本發(fā)明公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的熱害評(píng)估方法和裝置，所述方法包括以下步驟：獲取設(shè)定轉(zhuǎn)速工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣參數(shù)；根據(jù)排氣參數(shù)和排氣系統(tǒng)中熱源部件的尺寸結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算熱源部件的表面溫度分布信息；根據(jù)熱害部件的位置和材料參數(shù)以及與熱害部件對(duì)應(yīng)的熱源部件的表面溫度分布信息計(jì)算熱害部件的受熱溫度，以對(duì)熱害部件進(jìn)行熱害評(píng)估。該方法簡(jiǎn)化了車輛熱管理中復(fù)雜的三維CAE仿真分析，避免了無樣車階段的無法實(shí)驗(yàn)測(cè)量的矛盾，并且避免了高昂的實(shí)驗(yàn)費(fèi)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的熱害評(píng)估方法和裝置。

背景技術(shù)

在車輛使用過程中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度比較高，會(huì)對(duì)其周圍的部件產(chǎn)生熱害問題，嚴(yán)重影響車輛的使用壽命，所以在車輛開發(fā)階段，需要對(duì)車輛排氣系統(tǒng)周圍的部件進(jìn)行熱害評(píng)估。

相關(guān)技術(shù)中，通過CAE(Computer Aided Engineering，計(jì)算機(jī)輔助工程)進(jìn)行仿真分析，但由于工作量大、時(shí)間周期長(zhǎng)、計(jì)算復(fù)雜等因素?zé)o法滿足對(duì)熱害問題的快速分析，且測(cè)試實(shí)驗(yàn)樣車受時(shí)效、成本、周期等限制無法滿足車輛開發(fā)的工程要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的熱害評(píng)估方法，該方法簡(jiǎn)化了車輛熱管理中復(fù)雜的三維CAE仿真分析，避免了無樣車階段的無法實(shí)驗(yàn)測(cè)量的矛盾，并且避免了高昂的實(shí)驗(yàn)費(fèi)用。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的熱害評(píng)估裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出了一種發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的熱害評(píng)估方法，包括以下步驟：獲取設(shè)定轉(zhuǎn)速工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣參數(shù)；根據(jù)所述排氣參數(shù)和所述排氣系統(tǒng)中熱源部件的尺寸結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算所述熱源部件的表面溫度分布信息；以及根據(jù)熱害部件的位置和材料參數(shù)以及與所述熱害部件對(duì)應(yīng)的熱源部件的表面溫度分布信息計(jì)算所述熱害部件的受熱溫度，以對(duì)所述熱害部件進(jìn)行熱害評(píng)估。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的熱害評(píng)估方法，首先，獲取設(shè)定轉(zhuǎn)速工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣參數(shù)，然后，根據(jù)排氣參數(shù)和排氣系統(tǒng)中熱源部件的尺寸結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算熱源部件的表面溫度分布信息，最后，根據(jù)熱害部件的位置和材料參數(shù)以及與熱害部件對(duì)應(yīng)的熱源部件的表面溫度分布信息計(jì)算熱害部件的受熱溫度，以對(duì)熱害部件進(jìn)行熱害評(píng)估。該方法不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)熱害部件的可靠評(píng)估，而且簡(jiǎn)化了車輛熱管理中復(fù)雜的三維CAE仿真分析，避免了無樣車階段的無法實(shí)驗(yàn)測(cè)量的矛盾，并且避免了高昂的實(shí)驗(yàn)費(fèi)用。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述排氣參數(shù)包括所述排氣系統(tǒng)入口處的排氣溫度、排氣流量、排氣壓力和排氣成分以及所述排氣系統(tǒng)出口處的排氣溫度、排氣流量、排氣壓力和排氣成分。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述熱源部件包括排氣管、消聲器、催化器、隔熱罩、風(fēng)扇中的一種或多種，所述熱源部件的尺寸結(jié)構(gòu)參數(shù)包括外形尺寸、內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸、管壁厚度以及材料物性，所述熱害部件包括吊耳、線束、ABS(Antilock Brake System，制動(dòng)防抱死系統(tǒng))、油管、防火墻、護(hù)套、傳動(dòng)軸油封、轉(zhuǎn)向機(jī)、拉線、油底殼中的一種或多種，所述熱害部件的材料參數(shù)包括尺寸以及材料物性。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)公式計(jì)算所述熱源部件的表面溫度分布信息，其中，所述熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)公式分別為：

其中，q為排氣與所述熱源部件的對(duì)流換熱量，h為所述熱源部件的換熱系數(shù)，t_f為排氣溫度，t_w所述熱源部件的表面溫度，φ為所述熱源部件的導(dǎo)熱速率，λ₁為所述熱源部件的導(dǎo)熱系數(shù)，A₁為所述熱源部件的導(dǎo)熱面積，為溫度梯度。