风冷汽油机热载荷分析及喇叭型导流罩的影响研究

作者：张俊红; 王西博; 林杰威; 张立鹏; 郑越洋; 阎岩; 戴胡伟

来源：西安交通大学学报, 2022, 1-9.

• 风冷汽油机
• 耦合传热
• 热载荷
• 导流罩

为了深入分析热载荷对风冷发动机运行稳定性的影响，通过CONVERGE仿真软件对某四冲程风冷式汽油发动机缸内燃烧过程进行数值模拟计算，获得了完整的缸内燃气侧热边界条件。基于FLUENT仿真软件，建立发动机热流固耦合稳态传热仿真模型，获得了燃气侧不均匀热载荷与机体外复杂空气流动共同作用下的发动机热载荷分布，并通过台架试验验证了稳态传热仿真的准确性。设计喇叭型结构导流罩，分析了导流罩收缩比对导流罩性能的影响，改善发动机的冷却效果。结果表明，发动机稳态传热仿真与台架测试最大误差3.12%，仿真模型具有较高的准确性。发动机机体最高温度655K，出现在排气道端口处位置。随着导流罩收缩比的减小，发动机冷却散热性能增强，收缩比λ=1.94时，冷却强化效果最好，机体最高温度降低8.8K。研究对风冷汽油机的冷却系统设计及优化具有指导意义。

• 单位
  内燃机燃烧学国家重点实验室; 天津大学