基于仿真的发动机冷却水套设计和优化

摘要

本文利用三维流体计算分析软件,开展了一款三缸汽油机缸体缸盖并联冷却水套的正向设计和研究工作.以水流组织方向、冷却流量分配比例、流动均匀性、换热系数等为设计考核目标,通过优化水泵入口结构、调整气缸垫大小和优化水套局部结构等方法,实现了冷却水套对发动机的有效冷却,缸体流量分配占比下降13％,避免缸体过冷,缸盖水套实现横流冷却功能,且各缸间的流动不均匀性由56.9％减少至15.6％,气缸盖平均对流换热系(HTC:Heat Transfer Coefficient)为气缸体平均HTC的1.77倍,气缸盖鼻梁区局部HTC大于20000W/(m2·K).