发动机本体传热的一维CFD仿真北大核心

利用Pro/E软件建立了缸套、缸盖和缸体三维模型,并抽取得到了冷却水腔模型。利用GT-Suite中GEM3D模块实现三维模型向管路、流动部件和热质量一维模型转换,通过台架试验数据验证了模型的准确性。对标定工况下发动机本体传热量、温度分布以及冷却液入口流量、发动机转速和负荷对传热性能的敏感性进行了分析,仿真结果为发动机本体传热控制及优化提供了理论依据。     

汽车冷却系统的基础知识(中)

发动机缸体和气缸盖有许多通道,可以将冷却液输送到发动机的关键部位。发动机燃烧室的温度可达2500℃,因此冷却气缸周围的区域非常重要。如果发动机运行时间太长而不冷却,可以将活塞与气缸焊接到一起,导致发动机彻底报废。散热器是一种热交换器,用来将冷却液携带的热量传到空气中。大多数汽车都使用铝散热器,通过将薄铝片焊到扁平的铝管而制成,这些铝片     

新一代2.0L4缸汽油机冷却系统的开发

为满足日益严格的全球燃油经济性要求,流量主动控制、缸间钻孔和快速加热等各种先进的发动机冷却技术得以应用。韩国现代汽车公司最近开发了新一代2.0L4缸汽油机,采用了几种新的冷却系统技术。从概念设计阶段到预生产阶段,总结了三维计算机辅助工程(CAE)分析在发动机冷却性能评价中的应用。对缸盖和缸体水套中的冷却液流动进行了研究,找出了最佳方案,并通过优化缸垫孔对其进行了进一步的改进。在制造首台试验发动机之前,进行了三维温度模拟,以满足工程样机阶段的开发标准。为降低发动机温度或提高生产率,在新开发的发动机上研究并实施了一些水套的设计,如快速加热的缸体水套隔板、集成EGR 冷却器的缸体、集成排气歧管的缸盖等。这些设计在试验阶段呈现了良好的效果。采用了三维热流CAE分析,对各系统进行了详细的物理现象研究,并提出了解决方案。结果表明,新一代发动机的冷却系统具有足够的热稳定性。     

集成排气歧管GDI发动机热平衡试验研究

本文中研究了不同的发动机台架热平衡试验方案和试验条件对集成排气歧管缸内直喷(GDI)汽油机热平衡性能试验结果的影响。结果表明:与传统发动机台架热平衡试验方法相比,基于实车散热器、冷却和进排气管路以及附件的台架热平衡试验方案,可降低管路变化造成的系统流动阻力增大、管路传热损失增加、冷却液流量不可控、发动机进出口冷却液温差过小等对热平衡试验不利的因素影响,试验结果更接近实车状态;中冷后进气温度、冷却液温度和开关冷却风机等对热平衡测试结果均有显著的影响;集成排气歧管式发动机的排气歧管内置在缸盖内导致发动机冷却水套的散热量明显增大,冷却系统也必须提供更大的冷却能力才能满足发动机的热平衡需要。     

不可随意丢掉发动机分水管

为保证发动机水套各处冷却液畅通和迅速循环 ,避免出现使冷却液停滞的死角 ,保证各部分的温度均匀 ,冷却液应先流入受热最大的部分 ,对某些过热部位加强冷却 ,设置专门的分水管。分水管是用黄铜皮制成的扁管 ,从气缸体 (侧置式 )或气缸盖 (顶置式 )的前端插入水套 ,并与水泵的出水孔相通。沿管的纵向开有与气缸数相同的出水孔。孔道向后依次加大 ,以使各缸冷却均匀。冷却液从孔中射出 ,首先冷却最热的排气门座 ,然后冷却气缸壁和燃烧室。分水管损坏和腐蚀失去作用 ,会使气缸冷却不均匀 ,前面缸冷却后面缸过热 ,时间一久会使发动机过热 ,功率…     

