重型汽车冷却系统和中冷系统设计规范

●适用范围

本设计规范适用于重型汽车冷却、中冷系统设计。

本设计规范规定了冷却、中冷系统设计中应遵循的通用原则，和一般的设计方法。

●设计原则

设计良好的冷却、中冷系统因该充分考虑以下几方面原则：

1、首先应优先考虑冷却、中冷系统的冷却能力问题。其中所要求的冷却常数、中冷系统冷却效率及发动机进气温度等皆应一一满足。

2、冷却、中冷系统的安装方式及在整车中的合理位置也应充分考虑，不应有因为安装点位置及结构引起系统损坏或造成潜在易损坏因素。系统在整车中的位置将影响其性能，应谨慎考虑。

3、冷却、中冷系统的管路应合理并力求简洁清晰。防止因管路走向不合理而引起的系统内阻的增加和性能的下降。

4、冷却、中冷系统应有良好的保护装置，防止系统异常损坏和性能下降。

5、冷却、中冷系统的设计应考虑到装车工艺性要求和维修的接近性要求。

●设计方法

1、中冷器和散热器的设计、选择及安装：

如果有足够的空间，冷却系统可以选用迎风面积大、芯子薄、散热效率高的热交换器。在有风扇离合器控制风扇运作的情况下，应充分利用空间加大热交换器的尺寸，这样可以降低风扇的功耗和降低风扇工作噪声。

在无中冷器的情况下且无风扇离合器情况下，按经验推荐，发动机功率每100千瓦的散热器迎风面积应为0.3～0.375m2之间。由于排放法规要求，现代重型车上一般具有空空中冷系统。所以在推荐迎风面积上稍作增加。散热器散热面积（冷侧）的推荐值大概为：0.1～0.16m2/kW(发动机功率)。

在中冷系统布置空间足够时，一般推荐采用一字流向的中冷器，反之则为U型流向的中冷器。因为U型的中冷器的内阻大于一字流的中冷器。另外中冷器气室应尽量避免遮蔽散热器芯子太多面积。

中冷器和散热器的芯子可参考以往系统配置，因为主片模具价格较贵，如无必要，尽量采用同样的管型和散热带波高。由于中冷器处于冷却空气上游，必须将它设计成能适应多尘的环境，推荐每英寸的散热片为8～10片，散热带可不开窗以便清洗。一般中冷器迎风正面积比散热器迎风正面积略小。

由于中冷器的热胀冷缩量较大，在安装时应给予考虑，防止由于热胀冷缩带来的不必要系统元件损坏。另外，应尽量保证风扇中心与散热器中心重合，尽量使风扇未扫过的四角死区最小。风扇前端面与散热器芯子的距离大于50～100mm，特别是风扇未扫过的四角死区很大时，应尽量扩大两者之间的距离。

中冷器、散热器与车架之间应为柔性连接。可根据系统重量及车架震动频率来确定系统悬置软垫的刚度和结构。

2、风扇及风扇离合器的选择和安装：

重型车上所用风扇大多为塑料的吸风式风扇。它可分为两种：直叶风扇和叶端前弯风扇（马刀形风扇）。马刀形风扇在高速大风量时优势较为明显，并且空气下游一部分空气向四周排出，这对发动机前端与风扇叶片后端较近的布置比较适应。特别对使用离合器的风扇较为适合。

但在同一转速和相同的静压下，在小流量范围内，直叶风扇提供的风量比弯叶的大。另外，由于噪声的要求，根据推荐，风扇叶尖线速度不应超过87m/s。现代重型车功率越来越

大，其选用的风扇的功耗就比较大，所以，应该采用风扇离合器。在选择时应考虑离合器能承受的扭矩和转速。

理论上来讲，希望风扇后端离发动机前端越远越好。但可能风扇安装悬臂过长会引起风扇异常振动而引起损坏。实际设计中应综合考虑风扇、发动机前端面、散热器芯子的位置关系确定风扇安装悬臂的长度。

风扇叶尖与护风圈的距离关系着风扇容积效率，一般要求两者之间的距离不得大于风扇直径的2.5％。为冷却系统能力方面考虑，希望两者间距离越小越好，在此考虑下可采用柔性风罩方案。另外对吸风式风扇来讲，风扇伸入护风圈的深度为风扇投影宽度的1/3(环式或箱式护风圈)和1/2（文杜里式护风圈）两种情况。

3、膨胀箱、除气管路：

膨胀箱的容积应为16％的系统总容积+35*A(A为膨胀箱底平面面积)。其安装位置应保障在水泵入口处的压力大于大气压。由于不易确认高度是否合适，那么必须保证膨胀箱下底面高于冷却系统其它最高点。

压力盖必须保证冷却系统压力达到发动机要求压力。真空阀开启压力约为10kPa。

除气管路的走向应向上到膨胀箱，中途应避免有弯曲或向下的趋势。除气管最好采用双管（发动机及散热器除气管）的内径大约应在7～9mm左右，并且尽量短且直。根据康明斯要求推荐除气回路循环量不应大于2升/分。

4、系统其它管路：

对于冷却系统而言，管路应沿水流方向适当上翘，尽量避免水平布置和呈凸形的管路，管路的弯角处或直径变化处必须圆滑过渡。管路布置中应考虑系统各元件之间的相互运动。长度在150mm以下的胶管在没有柔性并且难以安装，而长度超过450mm的胶管应考虑支撑问题。

关于管路内径，如果发动机离散热器较远的话，理论上讲从发动机端到散热器端内径应逐渐加大，但实际设计时考虑到制造工艺及大总成的通用性这点一般不予考虑，应按实际出发。

对于中冷系统而言，管路越直越好，尽量减少弯头的处数。其内径也有要求，根据康明斯推荐，对于小于9升排量的发动机内径应在2.5～4英寸，15升以上为4～5英寸。软管部分尽量不要安装于气流拐弯处以免脱落，弯折处应用硬管。在高温侧不应该用成型的硅胶管来替代硬弯管的功能。

5、其它：

如果系统热回风量较大就应考虑加装挡风板。在工作状况比较恶劣的情况下，应考虑在冷却系统单元前方加一阻挡空气中杂质的滤网以减轻对中冷器、散热器污染。对于需要在不好路面上工作的车辆应加冷却系统的下防护板。

汽车冷却系统匹配设计

一、冷却系统说明二、散热器总成参数设定及基本性能要求三、膨胀箱总成参数设定及基本性能要求四、冷却风扇总成参数设定及基本性能要求五、橡胶水管参数设定及基本性能要求一、冷却系统说明

