陳明亮 黃幼林 董勇峰 廖奇峰 劉世海

摘 要：文章利用StarmCC+軟件，對(duì)某商用車基礎(chǔ)方案和優(yōu)化方案整車進(jìn)行了CFD外流場(chǎng)分析，對(duì)其外流場(chǎng)特性及風(fēng)阻系數(shù)進(jìn)行分析，同時(shí)在試驗(yàn)場(chǎng)開展整車滑行阻力對(duì)比試驗(yàn)，以研究和驗(yàn)證優(yōu)化方案對(duì)于PE燃油經(jīng)濟(jì)性改善效果。

關(guān)鍵詞：商用車;整車外流場(chǎng);性能研究

中圖分類號(hào)：U462.2+2 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）21-126-02

Abstract： In this paper， Starmmcc+software is used to analyze the CFD outflow field of a commercial vehicle's basic scheme and optimization scheme， analyze its external flow field characteristics and wind resistance coefficient， and carry out the vehicle sliding resistance comparative test in the test field to study and verify the effect of optimization scheme on PE Fuel Economy Improvement.

Keywords： Commercial vehicle; Vehicle outfield; Performance study

CLC NO.： U462.2+2 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）21-126-02

1 引言

隨著國(guó)家城市物流業(yè)快速發(fā)展，商用車銷量得到迅猛增長(zhǎng)，而與此同時(shí)，減少汽車燃料消耗及尾氣排放量成為當(dāng)前世界性的重要環(huán)保課題[1-2]。整車的動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性除了受動(dòng)力總成的匹配合理程度的影響，也和整車行駛阻力有關(guān)，目前國(guó)內(nèi)很多主機(jī)廠都選擇滑行試驗(yàn)測(cè)試整車行駛阻力[3]。整車外流場(chǎng)特性對(duì)整車風(fēng)阻系數(shù)有著直接關(guān)聯(lián)作用，良好的降風(fēng)阻措施會(huì)顯著改善整車外流場(chǎng)特性，對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性改善積極顯著，故研究整車外流場(chǎng)特性及降風(fēng)阻Cd系數(shù)具有重要意義。

本文StarmCC+軟件，對(duì)某商用車基礎(chǔ)方案和優(yōu)化方案整車進(jìn)行了CFD外流場(chǎng)分析，對(duì)其外流場(chǎng)特性及風(fēng)阻系數(shù)進(jìn)行分析，同時(shí)在試驗(yàn)場(chǎng)開展整車滑行阻力對(duì)比試驗(yàn)，以研究和驗(yàn)證優(yōu)化方案對(duì)于PE燃油經(jīng)濟(jì)性改善效果。

2 整車外流場(chǎng)CFD分析

2.1 整車CFD有限元模型

本文采用StarmCC+有限元求解軟件，對(duì)某商用車整車進(jìn)行建模，網(wǎng)格尺寸大小8mm，邊界條件為開放路面，滑移臂面，車速80Kph，多孔介質(zhì)為散熱器、冷凝器、中冷器， FEA模型如圖1所示。

2.2 整車外流場(chǎng)風(fēng)阻系數(shù)分析

本文對(duì)某商用車采用StarmCC+仿真軟件，對(duì)某商用車進(jìn)行了基礎(chǔ)方案及優(yōu)化方案的整車外流場(chǎng)分析，圖4（a）、4（b）分別為基礎(chǔ)方案整車外流場(chǎng)分析結(jié)果，顯示優(yōu)化方案較基礎(chǔ)方案在上車踏板、側(cè)窗附近及貨箱前端尾渦較小，有利于風(fēng)阻系數(shù)降低，圖4（c）為基礎(chǔ)方案和優(yōu)化方案阻力系數(shù)發(fā)展曲線，結(jié)果也同步驗(yàn)證優(yōu)化方案風(fēng)阻系數(shù)得到下降改善。

表1為基礎(chǔ)方案和優(yōu)化迎風(fēng)面積和風(fēng)阻系數(shù)Cd值，基礎(chǔ)方案風(fēng)阻系數(shù)Cd值為0.568，優(yōu)化方案Cd值為0.542，優(yōu)化方案下降了0.026，改善效果顯著。

3 整車滑行試驗(yàn)分析

3.1 整車滑行試驗(yàn)工況說(shuō)明

本文在重慶國(guó)家機(jī)動(dòng)車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對(duì)整車基礎(chǔ)方案及優(yōu)化方案進(jìn)行了滑行驗(yàn)證試驗(yàn)（圖3），分別對(duì)基礎(chǔ)方案整車、優(yōu)化方案整車進(jìn)行了滑行試驗(yàn)，整車總質(zhì)量為4495kg，滑行試驗(yàn)分成4段進(jìn)行，每段滑行8次，往返各4次，試驗(yàn)數(shù)據(jù)滿足統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確度（P）在30km/h～70km/h范圍內(nèi)不大于4%，其他速度點(diǎn)不大于5%的要求。試驗(yàn)大氣壓力98kPa，溫度31.8℃，濕度85%，平均風(fēng)速不大于0.75 m/s，陣風(fēng)不大于1.5 m/s。

3.2 整車滑行試驗(yàn)結(jié)果分析

基礎(chǔ)方案和優(yōu)化方案試驗(yàn)車型如表2所示，根據(jù)表2可以得出，優(yōu)化方案整車滑行阻力更小，與仿真分分析結(jié)果趨勢(shì)一致。

4 結(jié)論

本文基于StarmCC+軟件，對(duì)某商用車基礎(chǔ)方案和優(yōu)化方案整車進(jìn)行了CFD外流場(chǎng)分析，CAE分析結(jié)果表明，基礎(chǔ)方案風(fēng)阻系數(shù)Cd值為0.568，優(yōu)化方案Cd值為0.542，優(yōu)化方案下降了0.026，改善效果顯著，同時(shí)在試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行了整車滑行試驗(yàn)，試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果也同步驗(yàn)證了優(yōu)化方案滑行阻力下降顯著，對(duì)整車油耗下降改善效果明顯，提高了整車燃油經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)

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[3] 陶志軍，惲海，楊帆.綠色輪胎節(jié)能減排效果與成本效益分析[J].汽車工業(yè)研究，2012（12）：41-45.

[4] 朱偉偉，陳剛.基于滑行試驗(yàn)的載貨汽車動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性仿真與試驗(yàn)分析[J].汽車科技，2015，4（1）：20-22.