CN111487071B - 一种载货汽车冷却模块悬置系统性能测试评价方法 - Google Patents

一种载货汽车冷却模块悬置系统性能测试评价方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车冷却系统匹配技术领域，具体是一种载货汽车冷却模块悬置系统性能测试评价方法。测试时，测点为散热器、中冷器四角处和冷却模块主、辅悬置位置，在整车装配状态下进行，可以在两种状态下测试，一种是车辆挂空挡，不行驶，无车速状态；一种是车辆满载正常行驶状态。两种状态下分别测试车辆发动机怠速运行工况、发动机额定转速运行工况，发动机最大扭矩转速运行工况。用传感器测试上述两种状态，每种状态3种工况，得到六种情况下的数据，进而根据得到的数据评价冷却模块悬置系统的性能。本发明所述方法能够对比评价出载货汽车匹配不同冷却模块悬置系统的性能优劣，及冷却模块悬置系统对冷模块性能的影响，指导产品开发。

Description

一种载货汽车冷却模块悬置系统性能测试评价方法
技术领域
本发明涉及汽车冷却系统匹配技术领域，特别涉及冷却系统冷却模块悬置系统性能的测试评价技术领域，具体是一种载货汽车冷却模块悬置系统性能测试评价方法。
背景技术
随着汽车技术发展，汽车设计工具和方法在逐渐增多和日趋完善，但汽车要求也越来越高，汽车设计要求精细化，每一个汽车零部件设计都要关注细节。汽车冷却系统是汽车动力系统最主要的系统。冷却系统中最核心的零件为冷却模块，冷却模块成本高，为重要零件，冷却模块通过冷却悬置系统安装在车架上，冷却悬置系统的性能直接影响冷却模块的可靠性。冷却模块悬置系统设计匹配手段有很多，CAE分析需要准确的冷却模块悬置系统的柔性参数及整车载荷谱，但实际很难取得准确的相关数据，且行业内载货汽车关于冷却模块悬置系统的匹配研究较少，CAE分析只能作为一种辅助手段进行冷却模块悬置系统的设计和评价，很难模拟实际真实情况。目前载货汽车行业内冷却模块悬置系统的匹配基本处于对标逆向开发阶段，几乎没有真正的正向开发产品。冷却模块悬置系统的性能评价没有国家标准、行业标准等指导，行业内没有一种能够准确评价和测试冷却模块悬置系统性能的方法。为了让冷却模块悬置系统性能最优，得到最佳匹配，以便保证冷却模块的性能，需要一种能够真实反映和评价冷却模块悬置系统性能的测试和评价方法，该方法最好能够真实反映实车情况，测试简单，设备简单，成本低，一般整车厂均可实现和应用，评价方法通俗易懂，一般初级工程师便可理解和应用，便于该方法的推广应用。冷却模块在整车上表现的故障一般主要为由于振动导致的疲劳耐久损坏，因此采用冷却模块上不同点位在不同整车运行工况下的振动能量来评价冷却模块悬置系统的性能，具备合理性。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有载货汽车冷却模块悬置系统性能评价的问题，测试匹配悬置系统后的冷却模块上不同点在不同工况下的振动情况，利用振动能量大小及隔振性能评价冷却悬置系统的性能，为载货汽车冷却模块悬置系统性能评价提供了一种方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种载货汽车冷却模块悬置系统性能测试评价方法，冷却模块装配结构包括散热器、中冷器、冷凝器、护风机构、右主悬置、车架、右辅助悬置、左主悬置、左辅助悬置。中冷器、冷凝器、护风机构通过支架等形式安装在散热器上，中冷器、冷凝器、护风机构、散热器组装成一个整体后称作冷却模块。右主悬置、右辅助悬置、左主悬置、左辅助悬置一端与冷却模块连接，一端与车架连接。右主悬置、右辅助悬置、左主悬置、左辅助悬置构成模块悬置系统。需要评价冷却模块通过悬置系统装配在车架上后的冷却模块悬置系统性能。
测试时，测试装置连接结构如下：测点及主要结构包括散热器左上测点、中冷器左上测点、左前侧主悬置被动端测点、中冷器右上测点、散热器右上测点、左前侧主悬置主动端测点、右前侧主悬置被动端测点、右前侧主悬置主动端测点、中冷器左下测点、散热器左下测点、中冷器右下测点、散热器右下测点、各测点传感器、测试装置。每个测点安装一个测试用传感器，传感器与测试装置连接，传感器为可以测试振动性能的传感器，传感器可测试X、Y、Z三个方向振动数据。
