第2期 2018年4月
内燃机
Internal Combustion Engines
No. 2
Apr. 2018汽车发动机热平衡解析及优化
赵文仲，陆荣荣，周涛，张雪林
(安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心发动机设计研究院，安徽合肥230601 )
摘要：汽车热平衡是汽车热管理的重要内容，也是汽车重要的性能开发项目。如果热平衡不理想，冷却液温度得不到稳 定，一直上升，从而触发发动机的热保护而限扭，或者即便稳定，但发动机的冷却液不是处于良好的工作温度，从而导致 发动机的油耗和排放不佳D从汽车热平衡的根源出发，在对发动机的热平衡充分调查的基础上，通过水路和气路两个路径 来分析和解决热平衡问题，达到了预期的目标，并通过了台架的气蚀试验和可靠性试验D
关键词：热平衡；热保护；冷却液温度；气蚀和可靠性试验
中图分类号：TIU11 文献标识码：B文章编号：1000 - 6494 (2018 ) 02 - 0016 - 04
Analysis and Optimization of Heat Balance of an Automobile Engine
ZHAO Wenzhong,LU Rongrong,ZHOU Tao,ZHANG Xuelin
江淮轻卡汽车(Technical Center,Engine Design Research Institute,Jianghuai Automobile Group Corp.,Ltd.,Hefei 230601 ) Abstract：Heat balance of an automobile is an important part of automobile heat management, and is also an important performance development project for automobiles. If the heat balance is not ideal, the temperature of coolant can5t be stable and will rise all the time, thus starting the thermal protection of the engine and Limiting the torque. Or even the coolant temperature is able to be stable, the engine fuel and emissions are not good for unsuitable coolant temperature. Starting from the source of heat balance, based on the full investigation of engine heat balance, the problem of thermal equilibrium is analyzed and solved through the water way and air way. The desired goal is achieved, and cavitation and reliability tests are passed on engine benches.
Keywords：heat balance; thermal protection; coolant temperature; cavitation and reliability tests
0前言
汽车发动机的燃料燃烧产生的热量一部分转 化为曲轴的有效功，一部分经过传人冷却介质散失 到缸外，一部分随同排气直接流出，其佘部分通过 辐射进行热量传播以及克服摩擦转化为摩擦功损失 等。内燃机按照热能表现将以有效功和各种损失的 数量分配来研究燃料总热量的利用情况称为热平 衡。从汽车整车的角度来讲，发动机的冷却液和机 油与环境温度的差值保持稳定叫汽车热平衡'从发动机热平衡的角度出发，我们希望有用 功所占的比例越大越好，就是提高发动机的热效 率。从整车角度讲，我们希望冷却液和机油与环境 温度的差异尽快达到稳定状态，并且冷却液和机油
作者简介：赵文仲（1984-)，男，安徽人，本科，主 要从事发动机整机性能优化研究D
收稿日期：2017-12-13处于合理的温度范围。
汽车热平衡是汽车热管理的重要内容，也是 汽车重要的性能开发项目。如果热平衡不理想，要 錯却液温度得不到稳定，一直上升，从而触发发 动机的热保护而限扭，要么即便稳定，但发动机的 冷却液不是出于良好的工作温度，导致发动机的油 耗和排放不佳。
以轻卡为代表的商用车，其发动机的工作负 荷和功率输出普遍偏大。当车辆低速大油门爬坡或 者大油门高速行驶时，最容易出现汽车热平衡的问 题。我们以一款轻卡为例，又寸其面临的热平衡问题 进行分析并给出解决方案，给热平衡问题的处理提 供一些参考。
1汽车热平衡问题的根源
汽车发动机冷姻的能量传递简图见图1。
发动机水套的冷却液吸收发动机燃烧的热量，流经散热器后回流至发动机。在散热器处，热