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某微车热平衡能力改进与优化 付嘉鹏 王磊 段胜杰 海马轿车有限公司 450016 【摘要】发动机的冷却系统性能对整车的动力性、经济性有着至关重要的影响。本文通过一款微车冷 却系统的改进方案，探讨热平衡开发过程中的设计与优化思路。 【关键词】热平衡能力 额定功率 最大扭矩 试验方案 试验验证 Improvement and Optimization for the Thermal Balance Capacity of the Microcar Fu Jiapeng , Wang lei, Duan Shengjie Haima Car Co.,LTD. 450016 Abstract ：The performance of the engine cooling system can importantly influence on the car’s dynamic, economy. This thesis mainly aims at discussing the thermal balance in the process of developing the design and optimization idea through a microcar colling system improvement project. Key words: thermal balance capacity rated power maximum torque test program test validation 1 前言 冷却系统是指由散热器、冷却风扇、冷却管路等组成的用以降低发动机温度的系统，其 功用是使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内。冷却系统直接影响发动机整体性 能，对整车动力性、经济性、可靠性和耐久性也有很大影响。如果发动机过热会造成充气系 数下降，燃烧不正常，机油变质和早磨等现象，反之如果过冷会造成发动机工作粗暴，热量 散失增大，造成发动机磨损加剧，经济性下降。因此，冷却系统的设计要恰到好处。 2 热平衡试验评价方法及依据 现阶段，冷却系统热平衡能力试验标准分为两种，一种采用《GBT 12542-2009 汽车热 平衡能力道路试验方法》，另一种为各个汽车厂商自行制定的企标。本次探讨的微车采用国 标标准进行试验。国标试验分为额定功率、最大扭矩、模拟爬坡、最高车速、熄火浸置、怠 速等六个工况。大量的试验表明，由于功率高，车速低等缘故，很多车型在额定功率和最大 扭矩工况无法到达平衡，油温无法平衡的情况尤为突出。热平衡各工况的判断依据：当连续 4min 各冷却介质温度与环境温度的温差值无升高的趋势，且变化均在±1℃以内时，即认为 汽车达到热平衡，该试验工况结束。 3 某微车开发过程中出现的问题 整车热平衡能力试验主要考察所开发车型对各种气候的适应能力，特别是高温天气下的 适应能力。在采用《GBT 12542-2009 汽车热平衡能力道路试验方法》进行试验的时候，通 常采取拖车道路性能试验或者环境仓底盘测功机试验两种方式。其中拖车道路试验由于受场 地、天气、驾驶习惯、试验设备等多重因素的影响比较难把握，但试验结果比较和实际情况 接近。环境仓底盘测功机试验能模仿真实环境中的温度、湿度、风速等条件，同时试验设备 便于操作，但对于后轮驱动的车型来说，在试验过程中，由于前轮固定不动，减少了其对发 动机油底壳的冷却，造成油温比实际情况稍微偏高。 某微车在开发过程中，通过环境仓底盘测功机测试热平衡能力，按照《GBT 12542-2009 汽车热平衡能力道路试验方法》规定的工况进行试验。 3.1 许用温度的确定 本文涉及微车冷却系统冷却液的许用温度为 118℃，即在冷却系统最大压力的情况下， 冷却液的沸腾温度，具体如下表： 根据选用机油的特性来设定机油的许用温度，本车型机油许用温度为 150℃。 3.2 额定功率工况时数据如下 上图中横轴每 5 秒传感器测一次温度。在 13 分