的预期温度的数据文件。进ー步的上述方法中所述各部件材料种类包括钢、铝和橡胶。进ー步的上述方法中，所述步骤(3)具体包括选择某一布置部件和其在前舱内的某一允许布置位置；确定所选择部件的组成材料；基于所述空间温度分布数据文件得到该材料在该允许布置位置的预期温度数值。进ー步的上述步骤(3)包括的各步骤通过所述空间温度分布数据文件的界面读取软件实现，所述软件包括有部件材料信息和位置坐标信息设置窗ロ。进ー步的上述方法中，其中所述步骤(4)和(5)中的判断过程自动实现，所述各部件材料的温度限制和各部件的允许布置位置预存成数据文件。进ー步的上述方法中，所述步骤(7)中所述的修正包括修改发动机的隔热措施、修改前舱内待布置部件的隔热措施和/或修改前舱的布局。本专利技术的技术效果 通过本专利技术的方法，在布置阶段就可进行前舱的温度场校核，从而尽早发现并避免汽车前舱的温度场风险；而且前期温度场计算速度快，布置工程师不需要进行任何仿真计算，降低了校核成本且使用非常方便。附图说明附图I :在布置阶段进行汽车前舱温度场校核的流程 附图2 :用于发动机排气侧温度场计算的空间网格模型； 附图3 :附图2所示网格模型的空间温度场分布； 附图4 :空间温度分布数据文件的读取软件界面。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的技术方案进行详细的描述以更充分的理解本专利技术的技术方案，但并不意味着将本专利技术局限于这些具体的实施方式中。如图I所示，本专利技术的技术方案按照附图I所示的流程进行布置阶段前舱温度场的校核，这种布置阶段温度场的校核是指通过计算处理判断前舱内预设各部件设置在这种温度场内时是否会超过其温度上限，若存在超过温度限值的部件时则表明这种前舱温度场不满足要求，需要对其进行修改，若各部件均满足其对应材料的温度限值要求则说明这种前舱温度场满足要求，可进行各部件在前舱的布置。具体的校核过程是 首先在整车概念设计阶段选定发动机，根据发动机的温度试验、仿真数据，获取用于前舱温度场校核的发动机排气侧热源温度边界条件。然后对发动机排气侧及其空间进行网格划分从而进行发动机排气侧温度场的空间建摸，图2为发动机排气侧温度场计算空间网格模型，该模型由发动机外表面网格模型和排气侧空间的网格模型组成，该网格模型反应了包括发动机的汽车前舱空间分布状态。根据该空间网格模型和上述发动机排气侧热源温度边界条件，利用温度场仿真软件即可计算得到该空间网格模型所表示的空间区域内各点的温度，即附图I所示流程中的温度场分布。这种计算方法在本领域易实现，即只要提供ー个 确定的空间模型和其温度边界条件，即可通过温度场仿真软件来计算该空间模型内各点的温度分布情況。图3为计算得到的附图2所示空间模型内的温度场分布結果，不同顔色代表了相应区域的温度分布情況。然后如附图I的流程所示，通过自己开发的程序，将计算得到的空间温度场分布数据进行后处理，生成空间温度分布数据文件，进行这种后处理的主要原因是，上述得到的如附图3所示的空间温度场分布只是反应了未布置任何部件材料的空间温度分布情况，但这种空间温度并不能代表于该空间内布置特定部件材料后，部件材料本身在该温度条件下实际所能达到的温度，比如计算得到某点空间温度是200°C，当在该点布置陶瓷材料后，该陶瓷材料在200°C的空间温度条件下并不能达到200°C。因为本专利技术是在布置阶段而进行汽车前舱的温度场校核，因此在该布置阶段各部件还并未布置在前舱内，因此需要将该前舱空间内的温度分布转换为将这种温度分布应用于各种部件材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓晓龙，万方方，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：