Es wird ein Simulationsverfahren vorgestellt, das sowohl die Klimaanlage als auch das Wärmemanagement für alle relevanten Fahrzeug-Subsysteme, wie Motor, Getriebe und Hilfsaggregate abdeckt. Da das Simulationsmodell aus einzelnen Modulen aufgebaut ist, die einfach austauschbar sind, können Variantenuntersuchung sehr effizient durchgeführt werden. Die betriebspunktorientierte Simulation gestattet neben der Beurteilung der Maximalanforderungen auch die Optimierung in beliebigen Teillastpunkten. Bei der Berechnung der Luftmassenströme wird durch den Einsatz beliebig verzweigter Netzwerke ein hoher Genauigkeitsgrad erreicht. Die große Flexibilität des erstellten Simulationsmodells erlaubt auch die Integration von 3-D CFD Daten zur Erhöhung der Simulationsgüte. Die Erstellung eines Gesamtmodells ermöglicht die Erfassung von Abhängigkeiten zwischen den Teilsystemen. Es wird ein Verfahren vorgestellt, das neben der freien Verschaltung der Komponenten auf der Luftseite auch die freie Anordnung und Verknüpfung der Komponenten auf der Kältemittelseite unterstützt. Bei der Simulation des Klimakreislaufes wird die genaue Erfassung des Kältemittels in der Flüssigkeits-, Misch- und Dampfphase sowie dessen Auswirkung auf Strömungswiderstände und Wärmeübergänge berücksichtigt. Als Kältemittel können beispielsweise R134a und CO2 eingesetzt werden. Die Anwendung der stationären Simulation zur Optimierung bestimmter Auslegungsparameter wie Kompressor- und Gebläseleistung sowie des Betriebsverhaltens des Kältekreislaufes wird anhand eines Beispieles gezeigt. Die vorgestellte transiente Simulation des Abkühlverlaufes der Luft im Fahrgastraum nach Inbetriebnahme des Fahrzeuges bei hohen Umgebungstemperaturen kann zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit der Klimaanlage herangezogen werden.
Abstimmung und Optimierung von KfZ-Klimaanlagen mit Hilfe von Simulationswerkzeugen
2002
16 Seiten, 15 Bilder, 1 Tabelle, 5 Quellen
Conference paper
German
Variantenstudien von R134A- und CO2-Klimaanlagen mit Hilfe von Simulationswerkzeugen
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