高压共轨柴油机缸盖-冷却水耦合传热研究

摘要

采用试验测试与数值仿真相结合的方法,以一款国IV非道路柴油机为研究对象,基于顺序耦合思想建立了缸盖-冷却水流固耦合传热模型,研究了缸盖的温度场、热应力和热应变的分布规律.研究结果表明:将缸盖和冷却水作为一个耦合系统进行流固耦合传热研究,能够将难以确定的外边界条件转换成内边界条件,从而更好地模拟内燃机工作循环过程中缸盖的传热状态,使仿真结果与试验结果误差更小,在5％以内.从数值仿真分析发现,冷却水高温区域主要集中在鼻梁区以及排气侧部分狭窄区域;缸盖的4个鼻梁处温度较高,并在鼻梁处出现应力集中现象,最高温度和最大应力均出现在第4缸鼻梁处;缸盖在排气侧周边的变形较大,最大变形在EGR冷却水入口处的尖角位置.