钟跃兰,代子阳,张少杰，董晓婷

1.内燃机可靠性国家重点实验室，山东潍坊 261061；2.潍柴动力股份有限公司发动机研究院，山东潍坊 261061

0 引言

传统的船用发动机，功率密度低、结构简单、船体空间大，对发动机的整机尺寸基本无要求。中冷器自身体积大且笨重[1]，支架通常位于中冷器下方，如图1所示。中冷器及支架布置和拆装所需的空间都比较大。 高端游艇市场的目标用户对动力性和空间舒适性要求较高。空间舒适性的高需求使得发动机舱的空间较小，预留的拆卸空间小；为满足客户对动力性的需求，发动机需要具备较高的功率密度，一般需要两级增压、两级中冷的技术路线，发动机的本体各系统的设计要求紧凑。在上述条件约束下，各系统及零部件的布置设计要采用极其紧凑的优化设计结构才能满足用户需求。

1 中冷器支撑系统的方案

1.1 中冷器支撑系统的边界条件和布置方向

1)边界条件

为使所布置中冷器支撑系统满足用户所需的可靠性和达到发动机整体结构紧凑的目标，确定中冷器支撑系统的设计边界为：不增大发动机尺寸、不影响已有布置和不需要额外的拆卸需求空间。

2)布置方向

从整机布置的角度，经系统设计和综合考虑，确定布置方向为：机体的V型中间区域的空间预留给其它系统，布置中冷器支撑系统时，充分利用V型机体的上部区域固定支架，并方便后期维护。

1.2 中冷器支撑系统的方案设计

采用拓扑优化思维，结合仿真分析进行中冷器支撑系统方案设计，设计了3种结构方案，不断优化，逐步完善。……