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期刊信息/Journal information
汽车安全与节能学报
汽车安全与节能学报

欧阳明高

季刊

1676-8484

jase@tsinghua.edu.cn

010-62798897 62781633

100084

北京清华大学汽车研究所

汽车安全与节能学报/Journal JOURNAL OF AUTOMOTIVE SAFETY AND ENGERGYCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《汽车安全与节能学报》由中华人民共和国教育部主管、清华大学主办，汽车安全与节能国家重点实验室承办，作为季刊国内外公开发行。办刊宗旨：贯彻“百花齐放、百家争鸣”的方针，及时刊登国内外汽车安全、节能和环保等领域在基础理论与工程应用研究方面有创新性的学术论文，及时反映学术上有特色、代表学科前沿的科技研究成果，推动学术交流，促进我国汽车科技向安全化、智能化、绿色化、国际化方向发展。
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    电动汽车与清洁能源融合发展技术研究与展望

    朱明季金华金盛季毓婷...
    1-19页
    查看更多>>摘要：以光电、风电为代表的清洁能源发电技术可为电动汽车提供清洁的电力供给,减少全生命周期碳排放,助力交通领域"双碳"战略目标的实现,因此近年来得到迅猛发展.为了推动交能融合技术的应用,明确相关研究中的关键问题,该文综述了国内外学者过去10年在电动汽车与清洁能源融合技术方面的研究进展.首先,介绍了二者融合发展的必要性与现实意义;其次,将已有研究成果分为公路环境与城市道路环境两类,分别从电网、充电站、车辆3个层面归纳了当前电动汽车与清洁能源融合技术的研究成果;最后,考虑到清洁能源发电以及电动汽车充电存在较强的随机波动,对未来发展提出了加强公共领域交能融合发展、构建多种互补型清洁能源发电策略、建立"源—网—荷—储"集成优化技术、强化分布式微电网能源自洽调度、加强无线光伏充电公路运营管理等建议.

    电动汽车清洁能源融合发展设施规划运营管理效益评价

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    基于非线性空气弹簧模型的整车仿真与主客观评价

    邬明宇郭沛林李耀超王仕伟...
    20-28页
    查看更多>>摘要：应用非线性空气弹簧模型,研究了空气悬架整车的动力学仿真和主观评价.结合空气弹簧频率、振幅相关性模型与Simulink仿真,给出了空气悬架整车7自由度模型,对比了不同路面情形下悬架动行程和簧上加速度的均方根值和功率谱密度.从时域和频率2个角度分析了不同速度、路面及减振器阻尼情形下空气悬架整车的动态特性.对装有不同空气弹簧的整车进行主、客观试验测试.结果表明:悬架动行程预测误差小于7%,簧上位置加速度共振峰值预测误差小于6%,共振频率预测误差小于6%;从而验证了所提模型的普适性和精确性;反映了带空气悬架整车的动态特性,解释了平顺性主客观试验的机理.

    车辆结构空气弹簧模型空气悬架动态特性平顺性主客观评价

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    车用CFRP层压圆柱壳冲击损伤分析及最小穿透能量预测

    王丹琦吴霖滔聂冰冰车文传...
    29-38页
    查看更多>>摘要：为了探究碳纤维增强复合材料(CFRP)在汽车曲面零部件上的应用前景,该文以碳纤维增强复合材料(CFRP)层压圆柱壳作为对象,研究其在落锤冲击工况下的损伤与吸能特性.基于复合材料均质化方法,建立CFRP层压圆柱壳落锤冲击的多尺度模型,探究曲率半径对冲击损伤和能量吸收的影响;并采用非线性拟合方法建立了最小穿透能量与层压圆柱壳材料参数、结构参数及落锤参数之间的函数关系,实现概念设计阶段最小穿透能量的快速预测,对比仿真结果拟合公式的误差在20%以内.结果表明:相较于平板,层压圆柱壳的峰值载荷宽度更大、更平稳.在60 J冲击作用下,层压圆柱壳各铺层损伤面积相对均匀,其中纤维损伤与曲率半径无关,基体损伤面积随曲率半径增大而增大;当曲率半径为100 mm时,层压壳承载及抵抗变形能力较好,具有较好的抗冲击性;当曲率半径为200 mm时,层压壳耗散能量最多,吸能效果较好.

