MAHLE Behr环境风洞:AutoAero201622期

AutoAero2020-09-07 13:12:27


MAHLE Behr环境风洞 --开启技术进步之路

MAHLE Behr简介

作为国际领先的汽车环境控件和发动机冷却系统组件的供应商,MAHLE Behr为每一位客户提供了量身定制的全方位的研究和开发服务,为每一个项目和实验提供最佳的技术和最经济的解决方案!

为真实测量设定一个新的标准

面对日益增长的市场需求,MAHLE不断运用最新最先进的测量设备来开发新的产品。MAHLE Behr环境风洞提供了一个能够进行真实环境模拟以及多种多样的测试条件模拟的实验场所,为日后的技术转移、产品品质管理、降低生产成本和节省生产时间奠定了一个可靠的基础。

MAHLE Behr风洞发展史

1936年:公司创始人之子Manfred Behr决定建立属于自己公司的风洞。

1937年:建成第一个可以测量车辆制冷和供油循环的风机风洞,从此代替道路测量实验。


1957年:Behr建成了欧洲第一个环境工况可调节风洞,用于车辆加热和冷却系统的开发。

1972年:扩大测试设施设备规模,发展成为一个在整个欧洲无与伦比的测试中心,用第二代通道代替了1937年的通道,并对该三代风洞进行适当调试。

1999年:在斯图加特开始建造大型环境风洞

2000年: 位于贝洱斯图加特总部费尔巴哈的环境风洞如期投入使用。

2002年:贝洱在美国的密歇根风洞开始施工建造

2004年:Troy特洛伊风洞(TWT)建成并投入使用。

实验室中的道路环境—— 一种艺术形态

我们的现代环境风洞为汽车行驶环境模拟和行驶状态模拟提供了一个新的标准,比如:在动态的运行周期中,可设定指定且均匀的温度分布和喷口速度分布,并且其噪声水平远低于以前其他风洞的正常值,这为车辆的气动噪声实验提供了理想的测试环境条件。

MAHLE Behr已经完全把道路测试转移进了实验室,除了实现通常的速度条件和环境环境条件以外,现在也可模拟来自四面八方的太阳辐射条件,除此之外,作为先进技术的开拓者和成熟的环境风洞技术的掌握者,风洞的流动质量已经接近了航空声学风洞的水平。

位于德国斯图加特和美国特洛伊的MAHLE Behr环境风洞能够提供从紧凑型汽车到卡车的所有类型车辆的实验测量

第一个Behr风洞在1937年投入使用后,公司进入一个新的研究和发展层次。环境风洞的主要功能是检查车辆的空调系统运行参数及状态,优化控制算法,并实现空调和发动机冷却系统等个别组件之间的协调运转。

1、集气口  2、工作办公区  3、浸透室、转换大厅和车辆准备工作室  4、风机(315KW) 5、扩散器  6、热交换室(33平方米) 7、拐角导流片   8、技术室  9、收缩比(5.5:1)10、控制室   11、可调节喷口   12、转鼓测功机  13、会议室  14 、开式试验段可以放置所有类型车辆  15 、太阳光模拟

(在斯图加特的环境风洞与美国的环境风洞的设计是相似的

在特洛伊的环境风洞包括了发动机冷却系统的全路型模拟工况,根据需要模拟真实工况。

环境风洞不断迎接着每一个挑战,每一个可能想到的真实驾驶环境所带来的挑战,提供广泛的精细参数调整的多工况组合实验,包括温度、空气湿度、太阳辐射、和道路加载状况,这就意味着冷却循环等实验的特征参数能够按照要求重复运行。

所有的测试都在一个大尺寸开放测试试验段,能够为大到卡车小到微型车的所有车型提供测试实验,腔室温度可调节范围为零下300C到零上550C,并且误差仅为±0.5K,空气湿度的调节也能够达到相同的精度等级,相对湿度可控范围在5%到95%,误差为±2%,综合空气环境设置相比今天工业水平的可调节最大值还要超出50C

设计与科技

设备特点:

可供客车、货车、重型卡车进行实验的开放试验段

所有驱动系统(前轮、后轮、四轮)

可调轴距测力计

适应不同车型的可调式喷嘴

模拟全太阳光谱以及太阳位置可调的日光浴室

为客车和货车提供温度预处理区域

提供汽车内部声学参数的测量

驱动程序:

测试驱动模拟

ECE(油耗、热管理)

环境条件:

日况模拟(太阳位置、环境)

性能特点

德国斯图加特

美国特洛伊

车辆尺寸(最大)

10.0 x 2.65 x 5.0 m (L x W x H)

11.0 x 3.0 x 4.3 m (L x W x H)

风速(最大)

乘用车:130km/h,(6平方米喷口)

SUV/货车:110km/h(8平方米喷口)

卡车:90km/h(10平方米喷口)

乘用车:200km/h,(6平方米喷口)

SUV/货车:160km/h(8平方米喷口)

卡车:120km/h(10平方米喷口)

温度范围

-30到+500C(环境风洞)

-40到+500C(浸透室)

(从+500C到-300C冷却时间小于180分钟)

-30到+550C(环境风洞)

-40到+500C(浸透室)

(从+500C到-300C冷却时间小于180分钟)

湿度范围

00C露点温度可达95%相对湿度

00C露点温度可达95%相对湿度

日光浴室

每平方米强度680到1200W

每平方米强度可达350到1200W

测力计的制动功率

150 kW每轴 (自30 km/h)

300 kW每轴 (自35 km/h)

驱动力(最大)

> 100 kW

> 250 kW from 35 km/h

速度误差(最大)

0.5%

0.5%

背景噪声

在50km/h小于70dB(A)

在50km/h小于65dB(A)

多功能性和高效性的结合

在MAHLE Behr环境风洞,车辆轮胎被固定在两个滚轴上,每一个发动机具有150KW(斯图加特)和300KW(特洛伊)的制动效率,并能以毫米量级来调节轴距,两个测功机能够保证对真实的地板流进行模拟,完美再现汽车在道路行驶状态下的空气动力学表现。

光和热的高技术运用

为了分析太阳光对客舱的加热影响,环境风洞能够提供一个多工况的太阳辐射条件,辐射强度可达350W到1200W之间,并能精确地复刻太阳的光谱分布。

日光浴灯安装在移动架上,可以在任何一天的任何时候实现模拟太阳强度和太阳位置的工况。

流动质量远高于平均水平

车辆内部的流动在很大程度上取决于整个车辆周围的压力条件,这意味着流动质量尤为重要。在早期时候,在进行汽车实验的时候,6平方米开口的风洞已经被认为足够大了,在MAHLE Behr环境风洞,其第一段灵活可调节的喷嘴出口的表面积不仅能够达到6平方米,而且能够达到8平方米以供货车实验,以及10平米以供卡车进行试验。除了极佳的流动性,流速(±0.5%)和温度(0.5K)分布的均匀性也能够满足大多数实验的要求。

低噪音等级

环境背景噪声尽可能的低对于检测和评估空调系统渗透到车辆内部的噪声是至关重要的,而这正是归功于MAHLE Behr环境风洞在建造时严格选择建造用件,对每个用件进行仔细匹配以使整个系统达到最佳的工作性能。

在几乎整个喷嘴出口区域上保持了< 0.5% K的速度偏差和> 0.5 K的温度偏差,在下游流动质量几乎保持恒定。

车辆准备

环境模拟(如结冰状态)

数据获取与分析

计算机对汽车内部的模拟


由张英朝修改润色


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