某增压发动机冷却系统分析与验证.pdf

《某增压发动机冷却系统分析与验证.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、汽车实用技术2017年第1期设计研究AUTOMOBILEAPPLlEDTEC}lNOLOGY2017KO．110．16638／j．cnki．1671—7988．2017．02．007某增压发动机冷却系统分析与验证李秋实，王次安，王宏大，刘吉林(安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601)摘要：基于某增压发动机冷却系统布置原理及水套三维流阻边界，建立匹配该车型的冷却系统一维模型，进行典型工况下的分析，得到系统各支路流量分配情况，并进行冷却系统专项试验，验证仿真精度，评估仿真分析在冷却系统开发

2、中的意义。关键词：一维；冷却系统；水套；三维；试验中图分类号：U461．9文献标识码：A文章编号：1671—7988(2017)02—19一03AnalysisandrI'estofCooHngSystemforThrbochargedEn酉neLiQiushi，WaIlgCian，WangHongda，LiuJilin(AnhuiJiaIlghuaiAutomobileGroupCo．Ltd．，AnhuiHefei230601)Abstr神t：0nmeb越sofenginecool恼gsyste

3、mlayoutandpresslossofwaterjacket，1DanalysismodelofcoolillgsyStemisbuilt．Thenowdis仃ibulionofeachbmchescanbegotbytllesinlulationatratedpowerpoint．InordcrtoVeri矽tlleaccuracyofsimulation，廿letestofcoolmgsystemcanbecarriedout，alldcomparedtlledata晰也si砌lation

4、results．Keywords：1D；coolingsyStem；waterjacket；3D；TestCLCNo．：U461．9DocumentCode：AArtickm：1671-7988(2017)02-19_03发动机冷却系统的功用就是对在高温条件下工作的发动机零部件进行冷却，保证发动机在最适宜的温度下工作【1】，冷却系统的匹配直接影响发动机的动力输出、使用寿命、可靠性和燃油经济性【2】，近年来，涡轮增压器设计己成为增压技术主要的发展方向【3】，废气涡轮增压中冷技术可以进一步提高发动机的

5、有效功率【2】，但涡轮增压器应用的同时对冷却系统要求也更为严苛，这也对冷却系统开发精确性提出更高的要求。本文首先利用水套分析方法确定水套流阻特性，然后基于冷却系统原理图和各边界流阻数据进行冷却系统建模，并进行额定工况下系统分析，得到系统流量分配情况，并进行冷却系统台架专项试验，对比分析结果与试验数据，验证冷作者简介：李秋实，(1987．8一)男，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司，主要研究底盘总布置设计。却系统仿真分析的精度，确定仿真分析在发动机冷却系统开发中的意义。1、发动机水套CFD分析首先进

6、行发动机水套CFD分析，确定水套流阻特性，水套cFD分析流量如图1所示。首先进行三维模型的处理，为了保证后面装配步骤的顺利进行，三份模型必须保证在同一坐标系下正确的装配位置。然后是缸体网格、缸盖网格和缸垫网格的划分，完整的发动机水套包括缸体水套，缸盖水套，缸垫水孔三个部分，通常将三部分分别划分网格，组装后再进行计算。当组装得到完整的水套网格模型后进行边界的定义，边界定义的本质是设定求解方程以及其中的己知量。在进行发动机的水套计算时采用sIMPLE算法【4】，二阶空间差分格式，一阶完全隐式的时间差分

7、格式，紊流模型选用k-占方程(高雷诺数)，壁面区域使用Nofris和Reynolds方程低雷诺数模型【51。2017年第2期李秋实等：某增压发动机冷却系统分析与验证20，、自悼H格到"n井目恪“计知≈M恃Ⅻ柏_————』一Jf组装木套月榷i。I定Z曲羿条件●F：行计算t一、玷泉*估-、篙g蜷＆t一。譬>。“f图1水套CFD分析流程对水套进出口分别设置不同的流量边界，通过水套CFD分析得到水套流阻特性曲线，图2为该增压发动机的水套流线图，图中对该水套主要进出水口进行标注，从图中可以看出主入水口和主出

8、水口流速较大。图3为各水套支路流阻特性曲线，从图中可以看出膨胀水壶支路流阻较大，散热器支路流阻较小。图2水套流线云图№g【L／⋯)图3发动机水套流阻特性曲线2、冷却系统一维分析确定水套流阻之后进行冷却系统一维模型建模，该增压发动机的系统原理如图4所示，根据该原理图知，前后暖风并联从缸盖取水，回水至水泵前端，油冷器从缸体取水并回水至缸体，增压器从水泵后端取水，回水至散热器出水口。图4冷却系统设计原理图图5为该机型冷却系统模型图，从图中可以看出后暖风管路较长，计算中管路模型采用c01e