發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)仿真優(yōu)化模擬及試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的研發(fā)流程由于缺少科學(xué)的理論計(jì)算依據(jù)導(dǎo)致廢品率高、實(shí)驗(yàn)成本高、研發(fā)周期長(zhǎng)的弊端，已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)研制及市場(chǎng)更新?lián)Q代的需求，利用現(xiàn)代CAE仿真技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)圖紙階段對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能進(jìn)行預(yù)測(cè)，通過(guò)優(yōu)選方案減少發(fā)動(dòng)機(jī)在試驗(yàn)階段的方案數(shù)量顯得尤為重要。本文針對(duì)P型發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行研究，分析、優(yōu)化了發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水套及配套的整車熱平衡。本文主要內(nèi)容包括:
　　首先，冷卻水套設(shè)計(jì)的合理性對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻效果有著至關(guān)重要的

2、作用。采用AVL公司的FIRE軟件對(duì)三種水套結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的CFD仿真計(jì)算?？偣灿?jì)算比較了3個(gè)水套方案，分別是:原方案、方案1和方案2。其中:方案1是在原方案基礎(chǔ)上將原方案的機(jī)體進(jìn)排氣間的水道改為φ3.5交叉孔;將缸蓋前端1、2缸的上水孔全部取消，后端3、4缸的上水孔加大，且排氣側(cè)上水孔比進(jìn)氣側(cè)的大。方案2是在原方案基礎(chǔ)上將原方案的機(jī)體進(jìn)排氣間的水道改為φ3.5交叉孔（即機(jī)體水套同方案1）;保留了缸蓋前端的上水孔，從前到后將上水孔逐漸加

3、大，排氣側(cè)上水孔比進(jìn)氣側(cè)的大。計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn):相比原方案，方案1與方案2方案的排氣側(cè)的水套流動(dòng)改善很多，在進(jìn)氣側(cè)后端也有改善。但方案1由于取消了前端的上水孔，在前端進(jìn)氣側(cè)有幾處死區(qū);相比原方案，方案1和方案2的缸蓋前端的水套流動(dòng)分布要均勻一些。但方案1的缸蓋后端的水套流動(dòng)反而變差，原因在于上水孔的流速較低所致。綜合來(lái)看，方案2方案較優(yōu)。因此，最后P型發(fā)動(dòng)機(jī)的水套選用方案2進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　然后，研究了影響汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的組成及影響汽車?yán)?/p>

4、卻系統(tǒng)的一些因素。為P型發(fā)動(dòng)機(jī)選配一款首配車輛，采用Flowmaster軟件及Flowmaster_AVS模塊對(duì)整車熱平衡系統(tǒng)進(jìn)行分析，通過(guò)仿真，結(jié)果顯示，采用的冷卻包可以滿足整車?yán)鋮s系統(tǒng)的要求。
　　最后，與汽車廠合作，為P型發(fā)動(dòng)機(jī)搭載一款首配車輛，對(duì)仿真確定的整車?yán)鋮s系統(tǒng)配置進(jìn)行整車熱平衡測(cè)試，以對(duì)該車型的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行最后確認(rèn)。實(shí)車測(cè)試結(jié)果表明，整車?yán)鋮s系統(tǒng)滿足匹配要求，并對(duì)使用1年后車輛的整車?yán)鋮s系統(tǒng)再次進(jìn)行熱平衡試驗(yàn)，結(jié)果