    汽车轻量化碳纤维增强复合材料(CFRP)层压圆柱壳冲击损伤能量吸收

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    偏置碰撞中落地式油门踏板对驾驶员小腿损伤特征及保护

    康巍王刚鞠春贤王宇...
    39-46页
    查看更多>>摘要：研究了Euro NCAP正面偏置碰撞工况中落地式油门踏板对驾驶员大腿及小腿产生的伤害机理,并制定了相应的腿部保护策略.对同一个平台上分别搭载悬挂式油门踏板和落地式油门踏板的2款车型,在整车碰撞过程中的脚部运动响应、伤害曲线特征进行分析研究;通过试验及有限元仿真分析,制定了相应的腿部保护策略;进行了整车试验验证.结果表明:悬挂式油门踏板对小腿的伤害产生在小腿下部,伤害形式为脚掌外翻产生的X向弯矩;落地式油门踏板脚掌外翻幅度较小,产生的伤害在小腿上部和大腿部位,伤害形式为由小腿胫骨撞击仪表板产生的胫骨弯曲导致的小腿上部Y向弯矩和膝盖滑动位移.与优化前相比,落地式油门踏板优化后的保护策略,使膝盖滑动位移(DS)降低72.2%,小腿右上胫骨指数(TI)降低48.6%;相对于同平台装载悬挂式油门踏板车型的情况,DS降低11.5%,TI降低25%.

    汽车被动安全正面偏置碰撞油门踏板小腿伤害大腿伤害

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    中国语境下纯电动微型车全生命周期碳排放

    郝旭刘成荫姜禹彤王贺武...
    47-53页
    查看更多>>摘要：为回答中国语境下纯电动微型车能够减碳多少,建立了针对中国语境下的纯电动微型车的全生命周期碳排放的评估模型.基于一组1 030车·天 的纯电动微型车的典型出行数据,使用了与交通有关的温室气体、排放及能耗的全生命周期碳排放核算模型——GREET,该模型包括:制造环节(CTG)、能源周期(WTW)和回收环节(GTC).结果表明:中国大陆纯电动微型车的日均出行里程37.2 km,73.1%的日出行里程低于50.0 km;在2021年平均电网、采用新欧洲驾驶循环(NEDC)的条件下,纯电动微型车全生命周期CO2当量碳排放为26.8 t,比同级别内燃机汽车低约33%.其中的72%的排放来自纯电动微型车WTW环节,其CO2当量碳排放为19.3 t.电网清洁化程度的提升和动力电池回收比例的增加,将有助于进一步降低纯电动微型车的碳排放.

    纯电动微型车全生命周期碳排放出行特征GREET模型制造环节(CTG)能源周期(WTW)回收环节(GTC)

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    基于蓄热装置辅助的燃料电池电动车供暖系统动态仿真

    宋泽华陈浩郭航叶芳...
    54-62页
    查看更多>>摘要：为了辅助燃料电池车辆预热,提升燃料电池在低温下的冷启动速率以及降低电动车能耗,该文提出了一种基于热泵和蓄热装置联合的燃料电池电动车供暖方案,并开展了燃料电池车辆系统动态仿真研究,对比了有无蓄热装置辅助的系统对车辆运行过程的影响.结果表明:在寒冷运行环境下,蓄热装置可确保驾驶循环工况下循环冷却液热量来源的连续性,相较于无蓄热装置的热管理系统,热泵和蓄热联合供暖方案可使空调系统能耗下降26%;利用蓄热装置辅助的供暖系统能够改善燃料电池电动车的冬季冷启动特性,优化车辆电池系统的热管理.