内燃机运转时，与高温燃气相接触的零件受到强烈的加热，如不加以适当的冷却，会使内燃机过热，充气系数下降，燃烧不正常（爆燃、早燃等），机油变质和烧损，零件的摩擦和磨损加剧，引起内燃机的动力性、经济性、可靠性和耐久性全面恶化。但是，如果冷却过强，汽油机混合气形成不良，机油被燃烧稀释，柴油机工作粗爆，散热损失和摩擦损失增加，零件的磨损加剧，也会使内燃机工作变坏。因此，冷却系统的主要任务是保证内燃机在最适宜的温度状态下工作。 1.1 发动机的工况及对冷却系统的要求一个良好的冷却系统，应满足下列各项要求： 1）散热能力能满足内燃机在各种工况下运转时的需要。当工况和环境条件变化时，仍能保证内燃机可靠地工作和维持最佳的冷却水温度。 2）应在短时间内，排除系统的压力。 3）应考虑膨胀空间，一般其容积占总容积的4-6%； 4）具有较高的加水速率。初次加注量能达到系统容积的90%以上。 5）在发动机高速运转，系统压力盖打开时，水泵进口应为正压； 6）有一定的缺水工作能力，缺水量大于第一次未加满冷却液的容积； 7）设置水温报警装置； 8）密封好，不得漏水； 9）冷却系统消耗功率小。启动后，能在短时间内达到正常工作温度。 10）使用可靠，寿命长，制造成本低。 1.2 冷却系统的总体布置冷却系统总布置主要考虑两方面：一是空气流通系统；二是冷却液循环系统。在设计中必须作到提高进风系数和冷却液循环中的散热能力。提高通风系数：总的进风口有效面积和散热器正面积之比≥30%。对于空气流通不顺的结构，需要加导风装置使风能有效的吹到散热器的正面积上，提高散热器的利用率。在整车空间布置允许的条件下，尽量增大散热器的迎风面积，减薄芯子厚度。这样可充分利用风扇的风量和车的迎面风，提高散热器的散热效率。一般货车芯厚不超过四排水管，轿车芯厚不超过二排水管。在整车布置中散热系统中，还要考虑散热器和周边的间隙，散热器到保险杠外皮的最小距离100毫米，如果发动机的三元崔化在前端的话，还要考虑风扇到三元催化本体距离至少100毫米，到三元催化隔热罩距离至少80毫米。一般三元催化的隔热罩到本体大概有15毫米，隔热罩厚度为0.5－1毫米，一般材料为st12。 1.2.1散热器布置货车散热器一般采用纵流水结构，因为货车的布置空间也较宽裕。而且纵流

捷达轿车发动机冷却系统的检修

捷达轿车发动机冷却系统的检修目录 1绪论················错误！未定义书签。 2 冷却系统系统的结构和工作原理 (3) 2.1发动机冷却系统的功用和组成 (5) 2.2发动机冷却系统的类型 (6) 2.3捷达轿车冷却系统的组成 (4) 2.3.1散热器 (8) 2.3.2冷却风扇 (8) 2.3.3冷却水泵 (9) 2.3.4节温器 (9) 2.3.5冷却液介质 (10) 2.3.6冷却液温度传感器 (10) 2.4捷达轿车冷却系统工作原理11 3发动机冷却系统的故障分析及检修 (10) 3.1发动机过热. (10) 3.2发动机升温缓慢或工作温度过低 (13) 3.3冷却系主要部件故障检修 (11) 4捷达冷却系统的案例分析与维修 (14) 4.1实际案例分析与维修 (14)

4.2冷却系统的特点 (18) 5冷却系统的维护与保养 (16) 5.1使用防冻液注意事项 (17) 5.2冷却系统水垢形成原因与清除 (17) 结论 (19) 参考文献 (22) 致谢·················错误！未定义书签。捷达轿车冷却系统常见故障检修摘要：汽车冷却系统是发动机的重要组成部分，随着发动机采用更加紧凑的设计和具有更大的比功率，发动机产生的废热密度也随之明显增大。一些关键区域，如排气门周围散热问题需优先考虑，冷却系统即便出现小的故障也可能在这样的区域造成灾难性的后果。保证冷却系统的正常工作，能避免因冷却系的故障造成的车辆问题。为了人们能了解冷却系常见故障及检修知识，本文列举冷却系统一些常见故障及检修方法。关键词：捷达轿车，冷却系统，工作过程，常见故障 1.绪论发动机的冷却系统可以分为两大类，一类是水冷系统，另一类是风冷系统。车用发动机大多采用水冷系统进行冷却。水冷系大都是强制循环式水冷系，利用

发动机冷却系统设计规范

编号: 冷却系统设计规范编制：万涛校对: 审核: 批准: 厦门金龙联合汽车工业有限公司技术中心年月曰

第2页一、概述要使发动机正常工作，必须使其得到适度的冷却，冷却不足或冷却过度均会带来严重的影响。发动机过热，会破坏各运动机件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增特别是活塞环和气缸壁之间的运动，严重时会发生烧蚀、卡滞，使发动 “拉缸”现象，刮伤活塞或气缸，更严重时还会发生连杆打烂气缸体现油变稀，运动机件间的油膜破坏，造成干摩擦或半干摩擦，加速磨损。同时会降低发动机充气量，使发动机功率下降。发动机过度冷却时，由于冷却水带走太多热量，使发动机功率下降、动力性能变差。发动机过冷，气缸磨损加剧。同时，由于过冷，混合气形成的液体，容易进入曲轴箱使润滑油变稀，影响润滑作用。由此可见，使发动机工作温度保持在最适宜范围内的冷却系，是何其重要。一般地, 发动机最适宜的工作温度是其气缸盖处冷却水温度保持在 80C ~90C ,此时发动机的动力性、经济性最好。、冷却系统设计的总体要求 a ）具有足够的冷却能力，保证在所有工况下发动机出水温度低于所要求的许用值（般为55°); 冷却系统的设计应保证散热器上水室的温度不超过99 Co 采用105 kPa 压力盖，在不连续工况运行下，最高水温允许到 110 C,但一年中水温达到和超过99 C 的时间不应超过50 ho 冷却液的膨胀容积应等于整个系统冷却液容量的 6 %o 冷却系统必须用不低于19 L/min 的速度加注冷却液，直至达到应有的冷却液平面, 以保证所有工作条件下气缸体水套内冷却液能保持正常的压力。三、冷却系统的构成液体冷却系主要由以下部件组成：散热器、风扇、风扇护风罩、皮带轮、风扇离合器、水泵、节温器、副水箱、发动机进水管、发动机出水管、散热器除气管、发动机除气管冷却不足, 加，磨损加剧, 机停转或者发生象。也会使润滑 a) C ） d) e)

汽车冷却系统设计要求

汽车冷却系统设计 ——叶海见汽车冷却系统设计 (2) 一、概述 (3) 二、要求 (3) 三、结构 (3) 四、设计要点 (6) （一）散热器 (6) （二）散热器悬置 (6) （三）风扇 (6) （四）副水箱 (8) （五）连接水管 (8) （六）发动机水套 (8) 五、设计程序 (8) 六、匹配 (8) 七、设计验证 (9) 八、设计优化 (9)

一、概述二、汽车对冷却系统的要求（一）汽车对冷却系统有如下几点要求 1、保证发动机在任何工况下工作在最佳温度范围； 2、保证启动后发动机能在短时间内达到最佳温度范围； 3、保证散热器散热效率高，可靠性好，寿命长； 4、体积小，重量轻，成本低； 5、水泵，风扇消耗功率小，噪声低； 6、拆装、维修方便。（二）冷却系统问题对汽车的影响 1、冷却不足时，会导致内燃机过热，充气系数下降，燃烧不正常（爆燃、早燃等），机油变质和烧损，零部件摩擦和磨损加剧（如活塞、活塞环和缸套咬伤，缸盖发生热疲劳裂纹等），引起内燃机的动力性、经济性、可靠性全面恶化。 2、冷却过剩时（40～50℃），汽油机混合气形成不良，机油被燃油稀释；柴油机工作粗暴，散热损失增加，零部件磨损加剧（比正常工作温度工作时大好几倍），也会使内燃机工作变坏。三、冷却系统布置选型（一）冷却系统结构 1、分类：液体蒸发简单蒸发冷却以加注冷却液来补偿冷却介质蒸发损失的蒸发冷却。

