高原发动机热管理系统性能分析研究_汪茂海

2010年(第32卷)第10期

汽 车 工 程AutomotiveEngineering

2010(Vo.l32)No.10

2010174

高原发动机热管理系统性能分析研究

汪茂海,陈 涛,张扬军,杨 宏,刘景平,诸葛伟林

31广东大华仁盛科技有限公司,广州 510540)

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(11清华大学,汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084; 21总装工程兵科研二所,北京 100093;

[摘要] 根据高原环境对发动机动力性、经济性和可靠性等性能的影响,对高海拔下发动机性能和冷却系有关参数的计算进行了修正,并建立了发动机热管理系统模型,对某型工程车辆进行性能分析和改进设计,有效解决了其高原过热问题,并提高了燃油经济性。

关键词:发动机;高原工况;热管理;系统分析

AResearchonthePerformancesAnalysesofEngine

ThermalManagementSystematPlateau

WangMaohai,ChenTao,ZhangYangjun,YangHong,LiuJingping&ZhugeWeilin

11TsinghuaUniversity,StateKeyLaboratoryofAutomotiveSafetyandEnergy,Beijing 100084;

21The2ndInstituteofEngineeringCorps,GEH,Beijing 100093; 31GuangDongDahuaScienceandTechnologyCo.,Ltd.,Guangzhou 510540

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[Abstract] Basedontheinfluenceofplateauenvironmentontheperformance,fueleconomyandreliability

ofengine,somecorrectionsaremadeincalculatingengineperformancesandrelatedparametersofcoolingsystemathighaltitude,andamodelforenginethermalmanagementsystemisbuil.tTheperformancesanalysesandimprove-mentdesignforaspecificconstructionvehicleareconducted,effectivelyresolvingtheoverheatproblematplateauwhileenhancingthefueleconomyofengine.

Keywords:engine;plateaucondition;thermalmanagement;systemanalysis

模型,从高原传热模型及热管理系统结构两方面进

前言

我国海拔高度2000m以上的高原约占国土面积的1/3。高原环境造成气压、气温和密度等的变化会引起发动机过热、功率不足、排放恶化和增压器超速等一系列问题,严重影响发动机的动力性、经济性和可靠性

[1-2]

行了分析,提出高原热管理问题新的解决方案。

1 研究方法

111 高原工况计算修正

高原环境下发动机性能的恶化主要是由空气特性的变化引起,首先根据高原环境下的空气特性对热管理系统相关部件特性参数、特征曲线等进行修正。不同海拔高度下大气环境参数变化见表1,具体修正项如下。

11111 发动机功率与油耗的修正

随海拔升高,发动机转矩和功率下降,燃油消耗率增加。对增压发动机而言,一般海拔每升高1000m,

。高原发动机的热管理国外已有研

[3]

究,但大都是3000m以下起动等问题开展研究

[4-6]

,针对4000m以上高原

的热管理研究不多。国内大部分针对功率恢复、冷

,专门针对高原发动机热

管理问题的系统研究还未见报道。

文中以高原工程机械为对象,针对高原发动机热管理问题,建立高原工况计算方法和热管理系统

*国家/8630计划项目(2009AA05Z206,2003AA501100)和广东省中国科学院全面战略合作项目(2009B091300042)资助。9,128