CN114184405B - 一种汽车散热器总成热应变疲劳寿命的评估方法及*** - Google Patents

一种汽车散热器总成热应变疲劳寿命的评估方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种汽车散热器总成热应变疲劳寿命的评估方法及***，该方法包括以下步骤：S01：根据大数据统计汽车行驶时的各个车速占比；S02：根据气象***查询不同地区的温度占比；S03：采集汽车在不同温度、湿度及车速下的散热器扁管的热应变值；S04：根据S01的车速占比与S03的散热器扁管的热应变值计算得出在相同温度条件下与不同车速的散热器扁管热应变值；S05：将S02中的温度占比与S04中的散热器扁管热应变值相乘，并将所有相乘的结果进行加权求和，得到最终散热器扁管热应变值S；S06：比对最终散热器扁管热应变值S与目标值T。本发明可对汽车散热器总成热应变疲劳寿命进行评估，可有效确保汽车散热器总成热应变疲劳寿命达标。

Description

一种汽车散热器总成热应变疲劳寿命的评估方法及***
技术领域
本发明涉及汽车散热器总成开发技术领域，具体涉及汽车散热器总成热应变疲劳寿命的评估技术。
背景技术
汽车冷却***为汽车各大***之一，包括高温冷却***和低温冷却***，其主要目的都是对热源进行冷却；高温冷却***是对发动机进行冷却，低温冷却***是对中冷器和涡轮增压器进行冷却。
冷却***主要由散热器、冷却风扇、水管、水泵、水壶等组成，散热器布置在车辆前端，正对前进风格栅，冷却风扇布置在散热器后。在车辆行驶时，气流通过前进风格栅的开口流经散热器，搭配散热器后方高速旋转的冷却风扇，对散热器内的防冻液进行冷却，保证发动机及增压器内的防冻液温度在规定范围内，避免因防冻液温度高导致车辆发动机过热，从而导致发动机工作过程恶化、机油变质、零部件磨损加剧，最终导致发动机动力性、可靠性及耐久性全面下降。
如图1和图2所示，由于散热器总成是对发动机进行冷却，当发动机水温较高时，节温器全开，防冻液循环路径为：防冻液经过水泵增压后，进入发动机，防冻液从发动机水套壁周围吸收热量而升温，然后经散热器进水管流入散热器散热，使防冻液温度降低，最后经散热器冷却后的防冻液再从散热器出水管流出返回水泵，如此循环；当发动机水温较低时，节温器关闭，防冻液经过水泵增压后，进入发动机水套，流经小循环水管后返回水泵，不经过散热器。
由于发动机节温器频繁的打开和关闭，导致流入散热器的防冻液温度频繁变化，散热器内流过温度频繁变化的防冻液时，扁管会因为防冻液温度频繁变化而产生热应变，导致散热器扁管产生裂纹，最终导致散热器泄露。目前产品开发阶段，尚无较为科学的方法对散热器总成热应变疲劳寿命进行评估，因此，如何在产品开发阶段对散热器总成热应变疲劳寿命进行评估是研发人员面临的重要课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车散热器总成热应变疲劳寿命的评估方法及***，解决的技术问题：目前尚无较为科学的方法对汽车散热器总成热应变疲劳寿命进行评估，以确保汽车散热器总成热应变疲劳寿命达到设计要求。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种汽车散热器总成热应变疲劳寿命的评估方法，包括以下步骤：
S01：根据大数据统计汽车行驶时的各个车速占比；
S02：根据气象***查询不同地区的温度占比；
S03：采集所述汽车在不同温度、湿度及车速下的散热器扁管的热应变值；
S04：根据所述S01的车速占比与S03的散热器扁管的热应变值计算得出在相同温度条件下与不同车速的散热器扁管热应变值；
S05：将所述S02中的温度占比与S04中的散热器扁管热应变值相乘，并将所有所述相乘的结果进行加权求和，得到最终散热器扁管热应变值S；
S06：比对最终散热器扁管热应变值S与目标值T，若S≥T，则评估汽车散热器总成热应变疲劳寿命为合格；若S＜T，则评估汽车散热器总成热应变疲劳寿命为不合格。
优选地，
在所述S01与S02中，以每十公里为一个车速区间，以每十摄氏度为一个温度区间。
优选地，
在所述S03中，预设八组温度与湿度，包括：
第一组，温度：-30℃；湿度：0RH；
第二组，温度：-20℃；湿度：0RH；
第三组，温度：-10℃；湿度：0RH；
第四组，温度：0℃；湿度：0RH；
第五组，温度：10℃；湿度：50%RH；
第六组，温度：20℃；湿度：50％RH；
第七组，温度：30℃；湿度：50％RH；
第八组，湿度：40℃；湿度：50％RH。
优选地，
在所述S06中，所述目标值T为根据散热器设计寿命推算出的散热器扁管热应变值。
本发明还提供一种汽车散热器总成热应变疲劳寿命的评估***，包括：
统计模块：用于根据大数据统计汽车行驶时的各个车速占比；
查询模块：用于根据气象***查询不同地区的温度占比；
采集模块：用于采集所述汽车在不同温度、湿度及车速下的散热器扁管的热应变值；
第一计算模块：用于根据所述统计模块的车速占比与采集模块的散热器扁管的热应变值计算得出在相同温度条件下与不同车速的散热器扁管热应变值；
