Numerická simulace automobilových světlometů a jejich experimentální verifikace

Experimental verifications and numerical thermal simulations of automobile lamps

journal article in Web of Science

en

Over the last decade lamps became a design feature of a car body and to preserve their primary purpose they are much more complex than in the past. Today’s car lamps contain powerful light sources, which utilize new technologies such as dot-concentrated light (LED chips or xenon discharge tubes). One of the unfavourable properties of these products is a high amount of thermal energy produced in a small area, causing a high thermal stress on the components. For this reason, it is important to know the temperature in critical locations to avoid damaging the lamp body or causing a defect in the light source itself. This paper presents the results of a numerical simulation of the working conditions of a lamp, the measurement inside the environmental-simulation chamber with a real lamp, providing the same conditions and the verification of the simulation results with the measurement, which confirmed the precision of the numerical simulation. The verification procedure was developed at the Heat Transfer and Fluid Flow Laboratory of the BUT in partnership with Skoda Auto a.s.

Během posledních deseti let se přední automobilové světlomety staly nedílnou součástí designu. Dnešní světlomety obsahují mnohem silnější světelné zdroje, které využívají nové technologie, jako jsou LED čipy nebo xenonové výbojky a další. Jedním z nepříznivých vlastností těchto zdojů je vysoké množství tepelné energie vygenerované v malém prostoru, což způsobuje vysoké tepelné namáhání okolních materiálů. Z tohoto důvodu je důležité znát teploty v kritických místech, aby nedošlo k poškození komponent světlometu. Tento článek prezentuje výsledky numerické simulace, která ukazují tepelné zatížení předního světlometu během pracovních podmínek. Rovněž i reálné měření, které bylo prováděno v termostatické komoře, jenž bylo použito pro verifikaci výsledků numerické simulace. Postup ověřování byl vyvinut v Laboratoři přenosu tepla a proudění ve spolupráci se Škoda Auto a.s.

Over the last decade lamps became a design feature of a car body and to preserve their primary purpose they are much more complex than in the past. Today’s car lamps contain powerful light sources, which utilize new technologies such as dot-concentrated light (LED chips or xenon discharge tubes). One of the unfavourable properties of these products is a high amount of thermal energy produced in a small area, causing a high thermal stress on the components. For this reason, it is important to know the temperature in critical locations to avoid damaging the lamp body or causing a defect in the light source itself. This paper presents the results of a numerical simulation of the working conditions of a lamp, the measurement inside the environmental-simulation chamber with a real lamp, providing the same conditions and the verification of the simulation results with the measurement, which confirmed the precision of the numerical simulation. The verification procedure was developed at the Heat Transfer and Fluid Flow Laboratory of the BUT in partnership with Skoda Auto a.s.

automobilové světlomety, termočlánky, numerická simulace, tepelné měření, verifikace

automobile lamps, thermocouples, numerical simulation, thermal measurements, verification

01.05.2016

Istitute of Metals and Technology

Ljubljana

1580-2949

50

3

289–293

5