随着全球石油能源的日趋紧张，以及环境污染的日益严重，节能减排已经成为人类社会发展的主题。热管理系统能够对燃料燃烧产生的热量进行合理分配的同时，降低整车排放和燃油消耗率。热管理系统的设计不仅适用于传统汽车，对于新能源汽车也同样适用。目前，各大整车厂和零部件厂针对热管理系统的设计大都来自项目经验和数据库的积累，当车辆出现如―开锅‖以及发动机舱内局部温度过高等问题后，再针对出现问题的原因进行逆向优化设计。
　　本文针对上述设计弊端，提出了热管理系统正向设计优化及评价流程。基于此流程，对某车型的冷却模块进行正向设计优化，本文的研究主要分为以下几个方面：
　　1)针对热管理系统中可能出现的问题进行汇总，提出了热管理系统正向设计优化及评价流程。并针对某款1.5L增压汽油机的冷却模块进行正向设计优化，并与其原车搭载的冷却模型性能进行对比。
　　2)基于零部件性能试验获取性能曲线，通过发动机热平衡试验得到不同工况下的发动机和增压空气的散热量，将此作为目标发动机的边界条件，进行散热器和中冷器等相关零部件的选型匹配。
　　3)根据发动机热平衡试验台架的实际布置情况，利用GT-COOL软件搭建发动机热管理系统的一维仿真模型，对其精度进行校对，结果表明：仿真结果与试验数据的最大偏差为6.75%。在此基础上，鉴于一维仿真模型无法真实模拟冷侧空气在冷却模块中的流动分布情况，因此需要对上述模型进行适当改进。利用COOL3D软件建立冷却模块的三维仿真模型，并与GT-COOL建立的一维模型相互耦合，最终建立一维和三维相耦合的热管理系统仿真模型。
　　4)考虑到冷却模块中的空气风速受到空间阻力分布以及零部件表面阻力分布的影响，利用上述建立的冷却模块三维仿真模型，从正向设计的角度对4种不同布置方式的冷却模块进行仿真计算。根据冷却模块的性能评价体系，确定最佳的布置方式。在此基础上，针对冷却模块中各零部件的相对安装参数进行进一步优化设计，确定最终优化的冷却模块设计方案。通过对安装参数的优化，变速箱油冷器散热量提升34.96%，散热器散热量提升46.78%，风扇有效效率提升9.82%。
　　5)根据整车厂提供的试验工况，针对目标车辆进行整车热平衡试验，并对冷却模块散热性能相关的试验数据进行分析。针对整车厂提出的40km/h+10%坡度的极限工况，将原车搭载的冷却模块和基于热管理系统正向设计优化流程确定的冷却模块，将两者的散热性能和风扇的有效效率进行对比，其中油冷器散热量增加13.38%，风扇效率提升6.20%，且整车的最高许用环境温度提高至40℃。因此可以得出结论，极限工况下，优化后冷却模块的性能显著提高；与此同时，验证了本文提出的热管理系统正向设计优化及评价流程的有效性。