发动机冷却系统计算与验证
汽车冷却系统计算书示例
经济型轿车冷却系计算报告目录一、概述11.1冷却系统的任务：11.2组成：11.3冷却系统概述：1二、冷却系统设计的参数22.1汽车参数22.2发动机水套散热量Q水22.3散热器的最大散热能力Q MAX3 2.4沸腾风温32.5散热器设计工况和校核工况32.6系统压力3三、冷却系统的设计计算33.1散热器的设计计算33.1.1 散热器芯子正面面积F f33.1.2 散热面积S43.1.3 校核43.2风扇参数设计53.2.1 风扇风量的确定53.2.1 风扇外径D25参考文献6一、概述1.1 冷却系统的任务：冷却系统通过对发动机进行强制冷却，保证发动机能始终处于最适宜的温度状态下工作，以获得较高的动力性、经济性及可靠性。
1.2 组成：散热器、进水管、出水管、膨胀水箱、风扇、除水管、放水开关、电子风扇及其上述各零部件的辅件。
1.3 冷却系统概述：冷却系统通过对发动机进行强制冷却，保证发动机能始终处于最适宜的温度状态下工作，以获得较高的动力性、经济性及可靠性。
本车底盘发动机冷却方式为闭式强制水冷系统。
该车为高级轿车，行驶路面状态较好，散热器承受的振动应力相对小一些，灰尘较少。
因此本系统中散热器采用封闭直流强制循环管带式散热器提高散热能力，材料采用铝制减轻重量，设置膨胀水箱用来增加除气能力，散热器盖选用两挡旋开式以确保适当的系统压力。
在本系统中散热器的上下部均设置两个橡胶减振垫用螺栓固定, 以消除来自地面的振动和车架的扭曲变形等影响。
连接发动机和散热器之间的管路采用了橡胶管的方式可抵消发动机与车架之间的相对位移。
本系统采用薄片型轴流吸风式电子风扇，由电机驱动风扇；由于电驱动风扇装在护风罩上，故其间隙为2mm左右。
电动风扇采用两级调速，在冷却液温度低时，低速转动；而在冷却液温度高时温控开关接通，使风扇高速转动，提高经济性，降低噪声的优点。
二、冷却系统设计的参数2.1汽车参数发动机排量：2.4L发动机气缸数：4额定功率：101.6/5500（kw/rpm）最大扭矩：204.8N·m（2500rpm）发动机对冷却系统的要求：发动机最高工作温度≤118℃，正常工作温度为88～90℃；以上为本次设计轿车的部分参数，作为冷却系统设计计算的基础参数。
汽修毕业论文 汽车发动机冷却系统检测与维修研究
汽修毕业论文汽车发动机冷却系统检测与维修研究汽车发动机冷却系统检测与维修研究摘要：汽车发动机冷却系统是确保发动机正常运行的重要组成部分。
本文对汽车发动机冷却系统的检测与维修进行了研究，并提出了一套有效的检测与维修方法。
通过分析冷却系统的结构和原理，了解了冷却系统的工作原理以及常见的故障和维修方法。
并对冷却系统的检测方法进行了探讨，包括常见的冷却液检测、压力测试和温度检测等。
接着，本文还针对冷却系统的常见故障进行了详细解析，并提出了相应的维修方案。
最后，通过实验验证了本文提出的维修方法的有效性，并对未来的研究工作进行了展望。
1. 引言汽车发动机冷却系统是汽车发动机正常运行的重要组成部分。
冷却系统的功能是通过循环冷却液，从而将发动机产生的高温散热，确保发动机工作温度处于正常范围内，提高发动机的工作效率和使用寿命。
因此，对冷却系统的检测与维修具有重要意义。
2. 冷却系统的工作原理冷却系统主要由发动机水泵、散热器、水箱、风扇和各种管路组成。
冷却液通过发动机水泵循环流动，在经过散热器散热后再回到发动机，形成循环。
冷却系统通过吸热、传热和散热三个过程来完成对发动机的冷却工作。
3. 冷却系统的检测方法3.1 冷却液检测冷却液是冷却系统中起到冷却和防冻作用的介质，其质量和性能的检测十分重要。
常见的检测方法包括冷却液的颜色、透明度和pH值等指标的检测。
3.2 压力测试冷却系统的正常工作需要一定的压力来保证冷却液的循环。