冷却冷却带辅助水箱的蒸发冷却用辅助水箱补充冷却介质的蒸发冷却。带冷凝器的蒸发冷却蒸发的冷却介质在冷凝器中凝结后，通。过冷却回路流回到发动机加水箱的蒸发冷却。循环冷却对流冷却利用热虹吸作用使冷却液自然循环的冷却方式。强制冷却开式强制冷却冷却介质不进行再循环的强制。冷却方式。单循环强制冷却冷却介质在冷却水箱、冷却塔、管式冷却器、散热器等中进行冷却的强制冷却方式。双循环强制冷却利用副回路（外循环）中的冷却液在热交换器中对发动机冷却介质进行再冷却的强制冷却方式。空气冷却自然空气冷却利用自然空气循环的冷却方式。强制空气冷却利用风扇迫使空气循环的冷却方式。 2、常用结构：

海水循环冷却系统设计规范第4部分

海水循环冷却系统设计规范第 4 部分：材料选用及防腐设计导则》编制说明海水循环冷却系统设计规范第 4 部分：材料选用及防腐设计导则》海洋行业标准起草组二〇一七年三月

一、制定标准的背景、目的和意义我国水资源总量不足，人均淡水资源量更少，仅为世界人均占有量的1/4，且地区分布不平衡，经济发达、人口密集的沿海地区水资源短缺尤其突出，淡水资源短缺已成为制约我国特别是沿海地区经济社会可持续发展的瓶颈。《海水利用专项规划》提出2020年我国“海水直接利用能力达到1000亿立方米/年，大幅度扩大和提高海水化学资源的综合利用规模和水平”，要求“海水利用对解决沿海地区缺水问题的贡献率达到26～37%”。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》在海洋资源高效开发利用优先主题中也提出“发展海水直接利用技术和海水化学资源综合利用技术”。随着国家海洋环保政策的日益严格，海水循环冷却替代海水直流冷却和淡水冷却的趋势日益突显，其技术节水环保的特点已得到工业循环冷却行业的多次验证和广泛认可，工程应用前景也越来越好。但海水循环冷却技术同时对系统的防腐、防垢和防生提出了很高的要求。而合理解决系统设备材料的腐蚀问题是海水循环冷却技术推广应用的首要任务。海水循环冷却系统所涉及的设备和材料种类较多，而不同设备材料的服役环境差异也较大。因此，制定材料选用及防腐设计导则是十分必要的，是我国海水循环冷却技术的推广和工程设计提供坚实的技术依据。通过本标准的编制，形成满足海水循环冷却系统要求的，科学可靠、实用性强的海水循环冷却材料选用及防腐设计导则，为海水循环冷却工程选材提供技术参考，提高海水循环冷却工程用材料的可靠性和经济性，并与其他相关标准共同形成海水循环冷却系统设计技术标准体系，为海水循环冷却技术在我国的大规模工程应用提供技术支撑。二、工作简况 2.1 任务来源根据国家海洋局《关于下达2007年度第三批海洋行业标准制订计划项目的通知》 (国海环字[2007]211 号)文件，国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所为《海水循环冷却系统设计规范第4部分：材料选用及防腐设计导则》的起草单

发动机冷却系统总体参数设计

一、冷却系统说明二、散热器总成参数设计三、膨胀箱总成参数设计四、冷却风扇总成参数设计五、水泵总成参数设计六、橡胶水管参数设计七、节温器选择八、冷却液选择一、冷却系统说明内燃机运转时，与高温燃气相接触的零件受到强烈的加热，如不加以适当的冷却，会使内燃机过热，充气系数下降，燃烧不正常（爆燃、早燃等），机油变质和烧损，零件的摩擦和磨损加剧，引起内燃机的动力性、经济性、可靠性和耐久性全面恶化。但是，如果冷却过强，汽油机混合气形成不良，机油被燃烧稀释，柴油机工作粗爆，散热损失和摩擦损失增加，零件的磨损加剧，也会使内燃机工作变坏。因此，冷却系统的主要任务是保证内燃机在最适宜的温度状态下工作。 1.1 发动机的工况及对冷却系统的要求一个良好的冷却系统，应满足下列各项要求： 1）散热能力能满足内燃机在各种工况下运转时的需要。当工况和环境条件变化时，仍能保证内燃机可靠地工作和维持最佳的冷却水温度；

2）应在短时间内，排除系统的压力； 3）应考虑膨胀空间，一般其容积占总容积的4-6%； 4）具有较高的加水速率。初次加注量能达到系统容积的90%以上。 5）在发动机高速运转，系统压力盖打开时，水泵进口应为正压； 6）有一定的缺水工作能力，缺水量大于第一次未加满冷却液的容积； 7）设置水温报警装置； 8）密封好，不得漏气、漏水； 9）冷却系统消耗功率小。启动后，能在短时间内达到正常工作温度。 10）使用可靠，寿命长，制造成本低。 1.2 冷却系统的总体布置冷却系统总布置主要考虑两方面：一是空气流通系统；二是冷却液循环系统。在设计中必须作到提高进风系数和冷却液循环中的散热能力。提高通风系数：总的进风口有效面积和散热器正面积之比≥30%。对于空气流通不顺的结构，需要加导风装置使风能有效的吹到散热器的正面积上，提高散热器的利用率。在整车空间布置允许的条件下，尽量增大散热器的迎风面积，减薄芯子厚度。这样可充分利用风扇的风量和车的迎面风，提高散热器的散热效率。一般货车芯厚不超过四排水管，轿车芯厚不超过二排水

新能源汽车空调系统技术初探

新能源汽车空调系统技术初探摘要：随着新能源汽车产业深入推进，不仅推动了空调系统技术发展步伐，并且使用效益更加显著。新能源汽车应用的空调系统主要包括余热利用空调与热泵式空调系统两种，无论是在压缩机类型上，还是在制冷制热系统形式上，以及蒸发器、冷凝器等方面，都存在较大差异。但对空调系统安全性、可靠性等方面的追求都是不变的，以确保驾驶室舒适度与稳定性。关键词：新能源汽车；空调系统；热泵新能源汽车项目起步晚，且发展处于摸索实践阶段，整车结构及系统仍有较大的完善空间。尤其是空调技术发展仍面临着电池造价高、设计工艺水平低、电池过热，以及内部零件碰撞等问题，尤其是在高速行驶中，以此对空调装置结构与系统性能提出了更高的要求。空调系统技术的发展势必会带动项目产业化发展，但目前首要的是攻克电池瓶颈，加大燃料电池，以及电动压缩机研发力度，利用新型环保制冷，能够进一步推动汽车工业改革。 1新能源车空调系统分析 1.1燃料电池余热利用空调系统燃料电池发电装置能够将化学能有效转换为电能，借助燃料与氧化剂实现，转化效率高，其余转化为废热与温水、蒸汽。燃料电池属于动力源，利用能源效率比常规内燃机高，但燃料电池出现过热后，其性能、工作效率直接降低。对此，利用余热为车辆供暖，其经济性、能量利用率明显优化。综合考虑能源供应与性价比、生态环保等因素，