故障排除 经验点滴

一辆行驶了7万km的本田雅阁轿车。装备2．0 L发动机。在行驶过程中有时会出现发动机过热的现象。检查分析用故障检测仪对发动机电控系统进行诊断,无故障代码储存。检查点火系统,正常。检查各缸气缸压力,也正常。检查冷却系统,发现储液罐内已无冷却液,但散热器内冷却液液面正常。更换冷却液后路试,发动机仍然会出现过热现象,再     

增压中冷柴油机冷却水套流动特性研究

在不同工况下对冷却水套水流入口流量以及特征点的温度、压力进行了测试与分析.建立了冷却水套三维模型,对冷却水腔的流动均匀性、整机压力损失、冷却液流速和换热系数进行了分析.研究结果表明:强化机型冷却水套中的流速和换热系数均能满足冷却要求,但各缸冷却水套的流速不均匀,在进排气侧不同程度地出现了旋涡,第四缸附近的流速低于其它各缸;进入气缸盖冷却水套的流量不均匀;改进后的冷却水套结构使流动的均匀性得到改善.     

节温器——必不可少的发动机机体温度调节"大师"

众所周知,人体血液循环有大循环(体循环)和小循环(肺循环)之分,而汽车发动机的冷却系统也主要是通过大、小循环的方式来调节冷却液温度的(也有部分发动机采用根据冷却液的温度,改变冷却风扇的工作状态,如利用耦合器,通过变更冷却液散热器空气流量的方法来实现调节冷却液的冷却强度.本文特指水冷发动机).     

一种基于发动机分体独立冷却的新型智能冷却系统的研究

该系统采用缸体和缸盖分体独立冷却回路进行冷却并实现智能控制,根据缸体和缸盖冷却需求,通过控制缸盖和缸体的冷却液流量的大小进行按需冷却,确保发动机在最佳的温度状态下工作,降低燃油消耗,提高发动机的经济性。     

日产公司发动机的开发动态

<正> 每个缸套周围的以及各缸之间的冷却水温的不均匀性是高性能多缸发动机普遍存在的问题。日产公司声称他们采用侧面横流冷却系统已解决了这一问题。横流冷却系统装有侧面水道,把加压的冷却水送入侧面水道,通过侧面水道分配到每个气缸。用这种方法可使全部气缸接近均匀的冷却。这样就保证了各个缸内辛烷值要求几乎完全平衡。该公司对制造公差的     

柴油机缸体—缸套—缸盖—冷却水整体耦合传热仿真研究

采用CFX软件,对由缸体—缸套—缸盖—冷却水组成的系统进行耦合传热分析研究,探索了柴油机整机模拟技术的难点和重点。对耦合系统在标定工况下进行计算,得出了柴油机缸盖、缸套的温度场以及冷却水的流场,提出了冷却水道的改进措施。     

分体冷却式柴油机缸盖水套的CFD分析

利用CFD技术对一高速柴油机缸盖水套进行了分析。介绍了缸盖水套结构调整的基本原则及其计算网格的选取方法，并对3种方案的缸盖冷却流场进行了分析。指出，进一步减小沿进气道侧两缸相邻区域连接截面的面积，可以显著减少沿该侧的冷却液流量，增加沿着排气道侧和喷油器侧的冷却液流量。如在缸盖底部排气门侧加导流盘结构，其冷却效果更好。     

冷热冲击工况下发动机冷却水套传热分析

通过模拟整车在上下坡过程中发动机工作状况,建立了冷却水套非稳态工作环境,利用CFX流体分析软件对非稳态工况下的冷却水套流动传热状况进行仿真分析,得到了冷却液流场和温度场,通过流固耦合分析得出了发动机缸体缸盖热负荷的分布情况。对发动机进行了实际的变工况试验验证,证明了仿真分析的正确性,验证了冷热冲击试验可以为冷却水套换热分析提供准确的工况环境。     

