某柴油机水泵匹配计算分析.pdf

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1、第33卷第3期2016年6月内燃机与动力装置I．C．E&PowerplantV01．33No．3Jun．2016【模拟计算】某柴油机水泵匹配计算分析肖海云。王宏大(安徽江淮汽车股份有限公司技术中心，安徽合肥230601)摘要：通过发动机水泵经典校核分析，评估某柴油机的水泵性能需求，依据水泵校核结果确定匹配该柴油机的水泵，采用选定水泵对发动机匹配整车冷却系统进行分析。通过分析认为：依据校核结果选定的水泵能够满足发动机匹配整车的冷却需求。该种水泵校核方法具有非常高的精准性，符合工程的需求。关键词：发动

2、机；水泵；校核；冷却系统中图分类号：TK424．2文献标志码：A文章编号：1673—6397(2016)03一0037—04Calclllati蚰aⅡdAnalysisofMatchingaWaterPIlmp喇thaDi髑elEn西玳XIAOHai—yun，WANGHong—da(AnhuiJiaJlghuaiAutomobileCo．，Ltd．，Hefei23060l，China)AbstI。act：TheclassicalVerifyingcalculati叩isusedtoeValuate

3、adieselen舀nedemandsf．ort}lewaterpumpped’o珊anceandselectawaterpumpmatchingwithtIleengine．Theanalysisshowsthatthewaterpumpthatisselectedaccordingtotheve—fyingcalculationcanmeetthedemandsofen百necooling．Themet}lodisprecious，satisfyingtheen舀neeringdemands．

4、KeyWorIls：Engine；CoolingSystem；WaterPump；Simulation引言发动机冷却系统中，水泵是为冷却系统中的冷却液提供动力，保证冷却液在冷却系统中循环流动，与冷却系统的其它部件配合，保证发动机在最适宜的温度下运转。l水泵校核水泵校核分析的基本目的主要是判断水泵在额定工况时的流量、扬程是否满足发动机的散热要求。因此在发动机水泵匹配中首先需要通过分析确定发动机冷却液的流量需求，其次依据冷却液流量通过一维冷却系统分析评估水泵的扬程，最终确定水泵的性能。发动机冷却液的需

5、求量，主要依据发动机的散热量进行评估。1．1发动机冷却系统散失热量冷却系统散走的热量Q。受许多复杂因素的影响，很难精确计算，初估时可以用下面的经验公式估算：”尝(kW)式中：A为传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比，对汽油机A=0．23～0．30，对柴油机A=0．18—0．25；ge为发动机燃油消耗率，kg／kw·h；J7、，。为发动机功率，kw；晟。为燃料低热值，Wkg，柴油和汽油的低热值一般取41870kJ／kg和43100kJ／kg。如果发动机带有机油冷却器，则传入冷却系统中的热量，也应将传

6、人机油中的热量计算在冷却系统内。则按上式计算的热量Q。值应增大5％～10％。作者简介：肖海云(1985一)，女，湖北随州人，本科，工程师，主要研究方向为机电一体化。收稿日期：2016—03一14·38·内燃机与动力装置2016年6月一般把最大功率Ⅳe一工况(额定工况)作为冷却系统的计算工况，但应对最大扭矩丝一工况进行验算，因为当转速降低时可能形成蒸气泡(由于气缸体水套中压力降低)和发动机过热的现象。精确的Q。值应该通过样机的热平衡试验确定。本次计算中机油的热量值取10％，相应的计算参数见表1。表l

7、校核参数示意表Ag。／kg／kW·hN，，讯^。／I形kgQ／kW0．25O．27(额定工况点)77．841870671．2发动机冷却系统散失热量根据散人冷却系统中的热量，可以算出冷却液的循环量y：y：幽pc△丁式中：△r为发动机的温升，对现代强制循环冷却系统，可取△r=6～12℃；p为水的密度，可近似取1000kg／m3；c为水的比热，可近似取4．187kJ／kg·cc。散热量计算参数的选取如表2所示。表2散热量参数示意表△?1／℃p／kg／m3c／kJ／kg·℃Q／kW810004．18767

8、通过参数输入可以获得发动机冷却系统的流量需求约为120L／min，即在发动机转速为3600r／min时水泵需能够提供120L／min以上的冷却液流量。1．3水泵扬程分析水泵流量确定后，需要对水泵的扬程进行计算分析。水泵扬程分析计算的思想是：利用一维CFD分析软件nowmaster构建发动机冷却系统模型，将校核得出的冷却液流量置于该发动机冷却系统布置中，通过计算得出冷却液在系统中的部件压力损失和沿程压力损失，即水泵的扬程能力应大于系统的压力损失。本文所分析发动机主要匹配卡车产品，该类