1. 研究目的与意义（文献综述）
1.1目的及意义
近来，随着内燃机工业的飞速发展，石油等非再生能源面临着日趋枯竭的趋势，这直接影响了内燃机的可持续发展。随着人们环保意识的不断加强，法律法规的制约，这也要求发动机的动力性不断提升。因此，发动机可采用涡轮增压技术，通过提高进气压力压缩空气来增加进气量，从而提升发动机功率、提高燃油利用率、减少排放与噪声。但空气经过涡轮增压后，其空气压力提高，温度也会大幅度提高。同时，气体的密度会随着温度的升高而变小，这影响了发动机的充气效率。高温气体燃烧会使输出功率减小，易出现爆震现象，且废气中易有nox产生，不利于环保。为解决上述问题，通常利用中冷系统（中冷器）将压缩后的空气冷却后送入发动机，以降低增压气体的温度、使其密度变大，发动机的充气量也增大。较多试验表明，在增压压力为定值的基础上，增压气体温度以10°c梯度递减，则密度以3%递增，发动机功率以3-5%递增；或在功率为定值的基础上，循环的平均温度以及最高燃烧温度以30°c左右的梯度递减，则燃料消耗以1.5%递减[1]。因此，涡轮增压发动机不但能够提升汽车的动力性、经济性，而且还可以大幅的提高尾气排放性能，因此在车辆领域被广泛使用。
为了提高发动机的瞬态响应性能，减小整体体积，采用将涡轮增压发动机中水冷中冷器集成在进气歧管内的方案，以提高充气及冷却效率，并且设计一种集成水冷进气歧管中冷系统，来满足发动机不同工况（冷起动工况，怠速工况，中小负荷工况，全负荷工况等）下对冷却空气的进气量和进气温度的要求，对提高发动机热效率和降低排放具有非常重要的意义。
2. 研究的基本内容与方案
为满足发动机不同工况（冷起动工况，怠速工况，中小负荷工况，全负荷工况等）下对冷却空气的进气量和进气温度的要求，本设计的基本内容有：（1）水冷进气中冷器设计及校核。
基于某型涡轮增压汽油机进气歧管，对现有中冷器（板翅式、管壳式和管片式）选型，并进行结构和尺寸设计，要求中冷器结构紧凑尺寸小，能将其集成安装在进气歧管中。
参考发动机实际进气量、进气温度及冷却液流量等数值，遵循热力学规律计算冷却后空气温度，判断是否满足发动机缸内进气要求；（2）对中冷系统进行基本结构设计，并通过实验对比纳米流体冷却液与传统冷却液传热性能；（3）应用amesim软件对发动机中冷系统进行一维建模，并对不同工况下中冷器出气温度及温差仿真计算；（4）通过仿真值与实验值的对比，分析中冷系统性能及可行性。
3. 研究计划与安排
| 周 次【时间】 | 工作内容 |
| 毕业设计预备周 （2019.12.26-2020.1.10） | 确定选题志愿、校内搜集资料、消化资料。 |
| 第1周（2020.2.24-2.29） | 进行外文翻译，指导老师进行批改。 |
| 第2～3周（3.1~ 3.14） | 撰写开题报告，指导老师进行批改。 |
| 第4～5周（3.16～3.25） | 自主学习AMESim软件； 学生网上提交开题报告和外文翻译译文。 |
| 第6周（3.26～4.5） | 整理论文提纲、设计概要； 学生提交文献检索摘要； 完成第一次阶段性成果报告。 |
| 第7周（4.6~ 4.12） | 对中冷系统进行设计，并绘图。 |
| 第8周（4.13~ 4.19） | 继续完成绘图； 撰写毕业设计说明书； 完成第二次阶段性成果报告。 |
| 第9 周（4.20~ 4.26） | 完成绘图，对所设计的中冷系统进行计算分析； 完善毕业设计说明书。 |
| 第10~ 11周（4.27~ 5.10） | 赴校外实习、搜集设计资料，并提交实习日记、实习报告； 完成第三次阶段性成果报告。 |
| 第12周（5.11~ 5.17） | 网上提交毕业设计说明书、毕业论文、绘图等附件材料；提交答辩申请。 |
| 第13~14周（5.18~ 5.31） | 教师审阅毕业设计说明书（设计类）或论文（研究类）和（图纸），审查确定学生答辩资格并予以公示。 |
| 第15周（6.1～6.7） | 根据评阅意见修改毕业设计说明书、毕业论文，并网上提交；准备答辩PPT。 |
| 备注： | 此表是拟定时间。如有变化，以实际为准。 |
4. 参考文献（12篇以上）
[1]朱大鑫.涡轮增压与涡轮增压器[m].北京：机械工业出版社，1992.
[2]徐开凡.发动机集成水冷进气歧管的设计与流场分析[d]. 武汉：武汉理工大学，2018.
[3]江苏宝时达动力科技有限公司. 一种集成水冷进气歧管高效中冷系统及控制方法. 中国，cn201811088842.1[p].2018-11-20.
