增程式电动车发动机冷却系统优化.pdf

第46卷第5期
小型内燃机与车辆技术
Vol 46 No 5
017年10月
SMA INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND VEHICLE TECHNIQUE
0ct.2017
增程式电动车发动机冷却系统优化
胡1 Urania Narendra1陈东亚1韦虹1李军1王瑞平,2
Iー宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司浙江宁波31535
2-浙江吉利罗佑发动机有限公司)
摘要:介绍了CRE发动机作为增程器使用时冷却系统的优化方向,主要是通过降低水泵性能来达
到降低能耗以及减少发动机传热的目的,从而提高发动机的效率,降低发动机的油耗。
关键词:增程式电动车冷却系统水泵油耗
中图分类号:U469.72
文献标识码:A文章编号:2095-8234(2017)05-0070-05
The Cooling System Optimization for REEV Engines
Hu Pan, Purania Narendra Chen Dongya Wei Hong, Li Jun, Wang Ruiping.2
I-ningbo Geely Royal Fngine Components Co, Ltd (Ningbo, Zhejiang, 315336, China
Zhejiang Geely Royal Engine Co., Lad
Abstract This article mainly introuces the cooling s stem optimization direction of GRE engine when t
used as range extender engine, mainly by reducing the water pump performance to achieve the purpose of
reducing energy consumption and reducing engine heat transmission, so as to improve the efficiency of the
engine and reducing the fuel consumption.
Keywords: REEVS Cooling system; Water pump; Fuel consumption
传统的汽车发动机,增程式电动车发动机工况单
主要工况处于中等转速和中等负荷。表1为CRE发
传统汽车上水泵设计的参考点是发动机的额定动机在传统汽车和增程式电动车上的额定工况点对
工况,如果额定工况的转速和功率偏高,发动机的水比,从表1可以看出,GRE发动机在增程式电动车上
泵性能将过高,导致能耗偏大。过剩的水泵流量导致的额定工况转速和功率都低于传统汽车。
气缸壁面温度偏低,传热损失偏大,不利于发动机效
表1发动机额定工况点对比
率的提高山本文介绍了水泵性能匹配方案以及相关
的试验数据分析,通过降低水泵流量来降低水泵能
发动机
额定转速(rmin-)「额定功率W
耗以及减少发动机传热,提高发动机效率,达到降低
传统汽车
5500
132
油耗的目的叫。
增程式电动车
4000
68
1增程式电动车发动机工况
CRE( geely range extender)指的是吉利增程器
2水泵匹配计算
是一款小型增压发动机,用作增程式电动车的增程
GRE发动机在增程式电动车上的额定工况为
器,在电动车没电时作为发电机使用。CRE发动机搭4000rmin、68kW,原机水泵相对于该工况而言性能
载于增程式电动车上时,其工况如图1所示,相比于过高,需要对水泵性能进行优化。
作者简介:胡(1990-),男,本科,助理工程师,主要研究方向为汽车热管理
万方数据
第5期
胡攀等:增程式电动车发动机冷却系统优化
300
33
30
280
369
270
260
280
250
250
270
260
240
240
2如
240
260
00
300
3如
330
640
100015002000250030003500
4000
5000
55006000
转速(r?min)
图1CRE发动机工况
2.1水泵设计目标确定
水泵中,冷却液带走的热量Q由公式(1)计算得
出;散热器流量需求V由公式(2)计算得出。
胀
Q=q
式中:q为能耗比,增压发动机取0.6;P为功率,kW。
热
发动机
增压器
式中:p为冷却液密度,kgyL,取1.016;C为冷却液比
热容,kJ(kg?K),取3.65;V为散热器进出水温差,
K,取10。
根据公式(1)计算出冷却液带走的热量为408kW,
根据公式(2)计算出散热器流量需求为66L/min。
图2所示为CRE发动机冷却系统布置图,从图
暖风
2可以看出,水泵流量为散热器流量、暖风流量(预
估为20I/min)以及增压器流量(预估为2Lmin)的
图2GRE发动机冷却系统布置图
总和,考虑到水泵设计的安全系数,得出发动机转
速为4000r/min时,水泵的设计流量为90min,水
泵的扬程参考原机,原机水泵的扬程在90Lmin时
为4.5m,所以水泵设计目标值定为在发动机转速
为4000 r/min,流量为90Lmin时,扬程>4.5ml
2.2水泵性能仿真计算
确定设计目标后,对原水泵的叶轮结构以及相
应的涡室进行优化,图3为原水泵叶轮结构,图4为
优化后水泵叶轮结构,从图3和图4可以看出,优化
图3原水泵叶轮结构(叶轮直径为55mm)
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