现代的发动机上，强化程度的加大，导致各个零部件的工作环境也日趋恶劣，活塞烧顶、缸盖热裂已经是屡见不鲜。随着人类生活环境的不断提高，针对发动机的日趋严格的尾气排放法规的要求也是愈演愈烈，对增压需求的同时，也加重了发动机的机械强度与热负荷；在燃烧方面的技术要求不断更新，对发动机的冷却系统的考验也很严峻。在高强化条件下，为了适应发动机向高性能、低油耗及高耐久性的发展趋势，从根本上合理地解决发动机的散热问题，最直接方便的手段还是从冷却系统着手，解决好内燃机的冷却系的开发设计问题。如今冷却水套作为移除内燃机大部分热量的主要角色，已经成为目前的主要研究课题。所以为了使得发动机能够无时无刻的处在一个良好的工作环境中，保证各个零部件的温度在设计允许的温度范围内，对发动机的固体液体的温度场的分析是很有必要的。本文以四缸的汽油机CF465Q4为研究对象，对整体的缸体、缸盖及水套做了固液耦合的传热分析。本论文的研究工作主要有：（1）本论文首先搭建了该款汽油机的GT-POWER的一维模型。在论文的第二章中详细介绍了一维GT-POWER整机模型的建立过程。在整个建模中，包括发动机的进气系统、排气系统、气缸、曲轴箱、燃油喷射系统、及其一些附件如空气滤清器、三效催化器等模块的建立。在通过不断调试之后，整机模型在节气门全开的全负荷工况下运行良好，并与台架试验数据做了比较，误差皆控制在了5％以内，证明实验模型基本能够模拟原发动机的状态，其结果可靠，为下一步的计算提供了条件。（2）论文在第三章完成了汽油机的固液耦合的传热模拟。通过对第二章搭建的一维模型中输出的燃气传热条件处理后添加到FLUENT中对模型进行计算，得到了水套的速度、压力、传热系数及温度的分布云图，其计算中相应的减少了人为的干扰因素，结果可以直接的将零部件的受热情况反应出来。（3）论文在第四章完成了计算模型的实验验证及改进设计。论文根据模型分析得到的结论进行了结构优化方案的设计。在本论文中主要针对低速流动区域和影响冷却液流动较大的漩涡和死区部位、上水孔的数量和位置大小进行了调整与改进，对改进之后的结果又进行了仿真模拟，并将各个方案的结果进行了对比。通过本论文的模拟分析，得到的结论主要有：（1）针对发动机水套1缸排气侧的缸体水套、缸体机体上止点附近出现流动漩涡区域和流动死区域的复杂的流动区域，进行了水泵结构位置提高的改善。（2）针对缸盖的过热区域采取的改进措施，由于缸盖结构复杂，难以改进，所以采用调整上水孔的数量、直径大小来改善缸盖整体的温度分布。（3）综合了以上两种方案，对发动机做了综合优化，这样既能够有助于改善1缸排气侧活塞上止点部位的漩涡及流动死区问题，还能增加整机的上部区域的水套流量，使得整体的流场及温度场分布的更加均匀些。综合比较，第3种方案更好，对缸体壁面和缸盖的最高热负荷区域都有改善，温度分布相对均匀了些，最高温度值也降低了。但是由于实际的实施情况，第2种方案更容易在工程上实现，而且总体表现的冷却效果也不错，优先采用方案2。