研究结果表明氢是首选燃料。电解质种类多样，可分为熔融碳酸盐类，以及固体氧化物类等，其中质子交换膜燃料电池，工作电流相对较大，能量效率高，且可在数秒时间内完成冷启动，排出近80℃的废热，多以吸收式制冷空调系统为主，热泵启动热源，以燃料电池冷却液为主。对此，吸收式热泵发动机输出功率消耗低，熔液泵需消耗部分电能。同时吸收式热泵，其总需求电能相比压缩式热泵高。为满足城市公交与大巴空调制冷需求，加强了对吸收式制冷系统的创新，制冷剂以乙二醇和水为主，吸收剂以溴化锂为主，吸收式制冷系统热动力驱动，主要通过热管理系统主管热器，与制冷系统发生器的热交换实现。主换热器上设置旁通支路，并连接变频水泵，当燃料电池热量过高，且由空调制冷需求时，热量能从旁通支路给予，确保燃料电池始终保持适宜温度工况。同时电池辅助器与吸收器等电池热管理系统器件的冷却系统相同，车外风冷式换热器与冷却系统相通。燃料电池供暖系统的工作过程如下，截止阀打开后，使电池发动机处于工作状态，控制电池散热器，通过中间换热器，实现冷却液从发动机出口处流至进口处，由换热器热能沿着供暖管路持续向车内提供热风。 1.2热泵式空调系统热泵式压缩机是由独立式电机驱动，动力系统驱动电机，以及电动压缩机是由电池组供电，不会影响汽车运行安全性，同时也不会受到汽车运行的干扰。热泵式空调系统应用后，从车内顶部吸入新鲜空气，空气加热后，在挡风玻璃内完成除霜处理，并吹出热气，即在内部处理后由风道左右两侧吹出。不仅节省能耗，同时解决了车内湿度

论述汽车发动机冷却系统有几种形式,各有什么特点

题目：论述汽车发动机冷却系统有几种形式，各有什么特点汽车冷却系统冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量，使引擎维持在正常的运转温度范围内。引擎依照冷却的方式可分为风冷系及水冷系，风冷系是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎；水冷系则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。不论采何种方式冷却，正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。水冷系水冷系是以冷却液为冷却介质，通过冷却液将高温零件的热量带走，再以一定的方式散发到大气中去，使发动机的温度降低而进行冷却的一系列装置。通常，冷却液在水冷系内的循环流动路线有两条，一条为大循环，另一条是小循环，两者由冷却液是否流经散热器而进行区别，冷却强度也不同。小循环是指冷却水仅在引擎内循环，而大循环则是冷却水在引擎与热交换器 (水箱) 间循环。冷却系统的循环汽车发动机的冷却系为强制循环水冷系，即利用水泵提高冷却液的压力，强制冷却液在发动机中循环流动。冷却系主要由水泵、散热器、冷却风扇、补偿水箱、节温器、发动机机体和气缸盖中的水套以及附属装置等组成。其工作过程为：水泵将冷却液由机外吸人并加压，使之经分水管流入发动机缸体水套。这样，冷却水从气缸壁吸收热量，温度升高；流到气缸盖水套，再次受热升温后，沿水管进入散热器内。经风扇的强力抽吸，空气流由前向后高速通过散热器。最终使受热后的冷却水在流经散热器的过程中，其热量不断地通过散热器，散发到大气中去。同时，使水本身得到冷却。冷却了的冷却液流到散热器的底部后，又在水泵的加压下，经水管再压入水套，如此不断地循环。从而使得发动机在高温条件下工作的零件不断地得到冷却，从而确保发动机的正常工作。因此水冷却形式具有冷却可靠、布置紧凑、噪声小、使用方便等优点。风冷系这种冷却方法不是在发动机中进行液体循环，而是通过发动机缸体表面附着的铝片对气缸进行散热。一个功率强大的风扇向这些铝片吹风，使其向空气中散热，从而达到冷却发动机的目的。风冷系以空气为冷却介质，利用汽车行驶时的高速空气流，将高温零件表面的热量吹散到大气中去。风冷系的汽车发动机一般采用由传热性能较好的铝合金铸成的汽缸和汽缸盖，为了增大散热面积，各汽缸一般都分开制造，并且在汽缸和汽缸盖表面分布许多均匀的散热片，以增大散热面积。为了有效地利用空气流和保证各汽缸冷却均匀，有的发动机上装有导流罩及分流板等部件。风冷系具有结构简单、重量轻、故障少、无需特殊保养、维护简便、对地理环境和气候环境

发动机冷却系统设计规范

编号：冷却系统设计规范编制：万涛校对：审核：批准：厦门金龙联合汽车工业有限公司技术中心年月日

一、概述要使发动机正常工作，必须使其得到适度的冷却，冷却不足或冷却过度均会带来严重的影响。冷却不足，发动机过热，会破坏各运动机件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增加，磨损加剧，特别是活塞环和气缸壁之间的运动，严重时会发生烧蚀、卡滞，使发动机停转或者发生“拉缸”现象，刮伤活塞或气缸，更严重时还会发生连杆打烂气缸体现象。也会使润滑油变稀，运动机件间的油膜破坏，造成干摩擦或半干摩擦，加速磨损。同时会降低发动机充气量，使发动机功率下降。发动机过度冷却时，由于冷却水带走太多热量，使发动机功率下降、动力性能变差。发动机过冷，气缸磨损加剧。同时，由于过冷，混合气形成的液体，容易进入曲轴箱使润滑油变稀，影响润滑作用。由此可见，使发动机工作温度保持在最适宜范围内的冷却系，是何其重要。一般地，发动机最适宜的工作温度是其气缸盖处冷却水温度保持在80℃~90℃，此时发动机的动力性、经济性最好。二、冷却系统设计的总体要求 a)具有足够的冷却能力，保证在所有工况下发动机出水温度低于所要求的许用值（一般为55°）； b) 冷却系统的设计应保证散热器上水室的温度不超过99 ℃。 c) 采用105 kPa压力盖，在不连续工况运行下，最高水温允许到110 ℃，但一年中水温达到和超过99 ℃的时间不应超过50 h。 d) 冷却液的膨胀容积应等于整个系统冷却液容量的6 %。 e) 冷却系统必须用不低于19 L/min的速度加注冷却液，直至达到应有的冷却液平面，以保证所有工作条件下气缸体水套内冷却液能保持正常的压力。三、冷却系统的构成液体冷却系主要由以下部件组成：散热器、风扇、风扇护风罩、皮带轮、风扇离合器、水泵、节温器、副水箱、发动机进水管、发动机出水管、散热器除气管、发动机除气管等。

汽车发动机冷却系统的构造与维修教案

发动机冷却系统任务一系统的作用及组成学习目标 (1) 冷却系统的功用和冷却方式 (2) 冷却系统的基本组成一、认识冷却系统 1. 冷却系统的作用发动机冷却系统的任务是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，使发动机得到适度的冷却，从而保证发动机在最适宜的温度状态下工作。如图5-1所示，发动机的正常工作温度在90℃左右。正确的发动机工作温度不仅对发动机的动力输出、燃油经济性影响较大；同时，也有利于降低有害物质排放。 Pe :输出功率 Be :燃油经济性 T :发动机温度发动机温度与性能的关系图发动机过热会降低气缸充气效率，使发动机功率下降；早燃和爆燃的倾向加大，使零件因承受额外冲击性负荷而造成早期损坏；运动件的正常间隙被破坏，运动阻滞，磨损加剧，甚至损坏；润滑情况恶化，加剧了零件的摩擦磨损；零件的机械性能降低，导致变形或损坏。发动机过冷会使进入气缸的混合气（或空气）温度太低，可燃混合气品质差，使点火困

