發動機熱管理系統，就是發動機在工作循環時，保持在最佳溫度（90°C）。從而使發動機在最佳溫度下工作才最省油、最穩定、最能發揮其效能。
基本介紹
- 中文名：發動機熱管理系統
- 外文名：Engine thermal management system
概念,系統組成,實踐,
概念
Engine Thermal Manage System(TMS)
發動機熱管理系統，就是給發動機裝一台變頻“空調”。使發動機在工作循環時，保持在最佳溫度（90°C）。發動機只有在最佳溫度下工作才最省油。因此，為了保證發動機運轉正常，在發動機裝了一台變頻空調，以達到控制發動機溫度。當發動機溫度高時，風扇轉速提高，從而控制發動機最佳溫度。然而，未裝熱管理系統的發動機，它的風扇轉速和發動機轉速是保持不變的。
系統組成
發動機熱管理技術主要有兩個系統組成：一是冷卻智慧型控制模式，二是風扇智慧型控制模式。熱管理系統是使發動機不過冷也不過熱，一直控制在90ºC最佳溫度內，使發動機在工作中發揮最佳能量，燃油消耗也達到最佳境界。風扇智慧型控制系統，就是發動機在工作中，系統控制發動機散熱情況，從而達到轉速高和低。一般發動機風扇高速運轉時，要消耗10KW的能量，而風扇智慧型控制系統，能合理控制風扇運轉，使發動機在最佳溫度工作下，而節省發動機能量。
當發動機加裝熱管理系統時，它能在最佳溫度下工作，這樣發動機能大大減少機械磨損，又提高發動機使用壽命，又能達到節省燃油目的。
發動機熱管理技術被列為美國21世紀商用車計畫的關鍵技術之一，對提高整車性能潛力巨大。隨著計算機技術及發動機電控技術的發展，採用電子驅動及控制的冷卻水泵、風扇、節溫器等部件，可以通過感測器和計算機晶片根據實際的發動機溫度控制運行，提供最佳的冷卻介質流量，實現發動機冷卻系統控制智慧型化，降低了能耗，提高了效率。
實踐
法雷奧公司在1992年開發出了一種由電控水泵、電控節溫器和電動風扇組成的發動機冷卻系統。其電控水泵由電機驅動，可以對冷卻液流量進行獨立控制；由於不用曲軸驅動，安裝位置比較靈活，可以最佳化水泵水力特性設計，減少壓力損失，降低了驅動損失。電控節溫器的控制系統由感測器、電機和控制模組組成，可以根據冷卻液溫度或者發動機部件溫度來控制冷卻液流量。該公司在此基礎上開發出了THEMIS先進發動機熱管理系統，能夠根據駕駛條件和發動機負荷來管理和最佳化發動機溫度，以改善發動機的冷卻性能和排放特性。
發動機熱管理系統研發的關鍵技術之一是熱管理系統與發動機運行的匹配技術以及系統最佳化控制策略的選擇問題。熱管理系統效率很大程度上依賴於系統最佳化控制策略，控制對象包括水泵轉速、電控節溫器閥門開度以及冷卻風扇轉速等。可以根據汽車發動機實際工作和試驗情況，依據系統最佳化原則來制定智慧型化電控熱管理系統控制策略，使發動機在不同工況下均工作在最佳溫度範圍。
此外CAE技術也為汽車熱管理系統的研究開闢了新的途徑，使模擬仿真成為一種非常有效的研究手段。同傳統的建造－試驗方法相比，仿真具有可預先研究、無條件限制、信息豐富、成本低和周期短等優點。另一方面，試驗研究雖然周期長、花費高，但真實可靠，不僅為模擬研究提供充分的試驗數據，還能驗證仿真計算的精度，是發動機熱管理研究必不可少的手段。試驗研究和模擬研究應當有機地結合起來，發揮各自的研究優勢，不僅能夠縮短熱管理系統設計的周期和成本，也必將促進發動機熱管理系統的快速發展。
由於使用特點的不同，汽油機相比柴油機在熱管理技術研究與套用方面的發展更為先進。現代汽油機一般都採用了電控熱管理系統，而且正朝著和整機熱管理系統集成的方向發展。相比之下，柴油車，尤其是中重型車，由於使用條件要求嚴格，如負荷大、運行里程長、可靠性要求高、使用環境惡劣，對其發動機熱管理系統開發的要求要嚴格得多。就目前來說，CAE技術已經在柴油機熱管理設計方面得到了規模套用，下一步需要重點發展的是系統的智慧型化套用。這不但對系統的關鍵部件（如水泵）提出了更高的要求，同時也對系統的控制策略提出了嚴峻的挑戰。
