[发明专利]一种水冷中冷系统分析方法

说明书

本发明公开了一种水冷中冷系统分析方法，采用GT‑Suite仿真技术模拟在整车试验工况下，低温散热器(3)及电子水泵(2)性能是否满足整车需求；按照进气冷却系统原理图搭建GT‑Suite仿真模型，冷却液在电子水泵(2)驱动下，将增压器(4)和水冷中冷器(6)产生的热量带出，通过低温散热器(3)换热，将热量释放到大气中。采用上述技术方案，将GT‑Suite仿真技术在发动机进气水冷系统开发匹配上进行应用，解决了发动机进气冷却系统开发成本高、周期长的问题；高精度仿真模型的应用，为后期系统及整车试验提供了高价值的参考，避免引起整车开发中多次重复试验验证，减少资源浪费。

技术领域

本发明属于汽车发动机进气冷却的技术领域。更具体地，本发明涉及对发动机进气水冷中冷系统的分析方法。

背景技术

随着汽车保有量不断增大，严格的排放限制，带有涡轮增压汽车发动机逐渐成为市场主流。涡轮增压器提高了发动机进气量，实现小排量大功率、大扭矩输出，提高整车动力性能。增压发动机比自然吸气发动机动力充沛，这是因为增压发动机依靠增压器提高了空气燃烧效率。

但是，增压器的存在也带来了负面影响：通过增压器后的气体温度升高、压力增大，氧气密度会降低，空气在被压缩的过程中密度升高，必然会导致空气温度升高，从而影响发动机的有效充气效率，如果想进一步提高进气效率就需要增加进气冷却系统。

大量数据及文献表明，在相同的空燃比条件下，增压空气的温度每下降10℃，发动机功率大约提高3％～5％，如果未经冷却的增压空气进入燃烧室，除了会影响发动机的进气效率，还很容易导致发动机燃烧温度过高，造成爆震等故障。因此，为了解决增压后的空气升温造成的不利影响，必须增加进气冷却环节来配合增压系统工作。

常见的发动机按照冷却介质不同，其进气冷却方式有风冷式和水冷式。风冷式是以空气作为传热介质，经运动风通过中冷器将增压气体产生的热量带走，以达到冷却的目的，冷却效率相对水冷式较低，一般需要较长的进气管路，影响整车动力响应。水冷式是以冷却液作为传热介质，通过低温散热器与外界空气进行热交换把增压产生的热量带出，冷却液的比热容较大，相对换热效率较高，安装相对比较灵活，一般不需要较长的进气管路，发动机进气更加的顺畅，应用比较广泛。

近几年来，为提升产品竞争力，主机厂在进气冷却匹配上各显其能，仿真计算模拟软件得到广泛的推广，常用的有Kuli、GT-Suite、Amesim、Matlab、Flowmaster等，但是，这些仿真软件的应用效果不太理想，与真实工况的差距较大，仿真结果往往不能为后期系统开发及试验提供依据。

发明内容

本发明提供一种水冷中冷系统分析方法，其目的是解决发动机进气冷却系统开发成本高、周期长的问题；高精度仿真模型应用，为后期系统开发及整车试验提供了高价值的参考。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明的水冷中冷系统分析方法，采用GT-Suite仿真技术模拟在整车试验工况下，低温散热器及电子水泵性能是否满足整车需求；按照进气冷却系统原理图搭建GT-Suite仿真模型，冷却液在电子水泵驱动下，将增压器和水冷中冷器产生的热量带出，通过低温散热器3换热，将热量释放到大气中。

所述的分析方法包括以下步骤：

步骤1、制作发动机进气冷却系统原理图；

步骤2、整车进气负荷参数输入确认；

步骤3、零部件性能参数收集；

步骤4、GT-Suite仿真模型搭建；

步骤5、GT-Suite仿真输出结果分析及零部件选型确定；

步骤6、GT-Suite仿真结果与整车温度场试验结果对比。