通过压力测试可以检测系统是否存在漏水、渗漏等问题。
常用的压力测试方法包括手持压力表法和真空压力表法。
3.3 温度检测冷却系统的温度是直接反映发动机工作状态的指标之一。
通过温度检测可以及时发现冷却系统的故障和问题。
常用的温度检测方法包括测量发动机水温表和红外线测温仪。
4. 冷却系统常见故障与维修方案4.1 水泵故障水泵是冷却系统的关键组成部分，一旦发生故障会导致冷却系统无法正常工作。
常见的水泵故障包括漏水、轴承磨损和叶轮破损等。
发动机冷却系统匹配计算与试验分析
Ｑ 空气的比热 ， ｋ ｃ ａ ｌ ／ ｋ ｇ ％。 根据公式 （ ６ ） 、 （ ７ ） 和Ｑ ｏ ＝ Ｑ 可得到下列公式 ：
（ 一 ｔ 。 １ ） ＝ ｐ ｌ ｌ ， ） （
图 ２ 通过壁热流的热通过率 Ｋ
（ ８ ）
１ ． ４ 散热 器散 热量和 液气 温差
《 客 车 技 术 》 Ｋ Ｅ Ｃ Ｈ Ｅ Ｊ Ｉ Ｓ Ｈ Ｕ ２ ０ １ ５ ． ３ ． 回
散 热器流 出的散热后水的水温
（ ５ ）
性 冷却用大气吸热后温度 能 散热器 的散热量
式中： 一空气 的水 当量 ， ｋ ｃ ａ ｌ ／ ｈ ℃；
ｃ 水的水当量 ， ｋ ｃ ａ ｌ ／ ｈ ％。
１ ． １ 热通 过率 根据公式（ ４ ） 和（ ５ ） 可 以求 出散热器的有效 因子 。
ｔ ｗ — ｔ 使用对数平均温度差来求取， 计算公式如下 ：
ｔ ｗ － ｔ ａ ＝ －
。 ｇ 与 ｔ ｗ ｌ － ｔ ａ ２
（ ３ ）
器人 口的空气和水 的温度 、 散热器的散热面积 、 热通过 率、 空气吸热后稳定、 水放热后的稳定来决定的。所设 定的 目标温度与发热量是否匹配是确定散热器基本 性能的基础 ， 散热器基本性能参数见表 １ ， 其中ｔ 小ｔ ｗ 、
时
、 嗽
对汽车散热器来说 ， ｔ ｔ 。 。 被称之为液气温差 ， 在
表 ４ 待选用散热器总成主 要尺寸参数
项目 单位 参数
确定散热器 的散热量时 ， 应先求得液气温差值。通过
液气温差值 ，可对各种散热器的散热量进行 比较 ， 便 于散热器选型 ； 在散热器使用地 区的最高大气温度定 为￡ 水 的沸点以下的温度定为 ， 求液气温差 ｔ ｗ ｌ － ｔ ａ （ 例如设定为 ６ ５ 。 ） 时的散热量 Ｑ ， 把这个 Ｑ 岱和发动
发动机冷却系统仿真计算分析
14310.16638/ki.1671-7988.2020.16.047发动机冷却系统仿真计算分析赵宏霞，张华磊，任小龙，屈光洪（北京电子科技职业学院 汽车工程学院，北京 100176）摘 要：文章针对某型号国V 柴油机，应用Flowmaster 软件建立发动机一维冷却系统模型，输入各元件流阻特性等边界条件，完成发动机冷却系统不同工况下的系统稳态模拟计算，得到系统和各元件的流量、压力分布和温升等情况，并对冷却系统工作能力进行预测、评价，根据计算分析结果提出改善建议，指导冷却系统的结构设计及试验，大大缩短研发时间，降低研发成本。
关键词：冷却系统；流阻特性；稳态；仿真分析中图分类号：U464.138 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2020)16-143-03Engine Cooling System Simulation AnalysisZhao Hongxia, Zhang Hualei, Ren Xiaolong, Qu Guanghong( Beijing Polytechnic, Automotive engineering institute, Beijing 100176 )Abstract: The Article Based on a type of V diesel engine, apply