Активные жалюзи системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания легкового автомобиля

Проанализирована практика применения активных жалюзи в современном автомобилестроении. Отмечена их высокая эффективность, а также снижение аэродинамического сопротивления автомобиля на 6…10 % в случае их использования. Уменьшение времени подогрева двигателя внутреннего сгорания обеспечивает более быстрый обогрев салона. Все это способствует экономии топлива и уменьшению выбросов вредных веществ в атмосферу. Рассмотрено применение активных жалюзи радиатора с двумя автономными управляемыми секциями. Исследования выполнены с использованием численного моделирования CFD. Определены потенциальные возможности предлагаемого варианта активных жалюзи. Установлено, что, помимо высокой эффективности, жалюзийная система имеет более простую конструкцию и надежность, обусловленную несколькими факторами. Благодаря вертикальному расположению жалюзи разработанная конструкция не снижает эффективность систем охлаждения двигателя и кондиционирования воздуха автомобиля. В отличие от существующих конструкций предлагаемая жалюзийная система регулирует подачу охлаждающего воздуха путем раздельного открытия или закрытия двух независимых секций.

Литература

[1] Евграфов А.Н., Мамедов В.А. Пути улучшения аэродинамики легковых автомобилей. Автомобильная промышленность, 1984, № 4, с. 12–14.

[2] Ford Focus Active Grille Shutters. URL: https://rts.i-car.com/collision-repair-news/2012-ford-focus-active-grille-shutters.html (дата обращения 15 декабря 2018).

[3] Rhyu S.-H., Lee J.-J., Gu B.-G., Choi B.-D., Lim J.-H. Development of a Micro-Step Voltage-Fed Actuator with a Novel Stepper Motor for Automobile AGS Systems. Sensors, 2014, vol. 14, pp. 8026–8036, doi: https://doi.org/10.3390/s140508026

[4] Active Grill Shutters, how exactly do they work? URL: https://www.focusst.org/forum/focus-st-maintenance/35971-active-grill-shutters-how-exactly-do-they-work-2.html (дата обращения 15 декабря 2018).

[5] El-Sharkawy A., Kamrad J., Lounsberry T., Baker G., Rahman S.S. Evaluation of Impact of Active Grille Shutter on Vehicle Thermal Management. SAE International Journal of Materials and Manufacturing, 2011, vol. 4(1), pp. 1244–1254, doi: https://doi.org/10.4271/2011-01-1172

[6] Amin I., Duncan R. Operating an Engine-Grille Shutter Motor with DRV8872-Q1. Application Report SLVA858–December 2016. URL: http://www.ti.com/lit/an/slva858/slva858.pdf (дата обращения 15 декабря 2018).

[7] Budumuru V., Dunn P. Using AcuSolve and MotionSolve for determining torque requirements of an Active Grille Shutter Application. Altair Technology Conference, India, 2017, pp. 1–4. URL: https://www.altairatc.com/india/previous-events/atc/2017/MBD/04_MBD_ShapeCorp-Altair%20Technology%20Conference%202017_NetShape.pdf (дата обращения 10 октября 2018).

[8] Romain N. Radiator shutter for reduced aerodynamic drag. URL: http://www.car-engineer.com/radiator-shutter-reduced-aerodynamic-drag/ (дата обращения 10 марта 2018).

[9] Schütz T. Hucho-Aerodynamik des Automobils. Strömungsmechanik-Wärmetechnik-Fahrdynamik-Komfort. 6. Vollständig neu überarbeitete und erweiterte Auflage. Springer Vieweg, Springer Fachmedien Wiesbaden 2005, 2013. 1171 p.

[10] Williams J. Aerodynamic Drag of Engine-Cooling Airflow with External Interference. SAE World Congress, Detroit, MI, United States, 3–6 March 2003, code 90286, doi: 10.4271/2003-01-0996

[11] D’Hondt M., Gilliéron P. Aerodynamic drag and flow rate through engine compartments of motor vehicles. 28th AIAA Applied Aerodynamics Conference, 28 June–1 July 2010, Chicago, Illinois, code 82594.

[12] D’Hondt M. Etude theorique, experimentale et numerique de l’e-coulement de refroidissement et de ses effets sur l’aerodynamique automobile. Docteur de l’Université d’Orléans. Universite d’Orleans, 2010. 279 p.

[13] Katz J. Race Car Aerodynamics. Cambridge, Bentley Publishers, 1995. 316 p.

[14] Baeder D., Indinger T., Adams N.A., Unterlechne P., Wickern G. Interference effects of cooling airflows on a generic car body. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 2013, vol. 119, pp. 146–157, doi: 10.1016/j.jweia.2013.05.009

[15] Петров А.П. Факторы, связывающие аэродинамику автомобиля с его внутренней аэродинамикой. Журнал автомобильных инженеров, 2016, № 1(96), с. 8–11.

[16] Petrov A. Effect of inner air flow on the aerodynamics of the car. Periodica Polytechnica Transportation Engineering, 2017, doi: https://doi.org/10.3311/PPtr.10376

[17] Петров А.П., Петров К.А. Влияние внутренних потоков на аэродинамику легкового автомобиля. Автотракторостроение-2009. Матер. Междунар. симп., Москва, МГТУ «МАМИ», 2009, с. 235–245.

[18] Петров А.П., Синицын С.Н., Банников С.Н. Математическая модель воздушного тракта с воздухозаборными отверстиями системы охлаждения двигателя. Автомобилестроение: проектирование, конструирование, расчет и технологии ремонта и производства. Матер. Всерос. науч.-практ. конф., 2014, Ижевск, Изд-во ИННОВА, 2015, с. 51–56.