某车型主动进气格栅（AGS）技术降油耗研究

作者：王锦艳刘晓莹卢振东尹继江孙萧文章来源：AI《汽车制造业》发布时间：2021-12-03

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主动进气格栅（AGS）通过调节格栅开度，减少机舱散热及降低车辆行驶阻力，从而实现节能降耗。本文通过对某款主动进气格栅车型进行试验测试，研究详细分析AGS 技术对整车的降油耗路径，为汽车工程领域的工程师提供参考。

AGS（Active Grille Shutter）即主动进气格栅技术，是近些年汽车工程技术领域一项新兴的节油技术，它具有成本相对较低、节油效果明显的特点。

AGS 技术不仅在传统燃油车上应用成熟，当前在新能源车上也有所应用。主动进气格栅可自动调节格栅开度，减少机舱向外不必要的散热，在车辆冷启动阶段快速暖车；在车辆行驶过程中，可将发动机水温保持在较高水平，降低摩擦损失，改善燃烧，从而降低发动机油耗；在车辆高速行驶时，通过关闭格栅，降低内循环阻力，使车辆风阻系数降低，从而降低整车油耗。

根据主动进气格栅的安装位置可将其分为三类：①独立式进气格栅，独立布置在整车前端冷却模块与防撞梁之间；②集成式进气格栅（图1），布置在前保后，与防撞梁集成设计；③可见式进气格栅（图2），直接作为前保一部分，外露在前端。

三种主动进气格栅，可见式进气格栅降风阻效果最好，集成式进气格栅次之，独立式进气格栅降风阻收益最小。本文对某款成熟车型集成式主动进气格栅进行测试研究。

初步分析

如图3 所示，该车型主动进气格栅分为上下两部分，上部分4 片格栅叶片，下部分5 片格栅叶片，一个电机驱动，上下部分开度同步。经过路试摸底，该车型格栅开启与环境温度、车速、发动机水温、风扇状态及车辆加减速有关，格栅开度为占空比控制，0% 为全关，100% 为全开。发动机点火时格栅会开闭一次完成自检，格栅信号为诊断信号，该诊断报时对车辆行驶无任何影响。在环境温度为10 ℃、车速为80 km/h 以上行驶时，即使开启空调，格栅也保持全关状态。

降油耗研究

1. 滑阻数据分析研究

分别测试该车型主动进气格栅全开、全关以及AGS 功能正常开启三种状态的滑阻，滑阻曲线如图4 所示。经过数据分析对比得出以下结论：

(1) 格栅全关状态的滑阻整体低于格栅全开时的滑阻；

(2)AGS 功能正常开启滑阻测试时格栅不是全开或全关，而是有一定开度；

(3) 由于该车型为集成式主动进气格栅，格栅叶片与前保有一定距离，在高速滑行时，格栅全关会在格栅处形成“风兜”，反而有一定开度滑阻表现会更好。

对比0 ～ 135 km/h 滑阻平均值，格栅全开为350.34 N·m，格栅全关为342.79 N · m，AGS开启为340.75 N · m。采用AGS技术，该车型滑阻降低9.59 N·m，根据经验预估该车型滑阻的油耗收益为0.1 L/100 km。

2. 城市循环工况油耗分析研究

按城市循环路谱进行转毂油耗测试分析AGS 技术对油耗及发动机水温的影响。该循环测试为热机测试，开空调工况环境舱温度35 ℃，关空调工况环境舱温度25 ℃。

测试结果如表1 所示：在开空调工况，车辆AGS 功能开启和格栅全开两种工况发动机水温一致，AGS 油耗收益0.07 L/100 km ；关空调工况，AGS 功能开启发动机平均水温提高2.8 ℃，油耗收益0.27 L/100 km。由于开空调工况，AGS 功能开启状态格栅开度为100%，和格栅全开一致，油耗差异仅为滑阻曲线差异，因此本文仅对关空调工况进行详细分析（图5）。