难或燃烧迟缓，导致发动机功率下降，燃料消耗量增加；燃烧生成物中的水蒸汽易凝结成水而与酸性气体形成酸类，加重了对机体和零件的侵蚀作用；未汽化的燃料冲刷和稀释零件表面（气缸壁、活塞、活塞环等）上的油膜，使零件磨损加剧。 2. 冷却系统的分类有液冷式和风冷式两种。液冷式主要用在汽车用发动机上，风冷式在摩托车上面应该非常广泛。 1）. 风冷发动机冷却系统冷却介质是空气，通过气流利用散热片直接向周围空气散热，摩托车采用的风冷发动机。风冷发动机冷却风冷发动具有特点：（1）结构简单、质量较小、升温较快、经济性好。（2）难以调节，消耗功率大、工作燥声大。 2）. 水冷发动机冷却系统液冷的原理是通过冷却液的不断循环，从发动机水套中吸收多余的热量，并利用循环液将热量带走，通过散热器将热量散发到大气中。液冷需要冷却液作为导热媒介，根据导热媒介的不同又可分为水冷和油冷两类，现代轿车多采用水冷为主、油冷为辅的散热方式帮助汽车提高冷却能力。水冷的媒介为防冻液，水冷发动机的冷却系统。水冷却系统

(完整word版)冷却系统橡胶软管设计规范

冷却系统橡胶软管设计规范编制：校对：审核：批准：

目录 1. 范围 (4) 2. 引用标准 (4) 3. 胶管分类 (4) 4. 设计要求 (4) 4.1. 总体要求 (4) 4.2 尺寸及公差 (4) 4.3. 胶管与连接硬管的配合尺寸 (5) 4.4 .胶管的转弯半径R与胶管内径D1 及转弯角度θ的关系 (5) 4.5. 胶管的扩口尺寸： (6) 4.6 胶管脱模相关 (6) 5. 性能要求 (6) 6. 图纸描述....................................................................... 错误！未定义书签。

前言为规范冷却系统橡胶软管设计，编制此设计规范。本设计规范主要根据橡胶软管的生产工艺、性能要求，结合设计经验编制。本规范为第一次编制，需根据实际不断进行改进、完善。

1. 范围本设计规范介绍冷却系统橡胶软管的基本设计要求。 2. 引用标准 GB/T 18948-2003 内燃机冷却系统用橡胶软管和纯胶管规范 GB/T 18948-2009 内燃机冷却系统用橡胶软管和纯胶管规范 Q/SQR.04.175-2011内燃机冷却系统用橡胶软管技术要求 3. 胶管分类胶管分为橡胶软管及纯胶管；橡胶软管由橡胶层（ EPDM 层）及加强层（聚酯网）组成，纯胶管由橡胶层（ EPDM 层）组成。根据橡胶管用途及使用环境可分为四种类型： 1 型：工作环境温度为： -40℃ -100℃； 2 型：工作环境温度为： -40℃ -125℃； 3 型：工作环境温度为： -40℃ -150℃； 4 型：工作环境温度为： -40℃ -175℃；我司目前采用的胶管为橡胶软管、 2 型。 4. 设计要求 4.1.总体要求橡胶软管表面应光滑，凸凹深度不超过 0.5mm,橡胶软管整体不允许有气泡、裂痕、夹杂以及其他影响使用的损伤，层与层之间结合良好，扩口处过渡均匀。 4.2 尺寸及公差长度尺寸及公差见表 1。表 1 尺寸公差单位： mm 内径、壁厚及尺寸公差见表。表2 壁厚及尺寸公差版本： 01 冷却系统橡胶软管设计规范共 8页第 4页单位： mm

冷却系统基本设计规范

冷却系统基本设计规范简式国际汽车设计（北京）有限公司 2008.5

目录 1.冷却系统的构成和设计要求 (1) 1.1 冷却系统的构成 (1) 1.2 冷却系统的设计要求 (1) 2 冷却系统设计 (2) 2.1 散热器 (2) 2.2 冷却风扇 (6) 2.3 风扇护风罩 (7) 2.4 压力盖 (8) 2.5 膨胀水箱 (10) 2.6 取暖器 (13) 2.7 水泵 (13) 2.8 散热器管路 (13) 2.9 冷却液 (14)

1.冷却系统的构成和设计要求 1.1 冷却系统的构成冷却系统由散热器、风扇、膨胀箱等部件组成。其功能是对发动机进行强制冷却，保证发动机能始终处于最适宜的温度状态下工作，以获得较高的动力性、经济性及可靠性。汽车冷却系统的结构简图见图1-1所示：图1-1 冷却系统的构成 1.2 冷却系统的设计要求 1) 冷却系统的设计应保证：使用冷却水作冷却液和 0.5bar 以下的压力盖时，发动机出水口的温度允许到 100 ℃；使用冷却水作冷却液和 0.7-0.9bar 压力盖，在不连续工况运行下，最高水温允许到 110 ℃。 2)如果使用长效防冻防锈液作冷却液和 0.5bar 以下的压力盖时，发动机出水口的温度允许到105℃；使用长效防冻防锈液作冷却液和 0.7-0.9bar 压力盖，在不连续工况运行下，最高水温允许到 115 ℃。 3) 冷却液的膨胀容积应大于等于整个系统冷却液容量的 6 %。 4) 冷却系统必须用不低于 19 L/min 的速度加注冷却液，直至达到应有的冷却液平面，以保证所有工作条件下气缸体水套内冷却液能保持正常的压力。

汽车冷却系统设计要求

汽车冷却系统设计 ——叶海见汽车冷却系统设计 (1) 一、概述 (2) 二、要求 (2) 三、结构 (2) 四、设计要点 (4) （一）散热器 (4) （二）散热器悬置 (4) （三）风扇 (4) （四）副水箱 (5) （五）连接水管 (6) （六）发动机水套 (6) 五、设计程序 (6) 六、匹配 (6) 七、设计验证 (6) 八、设计优化 (6)

一、概述二、汽车对冷却系统的要求（一）汽车对冷却系统有如下几点要求 1、保证发动机在任何工况下工作在最佳温度范围； 2、保证启动后发动机能在短时间内达到最佳温度范围； 3、保证散热器散热效率高，可靠性好，寿命长； 4、体积小，重量轻，成本低； 5、水泵，风扇消耗功率小，噪声低； 6、拆装、维修方便。（二）冷却系统问题对汽车的影响 1、冷却不足时，会导致内燃机过热，充气系数下降，燃烧不正常（爆燃、早燃等），机油变质和烧损，零部件摩擦和磨损加剧（如活塞、活塞环和缸套咬伤，缸盖发生热疲劳裂纹等），引起内燃机的动力性、经济性、可靠性全面恶化。 2、冷却过剩时（40～50℃），汽油机混合气形成不良，机油被燃油稀释；柴油机工作粗暴，散热损失增加，零部件磨损加剧（比正常工作温度工作时大好几倍），也会使内燃机工作变坏。三、冷却系统布置选型（一）冷却系统结构（1）基本结构。组成：发动机水路、水泵、节温器、散热器、风扇以及连接管路。原理：散热器上水室兼起膨胀水箱或者补偿水箱的作用。注意事项：为保证冷却系统排气顺畅，加水充分，排水彻底，散热器的上水室加水口处为冷却系统的最高点，下水室出水口为冷却系的最低点。同时，为满足发动机排气、冷却液膨胀蒸发和冷却系统补水的需要，上水室要有足够的空间。其结构如（图1）。