进一步的，测试时，在整车装配状态下进行，可以在两种状态下测试，一种是车辆挂空挡，不行驶，无车速状态；一种是车辆满载正常行驶状态。两种状态下分别测试车辆发动机怠速运行工况、发动机额定转速运行工况，发动机最大扭矩转速运行工况。
进一步的，用传感器测试上述两种状态，每种状态3种工况（相当于是针对六种情形进行性能评价）下散热器左上测点、中冷器左上测点、左前侧主悬置被动端测点、中冷器右上测点、散热器右上测点、左前侧主悬置主动端测点、右前侧主悬置被动端测点、右前侧主悬置主动端测点、中冷器左下测点、散热器左下测点、中冷器右下测点、散热器右下测点的X、Y、Z三个方向振动数据，一般为振动加速度。
进一步的，根据上述测试数据，用以下三组数据评价冷却模块悬置系统的性能：
第一组数据：用散热器左上测点、中冷器左上测点、中冷器右上测点、散热器右上测点、中冷器左下测点、散热器左下测点、中冷器右下测点、散热器右下测点的X、Y、Z三个单方向振动加速度值及X、Y、Z三个单方向振动加速度值的综合值的大小来评价冷却模块悬置系统的性能。振动加速度值越小，悬置系统性能越好。
第二组数据：用左前侧主悬置被动端测点、左前侧主悬置主动端测点的X、Y、Z三个单方向隔振性及X、Y、Z三个单方向综合隔振性评价冷却模块悬置系统的性能，隔振性越大冷却模块悬置系统性能越好。
第三组数据：用右前侧主悬置被动端测点、右前侧主悬置主动端测点的X、Y、Z三个单方向隔振性及X、Y、Z三个单方向综合隔振性评价冷却模块悬置系统的性能，隔振性越大冷却模块悬置系统性能越好。
上述各组数据进行评价时，可以用每个点单独评价，也可以使用多点结合起来进行评价，多点结合评价可以采取多点平均值或者多点综合值评价，多点平均值和多点综合值可以是多点单方向的，也可以是多点三方向综合值的。
通过本发明一种载货汽车冷却模块悬置系统性能测试评价方法的应用，能够对比评价出载货汽车匹配不同冷却模块悬置系统的性能优劣，及冷却模块悬置系统对冷模块性能的影响，快速找出最佳匹配方案，指导产品开发。
附图说明
图1是本发明一种载货汽车冷却模块悬置系统性能测试评价方法装配示意图。
图2是本发明一种载货汽车冷却模块悬置系统性能测试评价方法测试装置图。
图1中：1-散热器、2-中冷器、3-冷凝器、4-护风机构、5-右主悬置、6-车架、7-右辅助悬置、8-左主悬置、9-左辅助悬置。
图2中：10-散热器左上测点、11-中冷器左上测点、12-左前侧主悬置被动端测点、13-中冷器右上测点、14-散热器右上测点、15-左前侧主悬置主动端测点、16-右前侧主悬置被动端测点、17-右前侧主悬置主动端测点、18-中冷器左下测点、19-散热器左下测点、20-中冷器右下测点、21-散热器右下测点、22-传感器、23-测试装置。图中测试装置中的1~12标号不代表部件标号，仅仅表示部件23上的12个接口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的描述：
如图1所示，一种载货汽车冷却模块悬置系统性能测试评价方法，冷却模块装配结构，包括散热器1、中冷器2、冷凝器3、护风机构4、右主悬置5、车架6、右辅助悬置7、左主悬置8、左辅助悬置9。中冷器2、冷凝器3、护风机构4通过支架等形式安装在散热器1上，中冷器2、冷凝器3、护风机构4、散热器1组装成一个整体后称作冷却模块。右主悬置5、右辅助悬置7、左主悬置8、左辅助悬置9一端与冷却模块连接，一端与车架6连接。通过该种形式冷却模块通过右主悬置5、右辅助悬置7、左主悬置8、左辅助悬置9安装在车架6上。右主悬置5、右辅助悬置7、左主悬置8、左辅助悬置9构成冷却模块的悬置系统。右主悬置5、右辅助悬置7、左主悬置8、左辅助悬置9与冷却模块的连接点，可以设置在散热器1上，也可以设置在中冷器2上，位置不受限制。
