商用汽车热平衡的测试与匹配优化

商用汽车热平衡的测试与匹配优化

1江海乐  2.李伟林

广西玉柴动力股份有限公司   广西壮族自治区玉林市  537005

【摘要】热平衡性得到提升，可以有效保证商用正常、安全使用。对此，本文首先介绍商用汽车热平衡原理，其次明确商用汽车热平衡测试试验，最后，提出匹配优化对策，目的就是提升商用汽车热平衡性能，强化散热器的通风能力，也希望给相关研究工作，提供一定参考。

关键词：商用汽车；热平衡；测试；匹配优化；

引言：

就目前情况来说，商用逐渐朝向轻量化、动力化等方向发展，但是由于发动机功率的提升，商用汽车结构也发生了一定变化，这给冷却系统提出新的要求，只有确保热平衡性能符合相关要求，才能提升商用汽车冷却系统的散热性能。 但是，在提升商用汽车热平衡性能期间，需要结合情况做好测试试验，并且切实采取匹配优化对策，这样才能保证商用汽车热平衡性能。

1、商用汽车热平衡原理

热平衡主要是在没有任何影响条件下，某个系统部分的宏观性质，例如：系统的化学成分，各物质的量，系统的温度、压力、体积、密度等，在固定环境下长时间没有变化，这种状态可以称为热平衡状态【1】。同时，商用汽车热平衡测试试验方式为台架试验法、整车道路试验法等，其中台架试验法可以使商用汽车极限的情况，能够稳定运行，对道路以及环境等各种影响进行控制，并且试验方式也相对较为简单，但台架试验法的成本相对较高；整车道路试验法主要是利用负荷拖车牵引模拟方式，展开极限工况时间，并且整车道路试验法成本相对较低。

2、商用汽车热平衡测试试验

2.1试验条件

根据相关要求，需要保证商用汽车热平衡测试试验在天气良好的状态下进行，但是一定注意环境温度和风速，环境温度不能低于30℃，风速不应当小于3m/s，并且为保证商用汽车热平衡测试的安全性，必须保证地面的干燥性。 同时，在商用汽车热平衡测试期间，需要应当对车轮气压进行检查，确保气压参数符合相关要求，并且预先对发动机制冷系统进行调节，确保发动机系统处于下合理的状态，目的就是保证风扇为直连状态【2】。另外，需要根据商用汽车结构、原理等，对温度传感器、压力传感器进行安装和调试，并且需要结合实际情况，准备负荷拖车，将负荷拖车与商用汽车进行连接，以此满足后续试验的展开。但是，在连接期间， 一定要保证连接装置的可靠性，目的是保证商用汽车热平衡测试的安全性。

2.2测试方式

在商用汽车热平衡测试期间，需要将挡位挂挡到合适位置，一般为2档，行驶速度不能超过30km/h，并且应当以油门全开的状态进行，空调应当调至外循环模式，将温度调节到最低模式，风量开关调节到最大。同时，在商用汽车热平衡测试期间，负荷拖车需要结合实际情况，逐步增加负荷，这样可以商用汽车发动机转速进行控制，主要是将转速偏差控制在±2%r/min~±50r/min范围内，并且如果商用汽车各项参数处于相对稳定的状态，这时发动机与环境温的差值应当在额定范围内，确保商用汽车行驶相对较为稳定。另外，商用汽车热平衡测试期间，应当对各项工况进行详细记录，主要包括功率点、扭矩点等，以及环境温度、发动机进、出水等问题。

2.3测试结果

2.3.1如果温度环境相同，测试的压力值越小，发动机进气量就会有着明显提升，这样可以有效提升发动机功率【3】。同时，在商用汽车热平衡测试期间，需要考虑是中冷器后气体温度与环境温度之间所产生的温差，如果在同一压力下，温度相对较低发动机进气量也会产生变化，以此提升发动机功率。

2.3.2在测试中可以知道，发动机限扭温度与热平衡期间发动机发出的水温度存在着一定温差，并且该温差与环境温度之间的综合，可以称为极限使用环境温度，如果极限使用环境温度较高的话，这时就可以说明商用汽车使用环境能力就越强，尤其是高温的环境下。同时，在商用汽车热平衡测试期间，需要对冷却空气回流部位、大小等进行综合考虑，并且根据考虑结果，判断冷却系统各个部件安装位置是否合理，如果不合理，应当立即进行调整。另外，在商用汽车热平衡测试期间，还需要结合实际情况，对冷却模块的进风量和温度进行调整，这样可以商用汽车热平衡性能进行有效优化。

3、商用汽车热平衡匹配优化

为保证商用汽车热平衡性能符合相关要求，必须做好匹配优化工作，可以从以下几点展开。

3.1商用汽车热在极限工况状态，如果液汽温差相对较大，散热性能就会受到影响，这时在商用汽车热平衡匹配优化期间，可以对散热器的冷却液流量和冷却空气量等进行计算和调整，以此计算参数符合商用汽车热平衡性能要求【4】。但是，另外，在计算期间，需要将散热器的风速与迎风面积相乘，这样可以得出实际冷却空气量，表1所示。另外，根据计算结果可以知道，散热器的实际冷却量一般大于理论，但是实际冷却液会小于理论，所以两者满足相关要求，商用汽车热平衡性能就会有所提升。

表1：冷却液流量和冷却空气量计算结果

3.2可结合商用汽车实际情况，将冷凝器安装到中冷器前端的位置，这样可以有效保证商用汽车热平衡性能，改善冷却系统的散热性能。

结束语：

综上所述，商用汽车在人们工作中有着广泛使用，并且随着商用汽车的发展，给发动机和散热器提出了较高要求。对此，本文通过测试试验对商用汽车热平衡性能展开研究，并且根据研究结果提出商用汽车热平衡匹配优化对策，目的就是提升解决散热器问题，能够为冷却系统设置提供参考，也确保商用汽车可以稳定、安全使用， 促使商用汽车可以更好发展。

参考文献：

[1]叶刚, 袁野, 张立政. 商用汽车热平衡的测试与匹配优化分析 [J]. 汽车实用技术, 2024, 49 (07): 130-134.

[2]王浩, 钱奇峰, 傅杨程. 汽车发动机热平衡分析与优化 [J]. 中国新技术新产品, 2023, (02): 52-54.

[3]黄旭, 陈楠, 马东元, 等. 微型汽车发动机整车热平衡试验设计及试验结果分析 [J]. 时代汽车, 2022, (15): 133-134.

[4]王志军, 闫美如, 梁荣亮, 等. 某燃料电池汽车热平衡测试研究 [J]. 时代汽车, 2022, (14): 113-115.