轿车发动机冷却水套流动与传热CFD计算分析

通过UG软件对某汽油机冷却水套建立三维模型,利用计算流体力学软件FLUENT分析发动机内部冷却水的流场分布、换热系数分布以及压力损失,同时对该发动机的冷却水套提出了优化方案并对其计算结果与原方案进行了对比分析。原发动机冷却水套的流动传热计算表明:缸盖进气侧冷却水流动较均匀,3缸和4缸缸体冷却水套排气侧冷却能力较差,1缸和2缸缸盖冷却水套排气侧冷却能力较差,通过改进前后换热系数比较,说明改进后的发动机冷却水套的换热能力优于原发动机冷却水套。     

某型汽油机水套CFD分析

汽油机水套能保证冷却液在其内部循环从而带走发动机产生的热量。文章基于车型匹配需求,将一款汽油机的布置形式由横置改为纵置,根据散热器出水口位置设定了2种方案,并对其水套进行CFD分析,以确定最佳的方案。文章使用FIRE软件分析了2种方案中水套的流速、换热系数及其分布情况。结果表明：从气缸体和气缸盖的流体速度大小和分布均匀性来看,方案Ⅱ优于方案Ⅰ;从气缸体和气缸盖的换热系数值大小和分布均匀性来看,方案Ⅱ优于方案Ⅰ。因此,方案Ⅱ的冷却水套能达到更佳的冷却效果。     

应用CFD技术对汽油发动机冷却水套进行优化设计

应用FIRE软件对某一新设计发动机冷却水套进行三维数值模拟,得到了冷却液流场压力损失、流场速率、换热系数分布、流量分布等基本流场信息。与AVL标准限值及现有产品发动机冷却水套数值分析结果比较,提出了调整缸垫分水孔的大小和布置、修改缸盖水套结构、调节水流方向等措施,对优化设计后的冷却水套重新进行流体力学(CFD)计算,结果表明,水套的冷却能力满足工程标准要求。     

DL59天然气发动机冷却水套流动与传热仿真分析

应用商用计算流体力学软件Fluent对某天然气发动机冷却水套进行了模拟计算,得出了缸体、缸盖水套内的冷却液流场分布以及压力损失。水套总压损失的计算结果为43.72kPa,缸体水套冷却液流速0.7m/s以上,缸盖水套冷却液流速0.5m/s以上,均符合流速准则。热负荷较高区域的传热系数也满足要求。     

高强化柴油机气缸盖水流分布试验研究

采用流动显形法对典型增压柴油机气缸盖进行水流分布试验 ,得到冷却水在缸盖中的二维流场。并对不合理的设计进行改进 ,既减小阻力又加大了流量并且提高了流速 ,使缸盖得以充分冷却。     

车用柴油机缸盖冷却水腔的CFD分析

对WD615普及型欧Ⅲ排放柴油机的冷却水腔进行了CFD模拟,对冷却水腔的整体流动均匀性和整机压力损失进行了分析评估,并对缸盖火力面、喷油器安装孔和排气道周围冷却水腔的冷却液流速和换热系数进行了详细分析。模拟计算结果表明,冷却水腔的流动均匀性和压力损失可以满足欧Ⅲ排放柴油机使用要求;流经火力面和排气道周围水腔的冷却液流量分配合理;缸盖火力面、喷油器安装孔和排气道周围水腔冷却良好。     

冷却液流动均匀性对缸套热变形的影响研究

对某一高压共轨柴油机的冷却液流动特性和缸盖、缸套关键点温度进行了台架测试,为热分析提供边界条件;建立了缸盖-缸套-冷却水-机体流固耦合模型,应用流-固耦合传热方法,研究了冷却液流动均匀性对缸套热变形的影响,并优化了机体分水孔和缸盖上水孔的流动特性。结果表明:优化后的水套,各缸冷却不均匀性系数平均减小了9.78%;缸盖水套最高温度下降了8.64%,缸套最高温度下降了2.03%,缸套热变形最大值减小了1.10%。