Flowmaster to built 1D model of the cooling system, input each element ’s boundary conditions such as flow resistance characteristics, to complete steady-state simulation of engine cooling system under different working conditions, get the distribution of flow rate, pressure and temperature etc., to forecast and evaluation the working ability of the cooling system, provide improvement suggestions according to the result of calculation and analysis, and to guide the structure of the cooling system design and experiment, shorten the development time, reduce research costs.Keywords: Cooling system; Resistance characteristics; Steady-state; Simulation CLC NO.: U464.138 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2020)16-143-03引言冷却系统作用是在所有工况下，保证发动机在最适宜的温度下工作，冷却系统匹配是否合适将直接影响到发动机的使用寿命和燃油经济性。
汽车发动机冷却系统诊断与维修毕业答辩
汽车发动机冷却系统诊断与维修毕业
答辩
尊敬的评委老师、亲爱的同学们：
大家好！我是[你的名字]，今天我非常荣幸能够在这里进行我的毕业答辩，我的论文题目是“汽车发动机冷却系统诊断与维修”。
在本次论文中，我深入研究了汽车发动机冷却系统的原理、常见故障以及相应的诊断与维修方法。
通过对相关资料的收集和分析，我总结出了一些关键问题，并提出了相应的解决方案。
首先，我介绍了汽车发动机冷却系统的基本构成和工作原理，包括水泵、散热器、风扇、节温器等主要部件的功能。
然后，我详细讨论了冷却系统常见的故障现象，如过热、冷却液泄漏、水泵故障等，并分析了这些故障的原因。
接着，我提出了一套完整的诊断流程和方法，包括外观检查、压力测试、数据流分析等，以帮助维修人员快速准确地定位故障。
针对不同的故障，我还提出了相应的维修建议和注意事项，以确保维修质量和系统的正常运行。
最后，我通过实际案例分析，验证了我提出的诊断与维修方法的可行性和有效性。
通过这次研究，我深刻认识到汽车发动机冷却系统的重要性，以及及时诊断和维修故障的必要性。
我希望我的研究成果能够为汽车维修行业提供一些有价值的参考，同时也感谢我的导师和同学们在整个研究过程中给予我的支持和帮助。
谢谢大家！。
玉柴发动机应用工程培训_冷却系统匹配设计计算
绿色发展和谐共赢广西玉柴机器股份有限公司Guangxi Yuchai Machinery Co., Ltd.玉柴发动机应用工程培训之冷却系统匹配设计计算工程研究院冷却系统研究与应用项目组系统原理 软件仿真 匹配计算 校核计算 影响因素系统原理 软件仿真 匹配计算 校核计算 影响因素冷却系统_系统原理冷却系统的作用使工作中的发动机得到适度的冷却，并保持发动机在最适宜的温度状态下工作。
所谓适宜的工作温度，对于水冷发动机，要求气缸盖内冷却水温度在80～95℃之间。
