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澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城助法国雷诺汽车大灯成本减半 下一代大灯将如何?

来源:澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城inside 时间:2017-11-20 17:39 [编辑:JamesWen] 【字体: 】 我来说两句

汽车大灯设计是雷诺品牌当前的重要组成部分,而“C形”澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城大灯是汽车吸引力的重要组成部分。汽车大灯总成的成本大约30%是在机械上,70%是在电子设备上。因此,电子方面能节省成本将对整体成本产生深远的影响。本文主要介绍雷诺是如何进行头灯成本控制及如何使用热分析工具逐步优化大灯设计的。

第一代设计

在第一代全澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城大灯总成中,雷诺研究了从Espace到Koleos等六款C型和D型车。首先将所有的组件标准化为:一个高度传感器、一个静电调平器、一个DRL(日间行车灯)/近光灯/远光灯驱动器、一个中央连接器、低和高光束模块,每个部分有两家供应商。在一年内通过检查成本的细分,将大灯组件的60%标准化(图1),来实现成本节约。

图1. 第一代标准化后的大灯组件 & 大灯总成的整体成本划分。

从图1看出,塑料只占整个价格的30%左右。体积效应是大灯零件价格的主要成本因素。但是,从2012年的卤素车灯转到2014年的澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城车灯,整体成本提高了四倍。这给了我们动力,看看是否可以削减第二代大灯的成本。

第二代设计

把第二代车大灯的重点放在了我们热销的B级车(小型车)- 雷诺克里奥(Renault Clio)上。这款车那时正经历一次改款,在风格上雷诺希望将其转移到澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城 C形DRL照明

雷诺第二代的策略有四大核心:

▲ 成为第一个在这款B级轿车中配备全澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城大灯的通用型汽车OEM;
▲ 第一代和第二代之间大灯零件的价格减少一半;
▲ 要比Clio Initiale(拥有25W氙气灯)有更好的澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城照明性能;
▲ 将整个大灯总成的深度减少50mm。

雷诺对Clio进行了标准化:一个澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城电子控制单元(ECU)、一个高度传感器和一个调平器。然后,我们专注于澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城近光灯,通过减少澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城的数量和散热片的尺寸30%,将其价格降低到30%,并改进了光学系统。通过完成所有的这些工作(见表),雷诺将澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城光通量提高了33%,并将组件从8个减少到了5个澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城。

雷诺Clio大灯从1代发展到2代澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城之对比

系统级的好处

同时雷诺还将光学效率提高了25%,并使总体尺寸缩小了50毫米。随着澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城的热量改进,我们增加了澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城电流、最大结温使用以及较低环境温度下的通量降额,如表中所示。同样,通过相关的散热器设计,能够通过详细的热模拟来更好地管理结温和降额(图2)。

图2. 比较图显示了第一代和第二代的雷诺克里奥大灯的散热器重量。

就整体大灯封装尺寸而言,由于有更好的设计组装,第一代卤素大灯和第二代澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城大灯的深度减少了50mm。图3为卤素大灯在流体力学软件FloEFD上进行的典型CFD(计算流体动力学)模拟,说明在大灯组件表面上发现的复杂气流和热效应。

图3. FloEFD热预测反映雷诺卤素大灯总成的性能。

深入细节

接下来,深入探讨通常用于优化大灯设计的CFD热分析方法。通常预测头灯外部的环境空气为23°C、澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城外边缘的温度最高可达70°C时进行照明性能检测。为了验证模拟,进行了一些实验,在23°C的条件下将大灯的环境温度固定,并且在发动机开启和关闭的情况下,在总成外部安装八个热电偶。

很显然,当发动机空转、大灯长时间开着时,头灯内的温度可达50℃以上。另外,在某些空转条件下,大灯的表面温度可能上升到65°C。

通过其他的测试发现,低光束开一小时,大灯内部的温度达到了20°C;假如低光束和高光束同时开一个小时,则测量到会增加5°C。

热分析

同时还进行了一系列的测试发现,对于70°C的环境温度,低光束和高光束开着,发动机开着,澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城的结温非常接近150°C的最坏情况。

得出结论是,如果考虑所有的使用情况,就不可能设计一个澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城系统。 因此,OEM必须确定最佳的折中方案。例如,在发动机空转一小时后,在23℃时,照明性能显示为100%,但是如果在相同的情况下,环境温度升至50℃,则照明性能会下降至80%。为了尊重这个规范,得出的结论是,必须在PCB(印刷电路板)上增加一个热传感器,这样如果澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城的温度高于定义的阈值,电流就会减少。然后,就可以对全澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城大灯进行热降额和通量降额。

转向生产设计

展望未来,目前正在制定一个行动计划,在瞬态驾驶循环模式下进行照明模拟和测试。作为OEM,雷诺希望能够模拟汽车速度对其照明热性能的影响,特别是由于每个发动机的速度造成的热变化。

同时还需要能够模拟与大灯模拟并行的发动机舱的热行为,因为它们相互影响。 而且,假如有热感应器出现的话,当然也会看到有需要对大灯内部进行热管理。简而言之,雷诺认为,OEM应该负责与大灯设计相关的整个散热系统。这样做会使OEM成为系统市场的领导者。

第三代雷诺照明团队的直接目标是:到2018-2020年,将大灯的光通量从270增加到320流明(图4),引入新的澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城驱动器来处理更高的功率,再引入转弯指示器和自适应前灯系统(AFS)功能,以及减小整体尺寸。最后,我们希望引入高度传感器调节。我们最终的目标是把我们整个大灯总成的价格降低50%,使其达到五年前用卤素大灯的水平。(编译:澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城网 James)

图4. 从2012年到2016年,雷诺克里奥的大灯的演变过程:从第0代(卤素大灯和澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城 DRL)到第1代(全澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城大灯),接着是氙气大灯,再到第2代(全澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城大灯),最后降低成本到第3代澳门金沙娱乐在线,澳门金沙娱乐城头灯。

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