论文部分内容阅读
主动进气格栅是对传统进气格栅的优化,在继承前者全部功能的同时,由于其灵活性和对不同工况、环境更良好的适应性,已经成为越来越多汽车厂商的选择。主动进气格栅可通过感知汽车的行驶信息,如车速、车距等,主动选择其开闭的角度,从而实现降低整车行驶阻力,提升燃油经济性和操纵稳定性等目的。本文通过对某混合动力车型在进气格栅的开启与关闭两种状态下气动性能的变化进行了研究。对以33m/s速度行驶的厢式货车进行瞬态数值模拟,得到其气动参数变化规律及车身周围流场分布,并通过与前人实验数据对比,验证所采用的研究方法的可行性,为后续研究奠定了基础。采用与上述相同的数值模拟方案,在轿车单车行驶路况中,分别对进气格栅开启和关闭两工况进行瞬态数值模拟,得到其各气动力系数的差异,并得到如下结论:进气格栅的关闭可使单车行驶工况中的车辆阻力系数下降%13.8,升力系数下降15.1%。在前文的研究基础上,模拟超车工况中,进气格栅的开闭状态对车辆气动特性的影响。研究结果表明,当主超车超过被超车一定距离时(1.5倍轿车车长),主超车各气动力系数均达到峰值。将此位置定义为该工况的危险位置,得到如下结果:进气格栅的关闭,会使出于危险位置的主超车气动阻力系数下降16%,升力系数下降24%,侧向力系数分别下降20%。通过对前轮载荷、侧偏刚度、侧向力等因素理论分析得到如下结论:关闭格栅可降低主超车气动升力系数,从而使转向轮垂向载荷增加约2%,关闭进气格栅还会使主超车侧向力系降低20%。综合考虑到轮胎的侧偏特性,利用侧偏角与侧向力和侧偏刚度的关系,得到进气格栅的关闭会使轮胎的侧偏角减小约23%。以同样的方法,研究了进气格栅在会车过程中对车辆的影响会得到如下结论:会车的危险时刻发生在两车并两车车头距离为0时刻,关闭格栅会使升力系数和侧向力系数分别下降0.18和0.33,并使车辆在受到侧向载荷作用的侧偏角相对于格栅开启下降20%。本文主要研究了进气格栅的开闭状态,对会车、超车的复杂工况中车辆各气动系数的影响。并可将所得结论作为优化主动进气格栅控制策略的理论基础。