发动机在工作中为什么要适度冷却？为什么不能过热？燃气在燃烧过程中，气缸内气体温度高达2000 ℃，发动机零部件与高温气体接触，将会造成气缸和进气管温度过高，使进入气缸的可燃混合气因受热而膨胀，充气量↓，使得充气效率↓，发动机功率↓；机油因温度过高，粘度↓，严重时，机油变质，影响润滑效果，机件磨损加剧；各机件因高温而膨胀，破坏了正常的啮合间隙，产生卡死现象。
因此，发动机应及时冷却。
那么是不是冷却温度越低越好？不是冷却温度越低越好。
过度冷却（过冷）后果热量散失过多，转变为有用功的热量↓，热效率↓；温度低，机油粘度大，摩擦阻力↑，消耗功率大，起动困难；燃油不易气化，燃烧不充分，燃油消耗率↑，功率↓。
冷却方式：风冷、水冷风冷：高温零件的热量直接散入大气。
材料：缸体缸盖采用铝合金。
散热：缸体和缸盖表面分布许多均匀排列的散热片，以增大散热面积；利用车辆行驶时的高速空气流，把热量吹散到大气中去。
水冷：高温零件热量先传给冷却水，然后再散入大气。
特点：冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪音小，目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。
对比：虽然风冷却系与水冷却系比较，具有结构简单、重量轻、故障少，无需特殊保养等优点，但是由于材料质量要求高，冷却不够均匀，工作噪音大等缺点，目前在汽车上很少使用。
水冷系的组成：水冷却系是以水（或防冻液）作为冷却介质，把发动机受热零件吸收的热量散发到大气中去。
简述发动机冷却系统设计及散热量的计算
作者简介:张 杰(1972-),男,黑龙江五常人,助理工程师,主要从事发动机设计工作。
收稿日期:2003-12-28简述发动机冷却系统设计及散热量的计算张 杰(柳州五菱汽车有限责任公司柳州机械厂,广西柳州 545005)摘要:通过介绍内燃机冷却系统,分析不同系统的优缺点,以便于设计人员选择。
了解散热量的计算,掌握设计、选用水泵、散热器和风扇等冷却系统的主要部件。
关键词:内燃机;冷却系统;散热量中图分类号:T K 4 文献标识码:B 文章编号:1672-545X (2004)02-0021-04前言 作为汽车动力的核心,汽车发动机性能的好坏,将直接影响汽车的性能。
内燃机运转时,与高温燃气相接触的零件受到强烈的加热,如不加以适当的冷却,会使内燃机过热,充气系数下降,燃烧不正常(爆燃、早燃等),机油变质和烧损,零件的摩擦和磨损加剧,引起内燃机的动力性、经济性、可靠性和耐久性全面恶化。
但是,如果冷却过强,汽油机混合气形成不良,机油被燃油稀释,柴油机工作粗暴,散热损失和摩擦损失增加,零件的磨损加剧,也会使内燃机工作变坏。
因此,选择适当的冷却型式和冷却介质也成为设计发动机的关键。
1 冷却介质 内燃机的发明人奥托(O tto )就是采用水作为冷却气缸的介质。
水具有良好的热容量(比热大),与壁面之间的换热系数较高,而且一般说来,也是比较便宜和随手可得的,这也就是水冷方式目前得到广泛应用的原因。
但水冷方式也存在一些缺点,因为不是任何一种水都适用于作冷却剂,而且至少在运输车辆上常常无法带有足够的水量来实现完全的水冷,为此,冷却本身还要通过空气—水热变换器(冷却水箱)再进行冷却。
这样,就自然联想到可以直接使用空气来作为冷却介质。
但由于空气与壁面的热交换系数较小,必须加大内燃机上的冷却面积才能保证有效的冷却,这当然要在结构设计上付出一定的代价。
利用高温介质如乙二醇(沸腾温度180℃)来代替水作为冷却介质,但由于乙二醇与水相比有比热小、导热系数低和粘度高等一系列缺点,因而其散热效果也不及水冷却系,所以这种冷却形式在目前一般用途的内燃机中已不再使用。
发动机润滑系统流量计算及仿真验证
