卡车发动机舱流场分析与散热性能研究

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汽车发动机舱内空间小，散热器、中冷器、冷凝器、发动机本体和排气歧管等多个高温热源布置在-个狭小的空间内，散热比较困难1。在新车型开发过程中，如果前期未充分考虑发动机舱的布置对机舱内气流分布的影响，容易形成冷却空气的回流，循环加热冷却气流，造成机舱整体或是局部温度过高。传统的实验测试要在样车制造出后才能开始实施，并且开发周期长，耗费成本高P-6I。针对某卡车新车型在样车设计阶段暴露出的发动机舱散热性能较差的问题，利用STAR-CCM软件对发动机舱的散热性能进行分析，计算在最大扭矩工况和额定功率工况这两个最恶劣的行驶工况下发动机舱内的流惩温度场，校核前端冷却拈的换热功率是否满足要求，分析发动机舱内是否存在回流、滞留现象，预测发动机舱的高温区域，并根据具体问题提出改进方案 ，对发动机舱的布置和优化提供理论指导。

2计算模型及边界条件2.1数值方法由于汽车的行驶车速远小于声速，空气密度变化较小，在计算中把空气视为不可压缩流。发动机舱内结构复杂，气流在机舱内容易引起分离，产生大量涡流，采用有限体积法对控制方程进行离散，选用标准k吨 两方程湍流模型11lo离散方程组的压力和速度耦合采用SIMPLE算法，收敛标准为：能量方程余项小于10-6，其余各项 于10-3。

2。2计算模型整车模型包括：车身外表面、发动机舱、进气格栅、冷却模块、动力总成、底盘系统、进排气系统、转向系统等影响机舱内空气流动的主要部件。舱内计算模型，如图1所示。

图 1发动机舱几何模型Fig.1 Geometry Model of Vehicle Compartment来稿 13期：2012-10-09基金项目：江苏省产学研前瞻性联合研究项目资助(BY2009lo9)作者简介：曹国强，(1987-)，男，辅三明人，在读硕士研究生，主要研究方向：汽车热管理分析；王良模，(1963-)，男 ，重庆人，博士生导师，主要研究方向：车辆系统动力学及仿真No.8Aug.2013 机械设计与制造 103散热器 中冷器 冷凝器(b)图9工况 1和工况2换热器换热功率对比图Fi&9 Dissipated Power of Cooling Model inCondition 1 and Condition 24结束语利用 CFD分析软件模拟汽车发动机舱的散热情况，以及发动机舱的流惩温度场分布，并校核冷却拈的散热性能，得出如下结论。

(I)发动机舱内舱内的散热环境较差，主要是由热回流引起。散热器、中冷器和冷工况要求。

满足恶劣(2)添加阻风板能够有效的阻止回流，避免循环加热；增大导流板面积能加大导流效果，增大中冷器的进风量；添加密封板能够提高中冷器和散热器通道的密封性，减小漏风，提高散热效率。