汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理研究與改進(jìn).pdf

1、汽車空氣動(dòng)力學(xué)特性是車身造型設(shè)計(jì)的前提基礎(chǔ)和理論依據(jù),而汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理研究的冷卻系統(tǒng)性能和發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)空氣流動(dòng)情況,直接關(guān)系到整車運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、舒適性以及排放性能。隨著車輛綜合性能的不斷提高,發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前汽車空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)值分析領(lǐng)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。本文以國家創(chuàng)新工程“中氣計(jì)劃”為平臺,采用數(shù)值模擬手段,對中氣轎車發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)空氣的流動(dòng)與傳熱問題進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。數(shù)值計(jì)算結(jié)果對中氣轎車設(shè)計(jì)與開發(fā)有一

2、定的實(shí)際指導(dǎo)意義,最終形成的面向汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理的設(shè)計(jì)方法,也為提升我國汽車產(chǎn)業(yè)自主研發(fā)和自主創(chuàng)新能力做出貢獻(xiàn)。
　　 首先,利用汽車外流場與發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場耦合計(jì)算方法,對中氣轎車在怠速、最大扭矩點(diǎn)、模擬爬坡、額定功率點(diǎn)、高速五種工況下發(fā)動(dòng)機(jī)艙的流動(dòng)特性和溫度場特性進(jìn)行了研究。分析發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)溫度分布的原因,從而判別散熱特性是否滿足設(shè)計(jì)要求。接著,應(yīng)用一維結(jié)合三維數(shù)值計(jì)算的方法,把Fluent的計(jì)算結(jié)果輸入KULI軟件中,計(jì)算結(jié)

3、果快速而準(zhǔn)確地指導(dǎo)冷卻系統(tǒng)參數(shù)的選擇與判定。
　　 最后,探索了汽車前端設(shè)計(jì)的參數(shù)對發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理的影響。并在這基礎(chǔ)上,根據(jù)中氣轎車發(fā)動(dòng)機(jī)艙的流動(dòng)特性和溫度場特點(diǎn),通過對汽車前端設(shè)計(jì)參數(shù),以及艙內(nèi)部件、車底附加裝置等形狀參數(shù)的改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了對中氣轎車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱性能的改進(jìn)。在研究工況下,中冷器,冷凝器,水箱散熱器,冷卻風(fēng)扇的進(jìn)風(fēng)量分別增加了4.2％,4.8％,5.7％,5.6％；水箱散熱器出風(fēng)面溫度降低6.7℃,冷凝器出風(fēng)面溫度