汽车发动机冷却系

汽车发动机冷却系系统维护摘要：汽车的发动机是动力的来源，它的出现给汽车带来了强劲的动力，它就像人的心脏一样那样重要，但是人不只是有心脏，还有别的器官，心脏在这些器官的辅助下，才能发挥它原本的能力。这器官就是冷却系。它让工作中的发动机得到适度的冷却，从而保持发动机在最适宜的温度范围内工作。本文论述了冷却系的作用、组成、主要结构、工作原理、日常维护、故障检测步骤和排除方法。关键词：冷却系统；过热、过冷的危害；冷却系统维护；如果一台发动机,冷却系统的维修率一直居高不下,往往会引起发动机其他构件损坏,特别是随着车辆行驶里程的增加,冷却系统的工作效率逐渐下降,对发动机的整体工作能力产生较大影响,冷却系统的重要性在于维护发动机常温下工作,尤如人体的皮肤汗腺,如果有一天,人体的汗腺不能正常工作,那么身体内的热量将无法散去,轻则产生中暑,重则休克。一、冷却系的组成与作用（一）作用冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量，使引擎维持在正常的运转温度范围内。引擎依照冷却的方式可分为气冷式引擎及水冷式引擎，气冷式引擎是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎；水冷式引擎则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。不论采何种方式冷却，正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。（二）组成水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却，它的水管和散热片多用铝材制成，铝制水管做成扁平形状，散热片带波纹状，注重散热性能，安装方向垂直于空气流动的方向，尽量做到风阻要小，冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种，空调冷凝器通常与其装在一起。 1.水泵和节温器发动机是由冷却液的循环来实现的，强制冷却液循环的部件是水泵，它由曲轴皮带带动，推动冷却液在整个系统内循环。目前最先进的水泵是宝马新一代直六发动机上采用的电动水泵，它能精确的控制水泵的转速，并有效的减少了对输出功率的损耗。这些冷却液对发动机的冷却，要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候，冷却液就在发动机本身内部做小循环，当发动机温度高的时候，冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门，其原理是利用可随温度伸缩的材料（石蜡或乙醚之类的材料）做开关阀门，当水温高时材料膨胀顶开阀门，冷却液进行大循环，当水温低时材料收缩关闭阀门，冷却液

发动机冷却系统设计规范..

号：冷却系统设计规范编制：万涛校对：审核：批准：第1页

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水泵、节温器、副水箱、发动机进水管、发动机出水管、散热器除气管、发动机除气管等。四、主要部件的设计选型 1、散热器散热器的散热量（Q）和散热器散热系数（K）、散热器散热面积（A）及气液温差（⊿T）有关： Q=K·A·⊿T 其中：Q---散热器的散热量（kcal/h） K---散热器散热系数（kcal/m2?h?oC） A---散热器散热面积（m2） ⊿T---气液温差：散热器进水温度和散热器进风温度之差（oC）散热器的散热系数是代表散热效率的重要指标，主要影响因素如下： ①冷却管内冷却液的流速---据试验结果，冷却液流速由0.2m/s提高到0.8m/s，散热效率有较大提高，但超过0.8m/s后，效果不大； ②通过散热器芯部的空气流量---空气的导热系数很小，因此散热器的散热能力主要取决于空气的流动，通过散热器芯部的风量起了决定性作用； ③散热器的材料和管带的厚度---国内散热器的材料目前基本上已标准化； ④制造质量---主要是冷却管和散热带之间的贴合性和焊接质量；第1页

1.1 散热器是冷却系统中的重要部件，其主要作用是对发动机进行强制冷却，以保证发动机能始终处于最适宜的温度状态下工作，以获得最高的动力性、经济性和可靠性。 1.2 发动机最适宜的冷却液温度为85 ℃~95 ℃，测量位置在散热器的上水室。 1.3 散热器和风扇组合匹配效率是当散热器芯子未被气流扫过的面积最小时为最高，因此，最好采用接近正方形的散热器芯子。 1.4 散热器的总散热面积、芯子的迎风面积、结构形状和结构尺寸要通过发动机冷却系统所需最大散热量来计算确定，并应通过试验评价来最终确定。但一般可按散热器芯子的迎风面积来估算：0.31~0.38m2/100kW，载货车和前置客车通风良好时，可取下限值；后置客车通风欠佳时可取上限值；城市公交车长期低速运转可偏下限值；自卸车、牵引车、山区长途客运车等经常大负荷运行的车辆可偏上限值。 1.5 散热器进风口的实际面积不得小于散热器芯子迎风面积的80 %，以防止散热能力下降。后置客车散热器的进风通道要与发动机舱密封隔离，散热器周围要安装密封橡胶，以防止发动机舱的热风回流到进风通道，影响散热性能；进风通道的面积应不小于散热器芯子的迎风面积。 1.6 在灰尘多的脏环境下使用时，应选用直排或斜排冷却管，且管子间隔要大，以避免散热器芯子堵塞，影响散热效果。 1.7 散热器安装时，紧固必须牢靠，与车架的连接必须采用减振垫，采用减振垫的目的是为了隔离和吸收来自车架的部份振动和冲击，使散热器在车辆运行中，不致发生振裂、扭曲等非正常损坏，延长散热器寿命。 1.8 因为散热器与车架之间安装有隔振橡胶，因而形成了绝缘状态，通过冷却液介质，在散热器与车架之间产生了电位差，在冷却液中产生了微弱电流，使冷却系统的零部件发生电腐蚀。因此，一定要采取散热器负极接地等措施，消除电位差，防止电腐蚀。 2 冷却风扇风扇选型主要考虑风扇的风量、噪声和功率消耗。风扇风量（G）与风扇直径（D）、风扇转速（n）之间存在如下比例关系： G=K1?n?D3------其中K1为比例系数而风扇噪声的声压级（SPL）和风扇直径（D）、风扇转速（n）之间存在如下比例关系： SPL= K2?n3?D2------其中K2为比例系数根据上述比例关系可得：SPL= K3?Q?n2/D------其中K3为比例系数第2页

发动机冷却系统设计规范

编号：
冷却系统设计规范
编制：万涛
校对：审核：批准：
厦门金龙联合汽车工业有限公司技术中心年月日

一、概述要使发动机正常工作，必须使其得到适度的冷却，冷却不足或冷却过度均会带来严重
的影响。冷却不足，发动机过热，会破坏各运动机件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增加，
磨损加剧，特别是活塞环和气缸壁之间的运动，严重时会发生烧蚀、卡滞，使发动机停转或者发生“拉缸”现象，刮伤活塞或气缸，更严重时还会发生连杆打烂气缸体现象。也会使润滑油变稀，运动机件间的油膜破坏，造成干摩擦或半干摩擦，加速磨损。同时会降低发动机充气量，使发动机功率下降。
发动机过度冷却时，由于冷却水带走太多热量，使发动机功率下降、动力性能变差。发动机过冷，气缸磨损加剧。同时，由于过冷，混合气形成的液体，容易进入曲轴箱使润滑油变稀，影响润滑作用。
由此可见，使发动机工作温度保持在最适宜范围内的冷却系，是何其重要。一般地，发动机最适宜的工作温度是其气缸盖处冷却水温度保持在 80℃~90℃，此时发动机的动力性、经济性最好。二、冷却系统设计的总体要求
a)具有足够的冷却能力，保证在所有工况下发动机出水温度低于所要求的许用值（一般为 55°）； b) 冷却系统的设计应保证散热器上水室的温度不超过 99 ℃。 c) 采用 105 kPa 压力盖，在不连续工况运行下，最高水温允许到 110 ℃，但一年中
水温达到和超过 99 ℃的时间不应超过 50 h。 d) 冷却液的膨胀容积应等于整个系统冷却液容量的 6 %。 e) 冷却系统必须用不低于 19 L/min 的速度加注冷却液，直至达到应有的冷却液平面，
以保证所有工作条件下气缸体水套内冷却液能保持正常的压力。三、冷却系统的构成
液体冷却系主要由以下部件组成：散热器、风扇、风扇护风罩、皮带轮、风扇离合器、水泵、节温器、副水箱、发动机进水管、发动机出水管、散热器除气管、发动机除气管等。

