面向微显示芯片的车载抬头显示光路设计

摘要:增强现实车载抬头显示器(AR-HUD)以投影的方式为驾驶员提供实时路况信息。基于micro-LED 的微显示芯片具有自发光、高亮度、体积小的优点,可作为AR-HUD 的高性能图像源。基于Zernike多项式原理,利用ZEMAX 软件设计了面向微显示芯片应用的AR-HUD 光路结构,得到包括5 倍放大倍率的放大镜组和25 倍放大倍率的自由曲面镜组,最终将信号放大125 倍。采用0.6 inch(1 inch=2.54 cm)的micro-LED 显示屏作为光源,虚像距离(VID)为7.7 m。为了减少阳光倒灌,设计了针对绿色光源的窄带通滤光片,其绿光透过率可以达到60%~70%。搭建了车载抬头显示光学实验平台,并证实了预放大镜组辅助成像的可行性,这为小体积、高亮度和自发光的micro-LED 应用于车载抬头显示的设计及实现提供了方案。

纯电动汽车一体式热管理对低温续航影响分析

摘要:针对纯电动汽车低温续航里程焦虑问题,文章基于某款纯电动车型,对整车热管理系统进行了优化,采用一体式热管理方案,利用电机余热、电机主动制热、电池储热和压缩机创热等技术,通过精细化的控制策略,将整车的热量进行充分地利用与合理地调配,实现整车能耗的优化,通过实车试验对比验证发现,一体式热管理在能够满足整车热管理性能目标的同时,还能够提升低温续航 39km,同比增加11.7%,百公里耗电量降低3.79 kW·h/100 km,同比降低14%。

汽车热冲压模具专利布局分析

摘要:利用专利分析方法,从专利申请态势、地域分布、申请人等方面分析了汽车热冲压模具的专利布局,并以汽车B柱热冲压模具、汽车纵梁热冲压模具为例进行了重要专利的技术方案解读,从专利视角,以宏观、微观两个角度剖析汽车热冲压模具技术的发展现状,为汽车热冲压模具技术领域后续研发创新方向提供参考。

汽车空心稳定杆零件断裂失效分析及整改

摘要:通过激光共聚焦显微镜、扫描电镜等设备对某一量产车路试中发生的34MnB5 空心稳定杆断裂问题进行失效分析,确认抛丸工艺时间不足及存在轴向原始裂纹是造成稳定杆发生早期疲劳失效断裂的原因,为进一步明确失效断裂的根本原因,针对稳定杆的制造工艺进行排查和原因分析,判断抛丸时间不足是导致稳定杆断裂的主要原因,由此判断该次断裂失效带来的后续影响,最后针对排查过程中已确认的风险点,识别整改方向并提出优化措施,进一步防止问题发生。

喷丸强化对车辆传动齿轮裂纹扩展影响的研究综述

摘要:疲劳断裂是重载车辆传动齿轮的主要失效形式之一,齿轮底部疲劳裂纹的扩展将缩短车辆传动系统的服役寿命,严重时会导致车辆发生安全事故。延缓裂纹扩展的主要方法是在传动齿轮的表面引入一定大小的残余压应力。喷丸技术是一种冷加工表面强化处理工艺,该技术利用高速弹丸冲击材料表面,使零件表层产生塑性应变的同时,在表面和内部引入残余压应力,从而使裂纹闭合的能力得到强化,达到延缓裂纹扩展的强化效果。为了更好地揭示喷丸引入的残余压应力对疲劳裂纹扩展的影响,首先综述了传动齿轮表面疲劳裂纹产生的原因以及疲劳裂纹的扩展行为对重载车辆服役的影响。从强度因子、J积分以及裂纹闭合效应出发,介绍了传动齿轮表面疲劳裂纹扩展的理论以及残余压应力与疲劳裂纹扩展速率之间的关系。其次概述了目前国内外常用的新型有益于将残余拉应力转化为残余压应力的微粒子喷丸、激光喷丸、超声喷丸方法,并与传统机械喷丸技术相比较,阐述了新型喷丸表面强化技术的优缺点。此外,从数值模拟和试验结果两方面,论述了喷丸速度、喷丸角度、弹丸直径、弹丸材质和覆盖率5个工艺参数对在传动齿轮表面引入残余压应力的改善影响。最后对喷丸强化技术在传动齿轮上的多目标参数优化以及多尺度残余压应力与疲劳性能进行了展望,并结合重载车辆的使用需求,强调需要创新设计一种效率高、价格低、适用性广的喷丸技术,以进一步推动喷丸强化在延缓疲劳裂纹扩展方面的持续发展。

