郭定韬，朱建军

（太原理工大学机械工程学院，山西 太原 030024）

1 引言

大学生方程式赛车受赛车规则限制，须选用610cc 以下的发动机为赛车提供动力源，相比普通汽车，该赛车使用工况较为单一，但是由于该赛车驾驶模式更为激烈，整车的热负荷较大，因此需要对冷却系统进行重新优化设计。其中，对于散热器的设计，受限于试验条件，以往选取发动机最大散热功率点进行稳态计算，但是很难把握车速对散热的影响，不能良好匹配车辆动态情况下的散热器散热量的计算，散热器的设计容易出现过设计或者设计不足，进而造成发动机冷却液温度过低或者过高的现象[1-3]。对于水泵而言，机械水泵与发动机转速相耦合，在发动机停机后容易出现热浸现象，造成发动机内部局部温度过高，影响相关零部件的可靠性[4-7]。节温器对于发动机的工作温度调节有重要作用，但方程式赛车发动机要求暖机时间短，要求快速达到发动机工作温度，传统石蜡式节温器响应速度较慢，在加热与冷却过程中的热迟滞现象，不满足其预期目标[8-9]。

利用GT-SUITE 系列软件首次建立了针对大学生方程式赛车冷却系统的整车计算模型，并建立方程式赛车的耐久赛速度循环工况，可更好的研究方程式赛车在单一循环工况下冷却系统的优化与设计。通过赛车赛道跑动试验对比验证了模型的可信度。通过分析现有冷却系统中存在的问题，对散热器的芯部面积进行优化，引入电子水泵和电子节温器，并对优化方案结果进行了相关冷却性能预测。……