某乘用车冷却系统的一维流动分析.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.12.027某乘用车冷却系统的一维流动分析王悦，辛海霞，崔欣洁，柴召朋，赵彦辉（哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司技术中心，黑龙江哈尔滨150060）摘要：文章以搭载某型增压发动机的某乘用车冷却系统为研究对象，利用AMESIM软件建立冷却系统的一维流动分析模型，在CFD软件计算的支持下，对该乘用车冷却系统中各支路的流量分配进行了分析。结果表明，冷却系统中各支路的流量在一些特定工况下存在问题，还应进一步优化。关键词：增压发动机；AMESIM；冷却系统；一维流动分析中图

2、分类号：U464.138文献标识码：A文章编号：1671-7988(2016)12-78-03One-dimensionalflowanalysisofapassengercarcoolingsystemWangYue,XinHaixia,CuiXinjie,ChaiZhaopeng,ZhaoYanhui（CenterofTechnology,HarbinDongAnAutomotiveEngineManufacturingCo.,Ltd,HeilongjiangHarbin150060）Abstract:Inthispap

3、er,apassengercarcoolingsystemofaturbochargedenginewasstudied.Theone-dimensionalflowanalysismodelofthecoolingsystemwasbuiltbyusingAMESIM.TheflowdistributionofeachbranchinthecoolingsystemofthepassengercarwasanalyzedbythesupportofCFD.Theresultsshowthattheflowofeachbra

4、nchofthecoolingsystemhassomeproblemsinsomespecificconditions,anditshouldbefurtheroptimized.Keywords:turbochargedengine;AMESIM;coolingsystem;One-dimensionalflowanalysisCLCNO.:U464.138DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2016)12-78-03有效的冷却系统的功能部件选型，有效的缩短设计周期、降引言低开发成本和风险

5、。冷却系统是车辆的主要系统之一，车辆运行中燃料总热1、冷却系统的一维流动分析过程简述[1]量的20%～30%通过车辆冷却系统进行散热。各支路中冷却液的流量直接影响冷却系统的散热效果。然而，冷却系统中1.1车辆冷却系统的概述的各部件水套形状非常复杂，各管路走向尺寸多样，各部件车辆的冷却系统大致包括散热器、散热器溢出壶、空调管路相互连通错综复杂。导致在车辆总布置阶段正确估计各暖风机换热水套、发动机水套、发动机水泵、发动机恒温器、支路流量非常困难。发动机增压器冷却水套、发动机机油冷却器冷却水套及相应传统方法只能依靠经验进行估计，导

6、致冷却系统的设计连接管路，各部件相互连接，如图1所示。裕度偏大。也就意味着，车辆可能使用了过大的散热器、发动机选择了过大的水泵，最终导致车辆机舱布置困难、车辆制造成本上升、发动机油耗上升等问题。通过使用一维流动分析，可以在乘用车设计前期就进行图1冷却系统示意图作者简介：王悦（1982-），男，就职于哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司技术中心，研究方向发动机、变速器总成及部件仿真分析。此冷却系统相对于传统设计有两处不同：第一，此发动79汽车实用技术2016年第12期机由于机舱布置需要，倾斜了一个角度，导致发动机出水口溢出壶在冷却

7、系统主要承担两个功能，一是容纳冷却系不是水套在竖直方向上的最高点。为防止水套内气体无法排统中多余的冷却液或为冷却系统补充冷却液；二是为整个冷净，在水套上额外开了一个排气口，由排气水管连接在车辆却系统提供一个正压力，确保水泵入口处不会出现负压力。的散热器溢出壶上。第二，此发动机在恒温器开启，即大循由于本文是恒温的稳态计算，溢出壶的第一个作用无法环开启后，小循环不会关闭。得到体现，因此在模型中被简化为一个恒压的压力源。压力由上述可知，排气水管参与大循环，其常开可能影响车值设定为溢出壶泄压阀的开启压力。辆的暖机时间，小循环常开可能

8、影响发动机高功率时的冷却1.2.6其他功能部件的简化效果。因此，排气水管和小循环这两个支路在各工况下的流其他功能部件均为一个出口、一个入口，采用单一的流量是需要格外关注的。量-压力曲线来替代其真实的流动阻力，用体积单元来替代其1.2冷却系统一维流动分析模型的简化内部容积。流量-压力曲线通过