第二计算模块：用于将所述查询模块中的温度占比与所述第一计算模块中的散热器扁管热应变值相乘，并将所有所述相乘的结果进行加权求和，得到最终散热器扁管热应变值S；
比对模块：用于比对最终散热器扁管热应变值S与目标值T，若S≥T，则评估汽车散热器总成热应变疲劳寿命合格；若S＜T，则评估汽车散热器总成热应变疲劳寿命为不合格。
优选地，
在所述统计模块与查询模块中，以每十公里为一个车速区间，以每十摄氏度为一个温度区间。
优选地，
在所述采集模块中，预设八组温度与湿度，包括：
第一组，温度：-30℃；湿度：0RH；
第二组，温度：-20℃；湿度：0RH；
第三组，温度：-10℃；湿度：0RH；
第四组，温度：0℃；湿度：0RH；
第五组，温度：10℃；湿度：50%RH；
第六组，温度：20℃；湿度：50％RH；
第七组，温度：30℃；湿度：50％RH；
第八组，湿度：40℃；湿度：50％RH。
优选地，
在所述比对模块中，所述目标值T为根据散热器设计寿命推算出的散热器扁管热应变值。
通过采用上述技术方案，本发明可达到的有益技术效果为：本发明所处的阶段为产品开发阶段，在整车上对散热器总成在不同温度、车速条件下进行测试，并集合车主实际使用条件，对汽车散热器总成热应变疲劳寿命进行评估，可有效确保汽车散热器总成热应变疲劳寿命达标。
附图说明
图1为背景技术中发动机水温较高时防冻液的循环路径；
图2为背景技术中发动机水温较低时防冻液的循环路径；
图3为本发明的最终的散热器扁管热应变值的计算流程图；
图4为本发明的环境仓的温度与湿度表格；
图5为散热器顶角、底角及进出水口位置示意图；
图6为本发明的散热器热应变片贴片位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图3所示，本发明提供一种汽车散热器总成热应变疲劳寿命的评估方法，该方法可直接对散热器扁管热应变值进行计算，从而评估汽车散热器总成热应变疲劳寿命是否达标。
该方法的步骤包括：S01：根据大数据统计汽车行驶时的各个车速占比；
S02：根据气象***查询不同地区的温度占比；
S03：采集汽车在不同温度、湿度及车速下的散热器扁管的热应变值；
S04：根据S01的车速占比与S03的散热器扁管的热应变值计算得出在相同温度条件下与不同车速的散热器扁管热应变值；
S05：将S02中的温度占比与S04中的散热器扁管热应变值相乘，并将所有相乘的结果进行加权求和，得到最终散热器扁管热应变值S；
S06：比对最终散热器扁管热应变值S与目标值T，若S≥T，则评估汽车散热器总成热应变疲劳寿命为合格；若S＜T，则评估汽车散热器总成热应变疲劳寿命为不合格。
在本实施例中，如图5、图6所示，在进行上述步骤之前，应当准备待测的散热器总成样件一台，在散热器扁管的根部布置好热应变片，标记A处表示在散热器顶角，标记B处表示散热器进水口位置，标记C处表示散热器出水口位置，标记D处表示散热器底角，标记E处表示应变片贴片位置；将布置好的热应变片的散热器总成换装到试验车上，并接好数据采集设备。
具体地，在S01与S02中，以每十公里为一个车速区间，以每十摄氏度为一个温度区间。
具体地，如图4所示，改变环境仓的温度与湿度，即在S03中，预设八组温度与湿度，包括：
第一组，温度：-30℃；湿度：0RH；
第二组，温度：-20℃；湿度：0RH；
第三组，温度：-10℃；湿度：0RH；
第四组，温度：0℃；湿度：0RH；
第五组，温度：10℃；湿度：50%RH；
第六组，温度：20℃；湿度：50％RH；
第七组，温度：30℃；湿度：50％RH；
第八组，湿度：40℃；湿度：50％RH。
具体地，在S06中，目标值T为根据散热器设计寿命推算出的散热器扁管热应变值。
本发明还提供一种汽车散热器总成热应变疲劳寿命的评估***，包括：
统计模块：用于根据大数据统计汽车行驶时的各个车速占比；
查询模块：用于根据气象***查询不同地区的温度占比；
采集模块：用于采集汽车在不同温度、湿度及车速下的散热器扁管的热应变值；
第一计算模块：用于根据统计模块的车速占比与采集模块的散热器扁管的热应变值计算得出在相同温度条件下与不同车速的散热器扁管热应变值；
第二计算模块：用于将查询模块中的温度占比与第一计算模块中的散热器扁管热应变值相乘，并将所有相乘的结果进行加权求和，得到最终散热器扁管热应变值S；
比对模块：用于比对最终散热器扁管热应变值S与目标值T，若S≥T，则评估汽车散热器总成热应变疲劳寿命合格；若S＜T，则评估汽车散热器总成热应变疲劳寿命为不合格。
具体地，
在统计模块与查询模块中，以每十公里为一个车速区间，以每十摄氏度为一个温度区间。
具体地，
在采集模块中，预设八组温度与湿度，包括：
第一组，温度：-30℃；湿度：0RH；
第二组，温度：-20℃；湿度：0RH；
第三组，温度：-10℃；湿度：0RH；
第四组，温度：0℃；湿度：0RH；
第五组，温度：10℃；湿度：50%RH；
第六组，温度：20℃；湿度：50％RH；
第七组，温度：30℃；湿度：50％RH；
第八组，湿度：40℃；湿度：50％RH。
具体地，
在比对模块中，目标值T为根据散热器设计寿命推算出的散热器扁管热应变值。