论纯电动客车驱动电机冷却系统匹配及控制

论纯电动客车驱动电机冷却系统匹配及控制摘要：本文主要对论纯电动客车驱动电机冷却系统匹配及控制进一步分析了解。新能源汽车产业作为我国汽车工业的发展战略，能够有效地解决日益严峻的能源危机与环境污染问题。关键词：纯电动客车；驱动电机；冷却系统；控制；现状引言：纯电动客车因具有零排放、低噪音等突出特点也成为各大客车生产商着重发展的车型。纯电动客车驱动电机作为汽车唯一的动力源，其可靠性直接影响着电动汽车的性能。为了防止由于温度过高的原因使得电机永磁体产生退磁现象，甚至影响到电机及其控制器的寿命和整车安全性，驱动电机及其控制系统的温度控制显得尤为重要。因此，对纯电动客车驱动电机冷却系统进行合理的匹配并制定科学有效的控制策略具有重要工程实际意义。一、纯电动客车发展现状随着国家对新能源汽车产业的大力推广，补贴优惠政策相继出台，推动了我国纯电动汽车行业的发展，各大汽车企业纷纷制定新能源汽车发展规划，电动汽车产品产销量逐年稳步提升，纯电动客车现已成为我国城市公交、中短途客运、观光旅游等众多领域备受关注的新兴产品。纯电动汽车所使用的驱动电机主要可分为：直流电机、异步电机、永磁同步电机、开关磁阻电机。早期电动汽车大多采用直流电机作为能量转换装置，直流电机具有控制容易、调速方便、技术较为成熟等优点，但是机械结构较为复杂，其瞬时过载能力较差，长时间工作损耗较大，维护成本高，运转时电刷易使转子产热，并产生高频电磁干扰。异步电机主要由定子、转子、端盖、轴承基座风扇等几部分组成。相对于永磁同步电机其突出优点是成本低、制造简单、转速范围广、可靠性强、维修方便。但由于异步电机的转速与其旋转磁场转速有一定的转差关系，其调速性能较差。开关磁阻电机作为一种新型驱动电机，其结构简单、转速范围广、整个转速范围内效率高、系统可靠性高、兼有直流、交流两种电机的优点。其缺点是存在转矩脉动，转子上的转矩有一系列脉冲转矩的叠加，因双凸极结构和磁路饱和非线性影响，合成转矩有一定的谐波分量，影响开关磁阻电机的低速性能。永磁同步电机（PMSM）具有结构坚固、功率密度大、电机效率高、转矩密度高、控制精度高、良好的转矩平稳性及低振动噪声的特点。在新能源汽车驱动方面具有很高的应用价值。其缺点是永磁体成本高、对温度敏感，在温度较高时会产生不可逆的退磁现象影响其使用性能。二、电动汽车驱动电机冷却系统简述根据冷却系统所选用冷却介质不同，驱动电机的冷却形式可以分为风冷和液冷两种方案。风冷可分为自然风冷和强迫风冷。液冷方案常用水、油等作为冷却液。由于纯电动客车驱动电机安装位置特殊，风冷不能满足其散热需求，目前普遍采用液冷方式，包括油冷和水冷；冷却油的导热系数及热容量均小于水，且成本较高。因此，纯电动客车驱动电机多采用冷却液冷却的形式。冷却液的主要成分为：乙二醇、防腐蚀添加剂、抗泡沫添加剂、水。在电机机壳体中设计出水道结构，通过冷却液在水道中的流动与机壳进行换热从而实现冷却功能。根据电机水道布置方式的不同有以下四种结构方案：螺旋结构、半螺旋结构、圆周结构、轴向结构。由于电动客车驱动电机散热环境的特殊性，电机的温度控制对冷却系统有较高的要求。因此，结合电机布置方案和电动车行驶工况，设计有效的冷却

汽车发动机冷却系统的设计原则

发动机冷却系统的设计原则（李勇）水冷式汽车发动机冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、缸体水道、缸盖水道、风扇及连接水管、冷却液等组成。我们主机厂主要根据整车布置及发动机功率的要求来选定散热器及各零部件的形状、大小，并合理布置整个冷却系统，保证发动机的动力性、经济性、可靠性和耐久性，从而提高整车的性能。一、冷却系统的总体布置原则冷却系统总布置主要考虑两方面，一是空气流通系统；二是冷却液循环系统。因此在设计中必须做到提高进风系数和冷却液循环中的散热能力。 1，提高进风系数。要做到提高进风系数就必须要做到：（1）减小空气的流通阻力，（2）降低进风温度，防止热风回流。（1）减小空气的流通阻力设计中应尽量减少散热器前面的障碍物，进风口的有效进风面积不要小于60﹪的散热器芯部正面积；在整车布置允许的前提下，尽可能采用迎风正面积较大的散热器；风扇与任何部件的距离不应小于20mm，这样就可以组织气流通畅排出，可以减少风扇后的排风背压。（2）降低进风温度，要合理布置散热器的进风口，提高散热器与车身、发动机舱接合处的密封性，防止热风回流。（3）合理布置风扇与散热器芯部的相对位置从正面看，尽量使风扇中心与散热器中心重合，并使风扇直径与正

方形一边相等，这样可以使通过散热器的气流分布最为均匀，或者使风扇中心高一下些，使空气流经散热器上部的高温高效区。另：考虑发动机振动的因素，风扇和护风罩之间的间隙应该在20mm 以上。从轴向看，尽可能加大风扇前端面与散热器之间的距离，并合理设计护风罩。要使气流均匀通过散热器芯部整个面积，必须要求风扇与散热器之间保持一定的距离，一般对载货汽车，风扇与散热器芯部之间的距离不得小于50mm。 2，提高冷却液循环中的散热能力要提高冷却液循环中的散热能力，提高冷却液循环中的除气能力是关键。冷却系统的气体会造成水泵流量下降，使散热器的冷却率下降；还会造成发动机水套内局部沸腾，致使局部热应力猛增，影响发动机性能；在热机停工况，气体还会造成冷却液过多的损失。因此要提高冷却液循环中的除气能力，其措施就是设计膨胀水箱和相应的除气管路（当散热器位置比发动机位置高时，可以在散热器上部直接开一个注水口，并在注水口上用一压力式的散热器盖即可，我厂的农用车型的散热器就是采用此方式进行排气及加水）。二、散热器的选择（1）现在我厂基本上全部都采用铜制散热器，芯部结构为管带式的。散热器要带走的热量Q w，按照热平衡的试验数据或经验公式计算：Q w=（A·g e·Ne·h n）/3600 kJ/s 式中： A—传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比，对柴油机A=0.18～0.25