高效混动专用发动机技术研究

摘要:针对高效混动专用发动机开发过程中发动机热效率未达到设计目标的问题,使用试验数据校正了热力学模型,应用模型对问题原因进行了量化评估,提出了提高热效率的优化方案。结果表明:样机燃烧速率慢、抗爆震性能差、压缩比低是热效率未达标的原因;优化方案包括:优化燃烧系统、提高压缩比到12、增加进排气升程的高度;优化方案的部分负荷平均燃油消耗率平均降幅为4.4%,最低燃油消耗率为209209g/(kW·h),对应热效率为40.5%,满足设计目标。米勒循环+冷却EGR技术需要匹配快速燃烧系统使用。

轻合金车轮冲击仿真研究进展

摘要:轻合金车轮有助于实现车辆的轻量化,提高燃油经济性,提升车辆的动力性能、制动性能以及悬架系统的响应速度。借助于轻合金车轮冲击仿真,工程师可以更全面地了解轻合金车轮在各种路况下的性能,并进行相应的设计优化以提高其安全性和耐久性。根据车轮受到冲击载荷方向不同,系统介绍了国内外车轮13°和90°冲击仿真研究现状。从仿真效率、精度和收敛性角度,阐述了轮胎模型、胎压模型和接触属性对车轮90°冲击仿真的影响。介绍了自动化仿真与深度学习技术在车轮冲击仿真研究中的应用,二者的结合有助于实现冲击仿真的标准化、规范化、自动化和智能化。

一体化压铸铝合金前机舱轻量化设计与优化

摘要:当前汽车行业对低碳化和轻量化的需求日益增长,新型一体化压铸技术应用于车身,能够实现质量、生产成本和周期的下降,并减少碳排放,成为各大汽车主机厂商争相研究热点。本文将某乘用车传统钢制车身前端机舱结构替换成一体化压铸件,对铝合金一体化前机舱进行了轻量化设计。通过SIMP法对前舱进行拓扑优化得到了最优刚度载荷路径,考虑前舱可铸造性对筋的拔模方向、厚度尺寸和位置分布进行设计。根据C-NCAP 2021进行正面碰撞仿真,通过田口实验设计方法与响应面优化改善了一体化压铸车身的耐撞性,并对优化后的白车身性能进行了仿真分析。与传统方案相比,一体化方案的质量减轻13.9%,白车身弯曲刚度提升9.7%,1阶模态达到要求。本文研究对后续一体化车身结构的平台化设计与工程应用具有指导意义。

汽车吸能盒零件多工位级进模设计

摘要:针对厚度大、强度高、成形困难且尺寸精度要求高的汽车吸能盒零件,通过工艺分析确定了直排中间载体的排样设计的14工位级进模冲压方案,材料利用率达75.14%。采用有限元模拟方法分析了产品成形过程中的回弹变形量,通过在侧整形工位施加补偿的方法解决了回弹超差问题;采用先冲孔后成形的方式解决了位于圆角上的溃缩孔无法直接冲裁的问题;采用挂台加背托板的形式固定凸模,解决了冲裁轮廓不封闭引起的冲裁力不平衡的问题;设计了楔形回退机构,解决了零件存在冲压负角无法直接成形的问题。生产试制结果表明,该级进模设计合理可靠,产品质量达到要求,生产效率高。

车载紧凑式换热器高效轻质的性能优化研究

摘要:针对当前车载锯齿型板翅式换热器在某新型车辆有限空间内传热与流动阻力性能不足、整机质量大的问题,提出了一种车载锯齿型板翅式换热器的优化方案。首先,对4种具有不同翅片参数的空气-水车载锯齿型板翅式换热器进行了实验测试,探究了已有换热器的传热与流动特性;然后,基于实验数据构建了锯齿型翅片通道的三维数值计算模型,获得了适用结构参数范围更加宽泛且拟合精度良好的换热器流动换热关联式,同时基于换热器几何结构获得了整机质量计算模型;最后,结合非支配排序遗传算法(NSGA Ⅱ)以及传热与流动阻力综合性能评价图,开展了车载锯齿型板翅式换热器关键翅片结构参数的多目标优化研究,给出了综合性能优异的换热器结构参数。结果表明:优化后锯齿型板翅式换热器的阻力系数降低了14.3%,综合性能评价因子增加了10.7%,整机质量减少了18.2%,实现了换热器高效轻质的优化目标。所提车载锯齿型板翅式换热器优化方案,对提升其综合性能与降低制造成本具有参考价值。