基于全耦合仿真的发动机高原环境适应性研究

摘要

以某型车用涡轮增压发动机为研究对象,基于发动机仿真软件Gt-Suite建立了发动机工作过程及其冷却系统全耦合数值仿真模型,利用台架热平衡试验对模型进行了验证,结果表明该仿真模型具有良好的计算精度.通过改变模型环境边界条件,计算并分析了海拔1000m、3700m、4500m地区该型发动机在最大扭矩工况和额定工况下的动力性、经济性、热负荷的变化情况,计算分析了在海拔高度为3700m和4500m环境下发动机性能的变化。研究结果表明:相比平原地区发动机功率和缸内最大爆发压力下降，燃油消耗率大幅升高;涡前排气温度和缸内温度升高，缸盖—缸套—活塞组和排气管热负荷恶化严重;需要冷却系带走的热量增加，对高原地区冷却系统散热能力的要求进一步提高。该研究为对该型车用发动机进行高原环境适应性评价和技术改进方案论证提供了理论依据。