某微型汽车整车热平衡实验研究与分析

随着当今发动机的发展,发动机功率和转速不断提高,导致发动机的热负荷愈来愈高,这对冷却系统提出了更高的要求。汽车冷却系统的作用是确保发动机在任何负荷下均能在最适合的温度状态正常可靠地工作。冷却系统是汽车的一个重要部分,对发动机的动力性和经济性有很深的影响。冷却效率提高、能耗降低成为发动机冷却系统未来的发展方向。为了使整车的冷却系统满足发动机散热的需求、满足在各种环境及工况下整车热平衡的要求,必须从系统集成和整体角度出发,对整车冷却系统的散热能力进行考核,同时为各项仿真计算提供验证数据;通过对整车冷却系统的匹配计算分析,可以为新车型冷却系统的设计提供一系列的经验参数。 本文以某微型汽车作为实验对象,对在常规和极限工况进行了汽车室内整车热平衡实验和室外整车热平衡实验,得出不同环境工况下发动机冷却系统的温变特性,有效地评价了冷却系统的散热能力;通过对发动机舱温度分析提出了新的评价冷却系统指标;通过对散热性能影响因素和散热器水阻性能进行计算与分析,为冷却系统各部件的匹配优化设计提供技术支持;通过室内和室外整车热平衡实验的对比分析验证迎面风对冷却系统散热性能的影响,为后续提高迎面风利用率的研究提供理论依据。 本文还着重介绍了整车热平衡实验测试系统的搭建,包括传感器的选型安装以及数据采集系统的设计。通过对发动机冷却液和润滑油的温度测量,判断出各工况冷却液的温度是否在发动机冷却液要求范围之内,并以温升曲线、冷却常数和许用环境温度作为汽车冷却系统适应能力的评价指标;计算实际所需要的冷却液流量,并与理论需要的冷却液流量进行匹配与比较,探索从减少水阻和水泵匹配计算的角度出发来改善汽车散热能力的可行性;利用有关实验数据拟合出散热器的水阻性能曲线。本文研究成果为冷却系统的设计成果提供了有效的验证方法,并为冷却系统的优化提供了方向。这对如何设计和开发冷却系统有着重要的指导意义,同时为开发性能优良的节能型汽车奠定了一定的基础。