随着汽车保有量的日益增加，石油资源的日益减少，能源供给日趋紧张，高动力输出、低燃油消耗、节约能源、保护环境已成为汽车发动机技术的发展方向和目标。增压技术在降低排放、提升功率等方面发挥着重要的作用。然而，由于增压所带来的高功率密度发动机引起的热负荷问题却变得非常突出。于是，为了解决高热负荷下发动机的冷却与热平衡这一难题，对发动机冷却系统进行整体优化改进成为了一项新的技术，发动机热管理应运而生。发动机热管理是指从系统整体的角度，集成控制发动机的工作过程、冷却系统和发动机舱等的传热,提高循环效率，降低热负荷，控制发动机部件高低温极限、温度分布及其变化规律。应用发动机热管理技术，可以保证关键部件和系统安全高效运行，控制和优化热量传递过程，减小冷却系统的尺寸和功率消耗，合理利用热能,降低废热排放,提高能源利用效率,减少环境污染。由于汽车用户节能意识不断增强以及排放法规要求日益严格，汽车企业越来越重视增压技术在产品上的应用。本文结合企业的实际产品开发项目，在原自然吸气式机型基础上改进设计一款增压中冷汽油机CA4GC20T，重点对该增压中冷汽油机进行热管理系统试验研究与模拟仿真分析，系统研究了润滑系统、冷却系统与空气侧系统之间的相互影响关系，对冷却系统进行了优化匹配，缩短了开发周期、降低了开发成本，并使产品顺利投产。本文主要工作内容与结论如下：1.建立发动机热管理系统仿真平台。通过了解CA4GC20T汽油机各零部件工作原理并利用商业软件FLOWMASTER进行仿真建模，构建冷却系统模型，在模型中同时体现了润滑系统、空气侧系统的影响。2.进行热平衡台架试验，获取计算模型的边界条件。首先通过冷却系阻力与流量的测试，满足系统额定流量大于197L∕min的一般要求；其次进行全工况冷却损失的测定，测试结果表明，发动机在低速与高速低负荷时冷却损失较大，并存在过度冷却现象。3.通过输入详细的边界条件进行冷却系统仿真分析。计算结果表明采用现有自然吸气相关零部件配置时机油最高温度为147℃，冷却液最高温度为120℃，不能满足增压发动机冷却系统匹配要求。针对该问题研究了散热器散热效率、进风温度、进风流量及水泵转速对冷却系统的影响，仿真分析结果表明散热器散热效率、进风温度、进风流量对发动机出水温度影响较大，水泵转速即水流量对发动机出水温度的变化影响相对较小。最终根据模拟仿真计算结果制定了冷却系统的改进方案，通过对水泵、散热器、空气侧系统零部件的改进，在车辆开发初期完成了对冷却系统的匹配预测及优化。4.针对改进优化的冷却系统进行整车热平衡试验。结果表明，发动机冷却系统匹配合理满足整车实际工况要求，试验结果与仿真计算数据结果基本一致，验证了仿真计算结果的准确性。