某新车型发动机舱热管理的研究与改进

汽车发动机舱热管理主要研究发动机舱内的空气流动状况和冷却系统散热性能,这关系到整车的安全性、舒适性、经济性。与整车风洞试验相比，仿真技术能够降低研发成本、缩短研发周期，加快产品投放速度，提高产品竞争力。本文即是以某著名汽车公司自主研发的发动机中置式车型为研究背景，采用计算机仿真技术，对该车型的机舱热管理性能进行了系统的研究。 首先简化了整车三维几何模型，利用STARCCM+强大的网格能力建立了多面体计算网格。分别在怠速、爬坡、高速工况下分析了该车型发动机舱的流动特性和温度场特性。发现局部回流和发动机排气歧管附近温度场过高问题。接着应用一维匹配计算方法，把三维软件中的计算结果导入到AMEsim中，冷却系统的热平衡分析表明怠速工况下发动机出水温度偏高。 最后讨论了可行的改进方案，依据本车特性，确定了导流与热保护相结合的优化原则。在此基础上设计了导流板及隔热罩，并考虑到安装问题。对优化后的模型重新进行分析，结果表明该方案能够有效增加冷却系统风量，隔热罩能够减弱热辐射影响。一维匹配分析显示爬坡工况下发动机出水温度降低到104.43℃，比原来降低3.6%，达到了设计要求。 通过三维与一维耦合的数值仿真方法可以在整车研发初期有效评估汽车的机舱热管理性能，并利用计算机仿真成本低、周期短、改型快的优势，进行多种方案比较，提高散热性能，为此类车型的机舱热管理分析提供参考依据。