中體車型冷卻系統(tǒng)性能仿真分析并優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、為了盡可能保證發(fā)動機(jī)在任何環(huán)境下都能工作，其冷卻能力一般是按照高氣溫、高負(fù)荷以及其他惡劣工況設(shè)計的，因此在大部分運(yùn)行工況下冷卻系統(tǒng)都很難處于最佳工作狀態(tài)，從而導(dǎo)致冷卻液溫度偏高或偏低，甚至出現(xiàn)過冷或過熱。因此，發(fā)動機(jī)工作時必然存在一個理想的工作溫度范圍，使其運(yùn)轉(zhuǎn)狀況包括燃燒、排放、潤滑、機(jī)件的剛強(qiáng)度及間隙、運(yùn)轉(zhuǎn)狀況等均處于最佳狀態(tài)。汽車發(fā)動機(jī)冷卻已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車研發(fā)中不容忽視的一個環(huán)節(jié)。因此，有必要對汽車前端冷卻零部件性能、發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的

2、流動環(huán)境和影響冷卻進(jìn)風(fēng)量的前格柵等進(jìn)行研究，并對相關(guān)和系統(tǒng)提出改進(jìn)方案，包括優(yōu)化設(shè)計相應(yīng)的冷卻零部件、增加冷卻導(dǎo)流裝置，匹配好散熱器冷卻性能等，以滿足汽車在不同運(yùn)行狀況下的冷卻需求。
　　 本文針對某中體輕型載貨汽車，進(jìn)行了冷卻系統(tǒng)的總體設(shè)計，運(yùn)用流體力學(xué)理論和計算流體動力學(xué)CFD軟件，充分考慮冷卻模塊的換熱以及風(fēng)扇轉(zhuǎn)動的影響，對發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的流場和溫度場進(jìn)行了研究，分析了發(fā)動機(jī)艙內(nèi)主要截面的氣流流動情況，得出整體流動特性較好，但

3、冷卻模塊后端和車架之間存在回流現(xiàn)象，導(dǎo)致循環(huán)加熱。尤其是最大扭矩工況，機(jī)艙散熱情況最為惡劣。針對上述的回流情況，提出了增加阻流板的優(yōu)化方案。分析表明，阻流板阻隔了一部分熱回流，但是對機(jī)艙前段的溫度分布改善有限。為了增加散熱部件的進(jìn)氣量，提出增加冷卻風(fēng)扇和散熱器之間距離的優(yōu)化方法，風(fēng)扇護(hù)風(fēng)罩同等長度的增加。仿真表明，隨著距離的增加，散熱器的進(jìn)氣量隨之增加，但是由于風(fēng)扇抽吸作用有限，中冷器的進(jìn)氣量有所降低，這與散熱器進(jìn)氣量增加相比，影響較小