散热器作为工程机械冷却系统中最重要的部件之一，对车辆相关子系统的工作性能和工作状态有着决定性影响，优化散热器性能和降低生产成本具有重要现实意义。同时，车辆冷却系统的设计直接关系到整车运行的经济性、可靠性和排放性能，动力舱内流场的优化设计已经成为工程车辆有关研究的重点之一。本文结合国家科技支撑计划课题“面向节能与安全的集成智能化工程机械装备研发”（课题编号：2013BAF07B04）以工程机械常用的板翅式散热器和散热器组为研究对象，对冷热流体侧翅片换热性能、散热器结构优化、散热器组性能等三个方面进行了研究。首先，建立翅片微流道数值模型，利用FLUENT软件对翅片性能进行分析，经与试验关联式对比对该模型进行了验证。分析了翅片高度、翅片厚度、翅片节距、错齿长度等结构参数对锯齿型翅片换热性能和阻力特性的影响，冷热流体状态对散热器换热和压阻特性的影响。其次，以某型装载机冷却系统为研究对象，分析了散热器模块中密封性和散热器间距离对各散热器换热性能的影响，得到结论：冷却液散热器和传动油散热器间密封后，传动油散热器换热性能改善，其他两个散热器换热性能恶化；散热器间距增大后，液压油散热器换热性能基本不变，冷却液散热器换热性能变好，传动油散热器换热性能变差。再次，以某型装载机冷却系统内散热器为研究对象，建立了以换热量和空气侧压力损失为目标的优化模型，利用多目标遗传算法进行优化计算。用户可以根据自己的实际需要调整目标函数和约束函数。根据液压油散热器优化结果，散热器的耗材量和散热器的性能都有了一定程度地改善。最后，对装载机动力舱内流场的数学模型进行了研究分析，根据实际工况，得到数值计算所需要的边界条件，分析了装载机整车流场特性，基于散热器模块分析和散热器结构优化提出了整车散热性能的两条改进方案，两种改进方案均改善了整机换热性能。