盂限压阀开启压力设计合理，同时考虑冷启动阀，润 滑系统油压能够满足冷启动要求，防止冷启动时油压过 大，损坏滤芯及机油滤清器；
榆发动机机油冷却器散热能力满足出油温度低于发 动机设定的机油温度上限；
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内燃机与配件
发动机润滑系统流量计算及仿真验证
贾新颖
（天津中恒动力研究院有限公司，天津 300000）
摘要院发动机各运动副的冷却、润滑、清洁、密封、防锈等都依赖于发动机润滑系统，科学合理的设计润滑系统，能够保证发动机可 靠、安全地工作。本文主要介绍了发动机润滑系统的设计要求，系统需求总流量的理论计算及仿真验证，为发动机润滑系统的总油量 确定，油量分布分析及优化设计提供参考。
虞滤清器的过滤精度能够满足各轴承间隙对杂质的 要求；
愚润滑系统需要有良好的密封性，不能泄露； 舆机油消耗能够满足开发目标要求； 余油气分离装置设计合理，整机窜气量低于设计要求 上限； 俞润滑系统的结构尽可能紧凑，圆滑过渡；压力损失 尽可能小； 逾机油标尺的布置能够满足其功能及用户使用习惯 与安全性要求。 2 发动机润滑系统流量计算 发动机润滑系统，最关键的输入为系统需求总流量的 设计输入，是发动机润滑系统设计成功与否的至关重要的 设计输入。流量输入过大或者过小均会对发动机润滑系统 造成很大的影响。设计流量过小，发动机初始油压的建立 缓慢，加速运动件的磨损，减小使用寿命，严重的会造成拉 缸等故障。设计流量过大，导致机油泵消耗增加，发动机功 率损失增加，发动机机油气化严重，会导致机油压力过大 造成系统密封问题，同时，机油泵本体体积也会增加，发动 机尺寸增加。 润滑系统机油流量一般用单位时间内经过主油道的 机油流量评价。发动机传递给机油的热量，发动机冷却系 统和润滑系统热交换的热量以及从油底壳内散发的热量 均会对其造成影响，因此，一般最终流量需要在发动机机 械开发过程中进行润滑系统试验验证分析，从而得到与发 动机匹配的机油流量。 但设计初期，我们需要先设定一个理论的机油流量， 估算方法有三种： 2.1 机油散热量计算法 发动机一般传递给机油的热量约为发动机燃烧产生 热量的 1.5耀2%，如果有活塞冷却喷嘴，发动机传递给机油 的热量可达到 6%左右。因此，发动机润滑系统循环油量
汽车冷却系统的设计及匹配试验
了的 ， 散热量 比最初设计 的增加 了 ２ ％， ３ 散热面积 比 ６ ０×２ ０％ ＝ １ ２ｋＷ 。 最初 设 计 的增加 了 ７ ． ，迎 风 面积 比最初 设 计 的 ２８％ 这样看来 ， 整车在 ６ ／ 行驶时 ， ０ ｍｈ ｋ 就达到了热平 增加 了 ５ ０％， 居然还会 出现水温高的问题。 衡 ；当车速达 到 ７ ｍｈ时 ，一定 会 出现水 温高 的 问 ０ｋ ／ ２２ 对 问题 的分 析 ． 题。因为满载时，发动机散发到冷却系统的散热量为 针对 以上 问题 ， 我们从冷却风道上思考 ， 细观 １ 大于冷却系统的吸热量 １ 热平衡不好 ， 仔 ７ Ｗ， ｋ ２ ｗ， ｋ 难 察整车发动机仓 的内部结构布置 ， 发现如下问题 ： 怪会出现高速 ７ ｒ ０ ｒｈ以上车速水温高的问题。 ｋｄ （） １ 导风罩与散热器不匹配。 最初选择的电子扇 为了证实导风罩及重叠影响散热效果 ，我们将 的 最 大外 径 太 小 ，水 箱 大部 分 散 热 面积 被 导风 罩 盖 不 合理 的导风 罩 拆 下 ，只装 了适 合 于 ３ ５风 扇 直径 ０ 住， 在整车高速行驶时 ， 由于导风罩挡住 了出风 口， 的 小 导 风罩 ， 箱 及 其他 部 位 无 阻 挡 物 ， 外 ， 整 水 另 调 对 自然 空气流动有严重的影响 ，这严重影响了高速 了散热 器 与冷 凝 器 的重 叠 部位 及水 箱 上 部 的 ０距 离 的空 气 流 动 ， 形 中减 少 了水 箱 的 散热 面 积 ， 以导 的横梁， 了如下试验 ， 无 所 做 如表 ｌ 所列。 