Slider Img

汽车动力与传动系统性能验证

 

在评价汽车的整车性能时,主要从汽车的动力性和经济性着手分析。而合理匹配车辆的动力传动系统即发动机与传动系统参数的选择在很大程度上对整车性能起决定性作用。对于传统燃油车来说,主要的性能方向为:发动机系统性能、进排气系统性能、 传动系统性能。

如今,新能源汽车发展日新月异,前景远大,对于新能源汽车,验证其动力性能有重大意义,新能源汽车的性能关注方向为: 电机性能、电池包性能。

 

 

1588144313.png
发动机_555.png

发动机系统性能验证

 

    发动机是各种车辆的动力来源,是它们的“心脏”,人的心脏如果有问题人就会很难受,车也一样,车辆发动机性能的优劣直接决定了各种车辆的运行状况和使用寿命,因此其性能验证至关重要:

  • 发动机的动力性、经济性和排放性能

  • 发动机机构运动学、动力学性能

  • 发动机的机械功能性

  • 发动机CFD性能

  • 发动机结构强度刚度疲劳性能

  • 发动机NVH性能

  • 发动机密封性能

 

进排气系统性能验证

 

    排气系统是发动机排放、噪声处理装置,是整车重要组成部分,同时也是整车主要的振动噪声源之一。

  • 进排气系统NVH性能

  • 进排气系统CFD性能

  • 进排气系统结构强度刚度疲劳性能

  • 排气系统密封性能

  • 消音器声固耦合性能

 

进排气_555.png
传动_555.png

传动系统性能验证

 

传动系统作为动力传输的主要部分,是保证车辆运行的重要组成。而传动系统由大量的齿轮组成, 因此振动与接触疲劳的计算显得尤为重要。

  • 减速器齿轮传动性能

  • 差速器接触状态

  • 传动系统振动性能

  • 变速器壳体强度及疲劳耐久性能

  • 减速器壳体/齿轴的结构强度刚度疲劳耐久性能

  • 驱动桥和变速箱齿轮噪声性能

  • 万向节接触状态

  • 变速器齿轮啮合动力学性能

  • 传动系统密封润滑性能

 

 

电机性能验证

 

    如今,新能源汽车兴起,市场对电机性能的要求越来越高,新的电机设计需要对电机进行多物理场的全方位考虑。

  • 电机的电磁性能

  • 磁性材料特性

  • 电机热管理性能

  • 电机的结构强度刚度疲劳性能

  • 电机的NVH性能

  • 电机控制系统性能

  • 多学科联合设计与优化

 

电机_555.png
电池包_555.png

电池包性能验证

 

    电池包作为电动汽车上保护电池的重要装置,在动力电池样件制造之前对其性能进行预估计算,可以提前规避动力电池设计中的许多设计风险。电池包的主要性能有:

  • 电池包的热管理

  • 电池包NVH性能

  • 电池包结构耐久性能

  • 电池包安全性能

 

专家工具

 

     Battery Director是一款动力电池仿真分析专家工具,覆盖网格划分、前处理、提交计算、后处理及报告生成等完整的分析过程。它集成了先进的行业分析规范及流程,可帮助用户提高仿真分析精度与工作效率,大幅度减少仿真分析时间,缩短研发周期。

链接至BD产品

1587363713.png
1588144391.png

 

 

                   

用户案例

某电动汽车电池包温度场分析-热液工况分析

 

项目背景与挑战

在零度以下,锂电池放电容量快速下降,会导致车辆启动性能变差。此外,低温下充电会在电池负极析出金属锂,生成的锂晶体可 能会穿透隔膜,导致电池短路,因而电池包在低温环境下的升温措施倍受关注。

该新能源汽车需要找到一种仿真方法快速得到电池包在不同低温环境中,不同加热边界条件下电池包温度被加热到5度时所用的时 间以及电芯之间温度差异,从而完成对电池包升温方案的快速验证,提高电池包在低温环境下的可靠性。

 

解决方案

慧勒工程师与该新能源的工程师紧密合作,将电池模组、电芯、冷却水路系统、模组与外界热交换转换为一维仿真模型,同时为 获取电芯不同区域的温度情况将电芯在X与Y方向划分为16块单元进行模拟。以此提供了一个可以快速分析验证升温方案的模型。

中控台第一阶整体模态性能主要受后端的重量及Y向刚度的影响,而溃缩性能主要取决于后端结构的Z向刚性,慧勒总结规律,并结合此项目的具体结构设计,优化头碰吸能路径,设计溃缩导向结构,并加强影响模态的Y向刚度,进行了大量的优化方案计算。

 

结果

慧勒工程师采用一维仿真模型,提高了仿真速度,为了模拟电芯温度云图对电芯进行了合理的划分。根据仿真结果判断采用该热 液的加热方式可以满足低温环境下的快速加热需求。

 

 

某汽车减速器NVH性能优化

 

项目背景与挑战

减速器作为汽车传动系统的重要元件,其NVH性能对汽车有着重大意义。减速器成本昂贵,单纯采用试验方法进行产品验证和优化,不仅会増加研发成本还会延长开发周期。

该新能源汽车需要找到一种仿真方法快速得到电池包在不同低温环境中,不同加热边界条件下电池包温度被加热到5度时所用的时 间以及电芯之间温度差异,从而完成对电池包升温方案的快速验证,提高电池包在低温环境下的可靠性。

 

解决方案

慧勒与该汽车的工程师紧密合作,针对减速器测试过程中在2400Hz附近测试分贝值较高,慧勒工程师通过结合仿真结果,齿轮存在摆动模态,壳体存在局部振型,通过加强壳体提高齿轴支撑刚度同时抑制壳体局部振型。

 

结果

慧勒对该减速器的NVH性能分析以及优化,提升了减速器动刚度,降低了噪声,为减速器的NVH设计提高提供了有益参考。除此之外,通过仿真验证和优化大大缩短了减速器的硏发周期。

 

 

                   微信截图_20200429151308.png