客车发动机舱热管理研究及结构改进

随着汽车工业的发展，人们对汽车动力性、经济性和舒适性要求的不断提高导致发动机功率不断增大；发动机舱内零部件数量不断增加导致机舱内空间越来越拥挤；这些都给发动机舱散热带来了严峻的挑战。本文针对某客车在高温天气，低速大负荷运行时出现水箱开锅及机舱过热现象，运用计算流体力学(Computational Fluid Dynamic)方法对发动机舱进行温度场和流场分析，找出了发动机舱内的过热区域和造成机舱过热的原因，并提出了相关改进意见，成功解决了机舱过热问题。本文的主要研究内容包括以下： 使用三维建模软件建立发动机舱和整车CAD模型。用商用CFD软件对CAD模型进行网格划分和仿真计算。首先，选定一个工况对该客车进行实车试验，测量实车在行驶过程中发动机舱内各重要零部件的温度，运用这组测得的试验数据对本文所采用的计算模型进行标定，以确保所采用模型的可靠性。然后，针对该客车最恶劣行驶工况进行温度场和流场的仿真计算，就机舱内温度场和速度场分布情况找出影响发动机舱内空气流动和散热能力的结构原因，并提出了三项改进措施：A、在机舱内台阶处加上导流装置；B、增大后盖顶部开口面积并把开口位置移到机舱的顶部处；C、封闭风扇侧后盖上的格栅。 针对提出的A、B、C三项改进措施分别进行了A、B、C、AB、AC、BC和ABC七种不同的组合，并对原车模型进行修改。然后分别对修改后的模型进行仿真计算。通过对改进后模型进行温度场分析，并运用机舱散热评价方法对各改进方案进行评价，综合考虑改进成本得到了最佳改进方案。 本文的研究工作对于客车的机舱热管理研究、客车机舱结构设计、缩短后续开发周期等提供一定的参考建议。