    燃料电池电动车热泵空调蓄热冷启动

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    煤基燃料燃烧颗粒物对颗粒捕集器沉积过程的影响

    朱鑫昌刘帅王忠华伦...
    63-70页
    查看更多>>摘要：探讨了柴油机燃用代用燃料后,排气颗粒物结构特征的变化规律.依据柴油机台架试验,使用0%、5%、15%甲醇掺混比的F-T(Fischer-Tropsch)合成柴油,在标定工况下采集颗粒.用同步辐射小角散射分析方法测量颗粒物摩擦力、粒径等参数.基于实验数据,在EDEM软件中建立颗粒模型,模拟了颗粒碰撞沉积过程.结果表明:随甲醇掺混比的增加,甲醇、F-T柴油燃烧颗粒间摩擦力增加0.6 N,平均粒径增加2.44 nm.沉积过程中,颗粒捕集器(DPF)单元体非迎风面的沉积量急剧增加;颗粒沉积效率随沉积时间的增加而增加;随摩擦力增大、粒径增大,颗粒层厚度及颗粒链长度也随之增加.甲醇掺混比的改变使得颗粒整体向更多、更细的方向变化,燃料类型及掺混比的改变显著影响了颗粒在DPF载体上的沉积状态.

    柴油机代用燃料甲醇、甲醇/F-T合成燃料颗粒物柴油机微粒捕集器(DPF)EDEM软件小角散射

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    燃油车和纯电车混杂智能网联队列系统的节能与稳定控制

    徐明诚徐利伟殷国栋董锋威...
    71-82页
    查看更多>>摘要：提出了一种燃油汽车和纯电动汽车混杂的异构智能网联队列系统节能策略与稳定控制方法.考虑了异质车辆动力学特征、通讯时滞和外界干扰等多重不利因素对队列稳定性的影响,建立了异质车辆队列非线性系统动力学模型和能耗模型;基于能耗成本和后退动态规划方法,推导出了单车经济车速;依据所提出的节能型车间距策略,构建了状态跟踪误差系统;基于连续时间域分布式鲁棒控制方法,给出了在干扰和信息时滞下的队列系统稳定判据.对包含4 辆跟随车的混杂队列系统进行仿真测试.结果表明:在保持队列系统稳定的前提下,4 辆跟随车辆节能效果分别提高1.90%、1.25%、19.11%和12.22%.

    燃油汽车纯电动汽车异构智能网联队列节能策略稳定性控制通讯时滞外界干扰分布式鲁棒控制

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    热辐射触发锂离子电池热失效行为及其射流热特性

    李涵王炎张西龙王贺武...
    83-91页
    查看更多>>摘要：实验研究了辐射加热器非接触式触发动力锂离子电池热失效过程中的温度特性、质量损失、产热行为变化等特性及其空间射流温度与热流分布特性.以50 Ah 的Li(Ni0.6Co0.2Mn0.2)O2 电池为对象,基于锂离子电池燃烧实验平台进行.结果表明:电池热失控实验过程中发生了2次喷发现象,电池表面最高温度为489.2 ℃;最高温升速率为27.7 K·s-1;最大质量损失速率为32.7 g·s-1;电池本体总产热量为1.05 MJ;环境最高温度为705.3 ℃;烟气总释放热为6.56 MJ·m-2;射流空间环境最高温度比电池表面最高温度高.这表明,高温高速的易燃气体会加剧热失控危害的风险.本结果有助于电池失效初期预警、热失控抑制、火灾风险控制.

    新能源汽车锂离子电池热失控热辐射射流热特性实验研究

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    高温高负荷下Miller发动机扭矩提升的控制策略

    董团结杨亚联尚明
    92-98页
    查看更多>>摘要：为了解决Miller循环混动发动机在高温高负荷下爆震倾向明显增加而导致扭矩损失严重的问题,该研究通过台架试验,对进排气相位、喷油比例和喷油相位等关键控制参数进行了优化,并根据高温高负荷下发动机的工作特性,在发动机控制逻辑中引入温度修正.结果表明:进排气相位优化等措施成功抑制了爆震;优化后的发动机在1 600 r/min高温全负荷工况下扭矩提升了18.5%;并且实现了对进排气相位、喷油参数和点火角的高温补偿,以及不同温度下控制参数的解耦,显著改善了高温高负荷下的动力性能衰减.

    汽车工程混动发动机Miller循环高温高负荷爆震扭矩控制策略

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