如图2所示，一种载货汽车冷却模块悬置系统性能测试评价方法，测试装置连接结构，测点及主要结构包括散热器左上测点10、中冷器左上测点11、左前侧主悬置被动端测点12、中冷器右上测点13、散热器右上测点14、左前侧主悬置主动端测点15、右前侧主悬置被动端测点16、右前侧主悬置主动端测点17、中冷器左下测点18、散热器左下测点19、中冷器右下测点20、散热器右下测点21、各测点传感器22、测试装置23。每个测点（10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21）安装一个测试用传感器，传感器与测试装置23连接，每个测点的传感器统称为传感器22。传感器22为可以测试振动性能的传感器，传感器可测试X、Y、Z三个方向振动数据。
如图2所示，一种载货汽车冷却模块悬置系统性能测试评价方法测试装置图，进一步说明如下：
测试工况
在整车装配状态下测试，测试时，可以在两种状态下测试，一种是车辆挂空挡，不行驶，无车速状态；一种是车辆满载正常行驶状态。两种状态下分别测试车辆发动机怠速运行工况、发动机额定转速运行工况，发动机最大扭矩转速运行工况。
发动机怠速为车辆启动发动机后，不踩油门时的发动机转速；
发动机额定转速为车辆启动发动机后，缓踩油门到底时的发动机转速；
发动机最大扭矩转速为发动机工作时能发挥出最大扭矩时的转速。发动机怠速转速、额定转速、最大扭矩转速由车辆装配的发动机特性决定。
测试数据及评价
用传感器22测试上述两种状态，每种状态3种工况下散热器左上测点10、中冷器左上测点11、左前侧主悬置被动端测点12、中冷器右上测点13、散热器右上测点14、左前侧主悬置主动端测点15、右前侧主悬置被动端测点16、右前侧主悬置主动端测点17、中冷器左下测点18、散热器左下测点19、中冷器右下测点20、散热器右下测点21的X、Y、Z三个方向振动数据，一般为振动加速度。用以下三组数据评价冷却模块悬置系统的性能：
第一组数据：用散热器左上测点10、中冷器左上测点11、中冷器右上测点13、散热器右上测点14、中冷器左下测点18、散热器左下测点19、中冷器右下测点20、散热器右下测点21的X、Y、Z三个单方向振动加速度值及X、Y、Z三个单方向振动加速度值的综合值的大小来评价冷却模块悬置系统的性能。振动加速度值越小，悬置系统性能越好。X、Y、Z三个单方向振动加速度值的综合值可以利用以下公式计算，如X、Y、Z三个单方向振动加速度值分别为a、b、c。则X、Y、Z三个单方向振动加速度值的综合值为
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
第二组数据：用左前侧主悬置被动端测点12、左前侧主悬置主动端测点15的X、Y、Z三个单方向隔振性及X、Y、Z三个单方向综合隔振性评价冷却模块悬置系统的性能，隔振性越大冷却模块悬置系统性能越好。
第三组数据：用右前侧主悬置被动端测点16、右前侧主悬置主动端测点17的X、Y、Z三个单方向隔振性及X、Y、Z三个单方向综合隔振性评价冷却模块悬置系统的性能，隔振性越大冷却模块悬置系统性能越好。
隔振性通过以下公式计算：
隔振性=（1-被动端振动加速度/主动端振动加速度）×100%。单方向隔振性用单方向振动加速度计算，综合隔振性用X、Y、Z三个单方向振动加速度的综合值计算，综合值计算公式见上述第一组数据相关描述，如设某测点X、Y、Z三个单方向隔振性为d、e、f，该测点的X、Y、Z三个单方向综合隔振性的值为
Figure 352501DEST_PATH_IMAGE002
。

Claims (2)

