随着汽油机的不断强化,缸体与缸盖的传热和热负荷已成为影响汽油机综合性能的重要因素。开发具有流动阻力小、传热性能优的冷却水套则是车用汽油机能否在21世纪仍作为交通运输领域主要动力的一个重要条件。因此,汽油机冷却水套热平衡分析、汽油机冷却水套流场分析及其性能优化对保证汽油机零部件保持适宜工作温度,确保其工作可靠性和良好性能、实现节能减排目标具有重要的现实意义。本文以湖南大学“985”二期——汽车先进设计制造技术科技创新平台(教重函[2004]1号)为依托,以实现提高汽油机的工作稳定性和改善汽油机动力性、经济性和排放性为目的,论文的主要工作如下:(1)建立了汽油机冷却水套热平衡方程,并对传热性能影响因素进行了重要程度分析,为汽油机冷却水套热设计提供很好的理论依据。(2)对某四缸汽油机冷却水套内的流场进行了数值模拟,结果表明,该冷却水套整体上能达到设计要求的冷却效果,但局部冷却不足,易导致缸盖排气侧冷却差以及缸盖和缸垫上水口处压力存在较大损失等问题。(3)针对某四缸汽油机冷却水套存在的问题,采用了相应的性能优化措施—增大第1缸和第2缸之间的水孔的直径、将第3缸和第4缸进气门侧的水孔位置往出水口端移动以及增大将排气侧的部分水孔的直径。优化后仿真结果表明,缸盖排气侧的冷却能力增强,冷却水套冷却性能整体上得到较好的改善。