汽车发动机冷却系统的发展与现状

汽车发动机冷却系统的发展与现状发表时间：2017-10-20T14:00:13.917Z 来源：《防护工程》2017年第16期作者：刘洋[导读] 汽车水冷发动机冷却系统主要由发动机冷却水套、冷却水泵、节温器及冷却风扇等部件组成。国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心摘要：早期的发动机冷却系统虽能满足汽车的基本使用要求，但在满载或者恶劣的环境中容易出现问题。在当今日益重视环境保护、提倡节能和舒适性的情况下，发动机的结构、性能和汽车整体性能都有很大的发展，冷却系统正朝着轻型化、紧凑化和智能化的方向发展。为此，重点介绍了国内外汽车发动机冷却系统的研究及发展情况，并做了简要分析。关键词：冷却系统；冷却介质；冷却机理１发动机冷却系统向智能化方向发展发动机冷却系统是汽车的重要构件。汽车水冷发动机冷却系统主要由发动机冷却水套、冷却水泵、节温器及冷却风扇等部件组成。传统冷却系统采用的是冷却风扇或离合器式冷却风扇，两种风扇均由发动机曲轴通过皮带驱动，其冷却调节的灵敏度不高，功率损失也很大。为解决这个问题，就出现了自控电动冷却风扇。２冷却系统的冷却介质目前，发动机广泛采用液态水作冷却液。水作为内燃机冷却系统的冷却介质具有很多优点：在性能方面，它性能稳定、热容量大、导热性好、沸点较高；在经济性能方面，它资源丰富、容易获取。但另一方面，水作为冷却介质也存在着两个较大的缺点：一是冰点高，在０℃时结冰，造成冬季使用困难；二是水具有一定的腐蚀性，对发动机冷却系统有损害作用。另外，水做冷却液的冷却系统，体积较庞大，不利于汽车内部结构的优化和整体质量的减少，增加了发动机功率的额外消耗。天然水中一般都含有部分矿物盐类（ＭｇＣｌ２、Ｃａ（ＨＣＯ３）２等），当水在发动机冷却系统内受热时，碳酸盐会在冷却系的壁上形成很难除去的水垢。导热性能很差。当水垢聚积过多时，会使发动机冷却性能恶化而导致过热。另外，溶解在水中的某些盐类（如ＭｇＣｌ２）在受热时产生水解作用，生成Ｍｇ（ＯＨ）２和ＨＣｌ。其中ＨＣｌ是一种腐蚀性很强的酸。因此，当水中含矿物盐类过多时，对发动机的冷却系统是很不利的。为了防止水垢的产生和水的腐蚀作用，在冷却水中加入了防腐蚀剂（重铬酸钾Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７）；为了解决水在０℃时结冰的问题，一般采用防冻液来作冷却液，常见的有丙稀二醇、甘醇、硅酸盐、有机酸等。３冷却系统向高效低能耗方向发展发动机冷却系统效率的提高主要从两个方面来实现：其一，新材料的应用及部件结构的新设计；其二，部件的智能驱动方式。传统冷却系统中，风扇和水泵的效率普遍不高，造成大量能源的浪费。为提高冷却风扇的效率，用塑料翼形风扇取代圆弧型直叶片冷却风扇。从气体动力学的角度分析，翼形风扇能够改善风扇流场，提高风扇的效率和静压，使风扇高效区变宽；另外，塑料表面的光洁度较高。传统的冷却风扇由发动机驱动，装风扇的发动机与装有风罩的散热器必须分别用弹性支座固定在车架。为避免在汽车运行中因振动而引起风扇与风罩相碰，风扇叶轮与风罩的径向间隙的设计数值大于２０ｍｍ，这必然大幅度降低风扇的容积效率。风扇的总效率取决于容积效率、机械效率和液力效率的乘积，即 η总 ??η机 ??η容 ??η液。传统风扇叶片采用薄钢板冲压而成，其液力效率 η液较低，又加上皮带传动存在打滑损失，其机械效率 η杨也不高，从而导致传统冷却风扇的总效率只有３０％左右。采用电控风扇，由电机直接驱动风扇，与原来的皮带传动相比，机械效率 η机提高了。电控冷却风扇完全脱离发动机，与风罩、散热器安装为一体，保证了风扇与风罩的同心度，进一步减小了径向间隙，导致风扇容积效率 η容大幅度提高；另外，采用翼形端面塑料和流线型风罩，使风扇气流入口形成良好的流线型气流，可提高风扇的液力效率 η液，综合各项措施最终使电动风扇的效率达到７８％。４冷却系统新的冷却机理上世纪７０年代，美国、日本和英国等国家提出了“绝热发动机”，其基本思路是对组成发动机燃烧室的零部件表面，喷涂耐高温的陶瓷覆层或使用陶瓷零部件，从而大大减少散热损失。经过２０年的研制，绝热发动机在高温陶瓷零件（镶块或涂层）方面取得了较大的成功［７、８］。绝热发动机（无外部冷却装置）的整机热效率接近４０％，复合式绝热发动机的整机热效率达到了４０％以上［９］。这种以高度隔热层为主要手段的绝热发动机的有效热效率，较同类常规发动机（水冷或风冷）高出５％～１５％。虽然绝热发动机提高了整机热效率和功率，同时降低了成本，但受材料和镶涂工艺的限制，还不能在普通车辆上使用，而且在高温条件下，发动机的润滑机油粘度降低，润滑效果变差，需要安装专门的散热装置；另外，气缸的充气效率会降低５％～１０％。因此，还需要进一步研究新的冷却技术。上世纪８０年代，德国的Ｅｌｓｂｅｔｔ公司研制了一种新型车用发动机［１０］，它采用新的燃烧系统与新的冷却系统相结合的方式，以传热系数低的普通金属材料和巧妙的结构设计，大幅度减少了散热损失，取消了外部冷却装置。该机新的燃烧系统减少散热的原理是在球型燃烧室中有强烈的空气涡流，在离心力的作用下，沿燃烧室壁形成一层相对较冷的空气区，“旋流式喷油器”喷出一股雾化锥角很大、射程近、射速慢的空心涡流雾锥［１１～１３］。这股油雾随空气涡流旋转，不与燃烧室壁接触，在燃烧室中心混合燃烧，形成了热的燃烧中心—“热区”和周边温度较低的冷却空气层—“冷区” 这种燃烧系统。有“冷区”包围着“热区”，从而使燃烧室壁接受和传出的燃烧热量大为减少。Ｅｌｓｂｅｔｔ发动机在此基础上进行了进一步减少传热损失的设计［１４］，选用铸铁做活塞顶；将活塞环按内腔设置隔热槽，以截断热流通道，减少传向环槽的热量。上述３项措施使燃烧经活塞传到气缸壁的热量下降了一个数量级；加上以机油循环冷却气缸盖内腔和缸体上部的油道，用机油喷射冷却活塞内腔，实现了无水冷强制风冷的新的冷却机理。目前，还出现了发动机常规冷却机理中的强化冷却措施，如活塞的“内油冷”、排气门的“钠冷”以及喷油嘴的“内油冷”等内冷技术［１５］。另外，采用的一些节油技术也具有内部冷却的功能［１５］，如乳化柴油、进气喷水、进气引汽、代用燃料冷却和过量空气冷却等。５结论（１）冷却系统实现智能化，工作协调性增强。