1.一种载货汽车冷却模块悬置系统性能测试评价方法，其特征在于：冷却模块包括散热器（1）、中冷器（2）、冷凝器（3）、护风机构（4）；悬置系统包括右主悬置（5）、车架（6）、右辅助悬置（7）、左主悬置（8）、左辅助悬置（9）；中冷器（2）、冷凝器（3）、护风机构（4）通过支架安装在散热器（1）上组装成一个整体后称作冷却模块；右主悬置（5）、右辅助悬置（7）、左主悬置（8）、左辅助悬置（9）一端与冷却模块连接，一端与车架（6）连接；右主悬置（5）、右辅助悬置（7）、左主悬置（8）、左辅助悬置（9）构成冷却模块的悬置系统；测试装置连接结构如下：测点包括散热器左上测点（10）、中冷器左上测点（11）、左前侧主悬置被动端测点（12）、中冷器右上测点（13）、散热器右上测点（14）、左前侧主悬置主动端测点（15）、右前侧主悬置被动端测点（16）、右前侧主悬置主动端测点（17）、中冷器左下测点（18）、散热器左下测点（19）、中冷器右下测点（20）、散热器右下测点（21）；测试用传感器（22）测试，各传感器与测试装置23连接；测试时，在整车装配状态下进行，测试各测点（10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21）在不同状态及工况下的振动数据，用各测点在各工况下的单方向振动加速度及其综合值及悬置系统隔振性能评价冷却模块悬置系统的性能；加速度越小、隔振性越大，冷却模块悬置系统性能越好；
右主悬置（5）、右辅助悬置（7）、左主悬置（8）、左辅助悬置（9）与冷却模块的连接点设置在散热器（1）上或设置在中冷器（2）上，位置不受限制；测试用传感器（22）为能够测试振动性能的传感器，传感器能够测试X、Y、Z三个方向振动数据；
测试各测点（10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21）振动数据时，在整车装配状态下进行，测试两种状态下的振动数据，一种是车辆挂空挡，不行驶，无车速状态；一种是车辆满载正常行驶状态；
在两种状态下分别测试车辆发动机怠速运行工况、发动机额定转速运行工况、发动机最大扭矩转速运行工况下各测点的振动数据；
用传感器（22）测试两种状态，每种状态3种工况下散热器左上测点（10）、中冷器左上测点（11）、左前侧主悬置被动端测点（12）、中冷器右上测点（13）、散热器右上测点（14）、左前侧主悬置主动端测点（15）、右前侧主悬置被动端测点（16）、右前侧主悬置主动端测点（17）、中冷器左下测点（18）、散热器左下测点（19）、中冷器右下测点（20）、散热器右下测点（21）的X、Y、Z三个方向振动数据，用振动数据评价冷却模块悬置系统的性能；用以下三组数据评价冷却模块悬置系统的性能：
第一组数据：用散热器左上测点（10）、中冷器左上测点（11）、中冷器右上测点（13）、散热器右上测点（14）、中冷器左下测点（18）、散热器左下测点（19）、中冷器右下测点（20）、散热器右下测点（21）的X、Y、Z三个单方向振动加速度值及X、Y、Z三个单方向振动加速度值的综合值的大小来评价冷却模块悬置系统的性能；
第二组数据：用左前侧主悬置被动端测点（12）、左前侧主悬置主动端测点（15）的X、Y、Z三个单方向隔振性及X、Y、Z三个单方向综合隔振性评价冷却模块悬置系统的性能；
第三组数据：用右前侧主悬置被动端测点（16）、右前侧主悬置主动端测点（17）的X、Y、Z三个单方向隔振性及X、Y、Z三个单方向综合隔振性评价冷却模块悬置系统的性能；
上述各组数据进行评价时，可以用每个点单独评价，也可以使用多点结合起来进行评价，多点结合评价可以采取多点平均值或者多点综合值评价，多点平均值和多点综合值可以是多点单方向的，也可以是多点三方向综合值的；
也可以用右辅助悬置（7）和左辅助悬置（9）的主动端和被动端的振动数据与三组数据一起评价冷却模块悬置系统的性能。
2.根据权利要求1所述的一种载货汽车冷却模块悬置系统性能测试评价方法，其特征在于：设某测点X、Y、Z三个单方向振动加速度值分别为a、b、c；则X、Y、Z三个单方向振动加速度值的综合值为
Figure 642418DEST_PATH_IMAGE001
；
单方向隔振性=（1-被动端振动加速度/主动端振动加速度）×100%；综合隔振性；设某测点X、Y、Z三个单方向隔振性为d、e、f，该测点的X、Y、Z三个单方向综合隔振性的值为
Figure 750051DEST_PATH_IMAGE002
。
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