致 了高速行驶时出现水温高的现象 ； 表 １ 导风罩与散热器改进试验数据表 （） ２ 水箱布置中与冷凝器重叠过多 ， 两者之间 且 各 车速工 况 散热器配原 电子扇及不 合理 去掉导风罩多余 的 （ｍ ｋ ｍ） 的导风罩和多重叠（ ） ℃ 部 分． 无重叠（ ｃ ｏ） 的间 隙 小 ， 小 处 仅 为 ２—４ｍ 这 也 严 重 地影 响 了 最 ｍ， 城 市工况 正常 正常 水箱 的散热面积的正常发挥 ， 影响了冷却效果 ； ７ ０ ９ ７ 正 常 （） ３ 水箱 上安 装梁 与水箱 距 离小 ， 仅为 ０ ５ｍｍ， ８ ０ ９ ８ 正常 这也减少了水箱的散热面积； ９ ０ ９ ９ 正常 ｌｏ ｏ ｌ０ ｏ 正常 （） ４ 发动机仓的排风 口小 ， 排风 口面积小于水箱 ｌ０ ｌ ｌ５以 上 ｏ １３ ０ 的进风 口面积 ， 排气背压大， 热风难 以排 出去 ； ｌＯ ２ 不敢开 ｌＯ ｌ （） ５ 水箱的进风面积小 ， 前保险杠上的进风 口离 ． 水 箱 的 正 面距 离太 近 ，有 的地 方 几乎 与 散 热器 的进 ３２ 对发 动机 仓排 风 口小 的改进 针对 ２２中 问题 （ ）经计 算 ， 设计 发 动机 仓 水 ． ４， 原 风 口处 为 ０距 离 ， 严重 地 影响 了冷 却效 果 ； 这 （） ６ 发动机仓 内的冷却通风无导流 ， 发动机后的 箱 侧 的通 风 口的面积 约为
项目六：发动机冷却系统的检测与维修(工作任务1,2)
力)从散热器的出水口导人，同时加人压缩空气，
让水和压缩空气从散热器的进水口流出。
（2)散热器盖的检查方法。将散热器盖旋装在测
试器上，用手推测试器，直至蒸汽阀打开为止。
蒸汽阀应在压力0.026~0.037 MPa时打开，若压
力低于0.026MPa时打开，应更换散热 器盖。
密封性的检查 1-散热器盖； 2-接头； 3-压 力表； 4-测试仪
专用冷却液一般呈深绿色或深红色，有一定的毒性，应注
意使用。
小提示：防冻液的冷凝点,不得高于当地的最低气温。
冷却液的对环境保护及安全措施
冷却液加注
（1）查阅资料，找出实习轿车冷却液管路图。
冷却液管路图
冷却液加注
（2）在发动机停止工作10分钟后或水温显示低于100℃后开始检查冷却液液面高度； 检查确认冷却液膨胀罐或水箱中的冷却液液位是否在MAX与MIN标记之间。 （3）如果液位低于MIN标记，应先排除泄漏。 （4）检查冷却系统的渗漏。 拆下散热器盖，将测试仪安装在加注口上，对冷却系统施加120~180kPa的压力，检 查冷却液是否渗漏。加压时重点检查散热器水管、散热器，汽缸盖，汽缸体等部位， 是否存在渗漏现象。
水泵的检修
（1）检查水泵渗漏。 水封失效时会有大量的冷却水从检视孔处流出。水泵壳体若有裂纹，也会发生 渗漏。 （2）检查带轮的转动和轴向、径向窜动量用手转动带轮，应运转灵活，无卡 滞现象；否则，泵轴可能弯曲或轴承浸水锈蚀。
水泵壳体 1-泄水孔； 2-泵壳
发动机冷却系统的 检测与维修
（工作任务1、发动机冷却系统的维护）
发动机对冷却液的选用
为防止发动机水套产生水垢,阻碍传热,冷却液应使用软水,
因此冷却液是用水与防冻剂配制而成的。
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发动机冷却系统计算与验证
作为冷却系统1D分析的重要边界，发动机冷却水套流阻特性一般利用A VL Fire软件计算获得。
为了验证冷却系统分析的精确度，以发动机水套流阻特性、零部件性能、发舱风量数据和换热量数据为边界建立冷却系统换热分析模型，并对比热环境风洞试验，校验计算准确度，以指导仿真分析在产品开发中的意义。