Claims (8)

1.一种汽车散热器总成热应变疲劳寿命的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01：根据大数据统计汽车行驶时的各个车速占比；
S02：根据气象***查询不同地区的温度占比；
S03：将贴上热应变片的散热器换装到车上进行不同温度和车速下的环境仓试验并采集试验数据，采集得到所述汽车在不同温度、湿度及车速下的散热器扁管的热应变值；
S04：根据所述S01的车速占比与S03的散热器扁管的热应变值计算得出在相同温度条件下与不同车速的散热器扁管热应变值；
S05：将所述S02中的温度占比与S04中的散热器扁管热应变值相乘，并将所有所述相乘的结果进行加权求和，得到最终散热器扁管热应变值S；
S06：比对最终散热器扁管热应变值S与目标值T，若S≥T，则评估汽车散热器总成热应变疲劳寿命为合格；若S＜T，则评估汽车散热器总成热应变疲劳寿命为不合格。
2.根据权利要求1所述的汽车散热器总成热应变疲劳寿命的评估方法，其特征在于，
在所述S01与S02中，以每十公里作为一个统计车速占比的里程区间，以每十摄氏度为一个温度区间。
3.根据权利要求1所述的汽车散热器总成热应变疲劳寿命的评估方法，其特征在于，
在所述S03中，预设八组温度与湿度，包括：
第一组，温度：-30℃；湿度：0RH；
第二组，温度：-20℃；湿度：0RH；
第三组，温度：-10℃；湿度：0RH；
第四组，温度：0℃；湿度：0RH；
第五组，温度：10℃；湿度：50%RH；
第六组，温度：20℃；湿度：50％RH；
第七组，温度：30℃；湿度：50％RH；
第八组，湿度：40℃；湿度：50％RH。
4.根据权利要求1所述的汽车散热器总成热应变疲劳寿命的评估方法，其特征在于，
在所述S06中，所述目标值T为根据散热器设计寿命推算出的散热器扁管热应变值。
5.一种汽车散热器总成热应变疲劳寿命的评估***，其特征在于，包括：
统计模块：用于根据大数据统计汽车行驶时的各个车速占比；
查询模块：用于根据气象***查询不同地区的温度占比；
采集模块：用于采集所述汽车在不同温度、湿度及车速下的散热器扁管的热应变值；
第一计算模块：用于根据所述统计模块的车速占比与采集模块的散热器扁管的热应变值计算得出在相同温度条件下与不同车速的散热器扁管热应变值；
第二计算模块：用于将所述查询模块中的温度占比与所述第一计算模块中的散热器扁管热应变值相乘，并将所有所述相乘的结果进行加权求和，得到最终散热器扁管热应变值S；
比对模块：用于比对最终散热器扁管热应变值S与目标值T，若S≥T，则评估汽车散热器总成热应变疲劳寿命合格；若S＜T，则评估汽车散热器总成热应变疲劳寿命为不合格。
6.根据权利要求5所述的汽车散热器总成热应变疲劳寿命的评估***，其特征在于，
在所述统计模块与查询模块中，以每十公里作为一个统计车速占比的里程区间，以每十摄氏度为一个温度区间。
7.根据权利要求5所述的汽车散热器总成热应变疲劳寿命的评估***，其特征在于，
在所述采集模块中，预设八组温度与湿度，包括：
第一组，温度：-30℃；湿度：0RH；
第二组，温度：-20℃；湿度：0RH；
第三组，温度：-10℃；湿度：0RH；
第四组，温度：0℃；湿度：0RH；
第五组，温度：10℃；湿度：50%RH；
第六组，温度：20℃；湿度：50％RH；
第七组，温度：30℃；湿度：50％RH；
第八组，湿度：40℃；湿度：50％RH。
8.根据权利要求5所述的汽车散热器总成热应变疲劳寿命的评估***，其特征在于，
在所述比对模块中，所述目标值T为根据散热器设计寿命推算出的散热器扁管热应变值。
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