标签：CFD;水套;冷却系统;风洞试验
1 前言
冷却系统是发动机的重要组成部分，其性能的好坏直接影响发动机的工作状态，特别目前增压技术的广泛应用对冷却系统设计要求进一步提高，传统冷却系统的经验设计与试验消耗较多资源，需要较长开发周期，而计算机仿真技术的应用为冷却系统设计提供新的开发方式，为确认仿真分析结果在冷却系统开发中的精确度及仿真分析技术在产品开发中的意义，需要进行相应验证。
本文首先进行发动机水套CFD分析，以确定水套流阻特性，该数据为冷却系统计算的基础数据，然后基于零部件特性、发舱风量数据和零部件换热数据进行冷却系统热耦合模型的建立，最后将计算结果与试验数据对比，校验计算的准确度，确定仿真分析技术在产品开发中的指导作用。
2 发动机水套CFD分析
发动机水套流阻数据是冷却系统分析的关键数据，其获取方法包括试验方法和CFD分析方法，目前应用较广的方法是基于A VL Fire软件进行水套CFD分析方法。
冷却系统仿真分析流程，首先基于水套几何模型进行水套模型前处理及水套三维CFD分析，获得水套流阻特性。
然后以冷却系统管路模型搭建冷却系统换热分析模型，并将水套流阻特性、零部件性能数据、风量数据和换热量作为边界进行输入，并进行热耦合分析，得到冷却系统冷却液温度、进气温度和机油温度，并将各温度与CWT试验对比验证分析精度。
水套流阻特性根据水套CFD 分析获得，分析模型介质为50%乙二醇混合溶液，采用复合壁函数来处理接触壁面，湍流模型为k-模型。
3 冷却系统换热计算
冷却系统换热分析模型边界包括：发动机水套流阻特性、零部件特性数据、各部件换热量数据和发舱空气侧进风量数据。
其中各部件换热量数据根据发动机台架热平衡试验获得，发动机台架标注该冷却系统主要散热部件，该台架设备主要包括电涡流测功机、燃油恒温设备、水恒温设备和油耗仪。
根据发动机扭矩曲线特性，定义冷却系统分析工况，计算工况为环境温度40℃，车速180km/h，坡度为0%的高速工况。
传感器布置完成后，进行台架热平衡试验，计算工况下的换热量数据如表1所示。
另外以计算工况车速为边界条件进行发舱CFD分析，计算工况下冷凝器、低温散热器和高温散热器进风量数据如表2所示，该数据为冷却系统热耦合计算的边界数据。
4 热环境风洞试验
为验证分析的精确度，进行热环境风洞试验，得到冷却系统各位置的温度数据。
试验结果如表3所示，发动机水温为108℃，高温散热器出水温度为96.9℃，高温散热器后空气温度为82℃，发动机机油温度为132.3℃。
由试验数据和分析结果对比知，冷却液温度偏差在2℃以内，空气温度偏差也在2℃以内，机油温度偏差为2.5℃，为该工况分析结果与试验数据对比情况，根据对比可知冷却系统换热分析具有较高的准确度。
5 结语
①通过A VL Fire软件进行水套CFD分析，获得发动机水套不同进出口的流阻特性曲线;②利用发动机台架进行台架热平衡试验，对测试数据进行处理获得计算工况下各部件的的换热量数据;③以发动机水套流阻数据、发舱进风量数据、换热量数据为边界进行冷却系统热耦合分析，得到计算工况下的系统各个位置的冷却液温度、空气温度和机油温度;④利用整车转毂试验台进行整车热环境风洞试验，获得计算工况下各个温度试验数据;⑤将分析结果与试验数据进行对比可知冷却系统分析精度较高，可以为产品开发提供有效支撑，提高产品开发效率，缩短产品开发周期。
参考文献：
[1]汤定国等.汽车发动机构造与维修[M].北京：人民交通出版社，2005.
[2]张扬军，张树勇，徐建中.内燃机流动热力学与涡轮增压技术研究[J].内燃机学報，2008，26（增刊）：90-95.
张蕾（1989- ），女，汉族，安徽六安人，本科学士学位，助理讲师，研究方向：汽车发动机构造与维修。