汽车乘用车冷却系统布置及主要零部件 设计规范
冷却系设计要求
冷却系设计要求冷却系设计说明书冷却系设计要求：1、保证发动机在任何工况下工作在最佳温度范围；2、发动机启动后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，材料消耗少；4、水泵，风扇消耗功率小，噪声低；5、冷却系统中的零部件拆装、维修方便。
冷却系结构：1、基本结构：该结构由发动机水路、水泵、散热器、风扇、节温器以及连接管路组成。
为保证冷却系统中的气体能顺利排出，加水充分，排水彻底，一般要求散热器的上水室（散热器进水室）进水口处为冷却系统的最高点，下水室（出水室）出水口为冷却系的最低点。
2、带补偿水桶结构：补偿水桶的作用是发动机工作时水温升高后，水膨胀外溢可流入补偿水桶内；当水温降低后，冷却系水体积减小，补偿水桶内的水会重新被吸回到冷却系。
特点：为确保补偿水桶内的水进出通畅、对冷却系统的密封性要求较高。
散热器的上下水室也应处在冷却系的最高及最低点。
3、带膨胀水箱结构：膨胀水箱布置在冷却系最高点，散热器的最高点可以低于发动机。
散热器设计要点：1、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。
这样可以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。
2、货车散热器一般采用纵流结构，因为货车的布置空间较宽裕。
而且纵流式结构的散热器强度及悬置的可靠性好。
轿车由于空间限制，也可采用横流结构。
散热器悬置设计要点1、悬置点应设计在一个部件总成上，改善散热器受力状况，尽量减少散热器的振动强度。
主悬置点应与辅助悬置点保持一定的距离，以提高散热器的稳定性。
主悬置点，辅助悬置点处散热器与其连接的部件总成之间以胶垫或胶套等柔性非金属材料过度达到减振的目的。
护风罩设计要点1、确保风扇产生的风量全部流经散热器，提高风扇效率。
护风罩对低速大功率风扇效率提高特别显著。
2、风扇与护风罩的径向间隙越小，风扇的效率越高。
一般控制在5-25mm。
3、从成本角度考虑，在大批量生产的车型中，多采用塑料护风罩。
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。
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；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。
发动机冷却系统设计规范..
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页第1页水泵、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。
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。
汽车乘用车冷却系统布置及主要零部件设计规范
乘用车冷却系统布置及主要零部件设计规范1范围本标准规½T ⅛F∏车冷知姿统布置及主更零部件的设计杓想、设计要求、BeMhi U ark 和灾效模式“ 本标准适用丁本公司皮F Λ SLV 、轿年齒总布置设计中冷知系统的布宣及主要谷部件设计・ 2规范性引用文件下列文件对于本乂件的用用足必不町少的。
凡足注日期的引用丈件.仅所注日期的版本适用于本文 件=凡足不注日期的引用文件，rtsa 版本（包括所有的修改单）适用于本文件・Q/CC JT （K ）2-2011汽车取热躊 技术条件汽年用输术掾胶软待技术条件 汽车散热辭电动・风塌技术条件 溢水罐总成技术条件 水冷式油冷器总成技术条件 内燃机 晦乐空代冷却器 技术条件 Q/CC JT33O —2012凤冷式油冷器 技术条件 Q/CC JT342—2012 HT-ACMjfi 轮增圧胶曾技术条件3设计构想 3.1功能要求发动机运∙⅛髙湿燃弋相技处的号部件受如采不加以适当冷却J 会使发动机过热，充气系 数卜降.导致燃疣不止常（辉熾、早燃等）、机油变质和烧损，不那件的障擦和管损加剧，引起发动机 的动力性、经济性、可维性和咐久性全面恶化.但是如采冷却过强，汽油机混合U 形成不良，伍St 表面 机油彼燃油烯驿造成气缸曙损增加.丙此，冷却系统的主亜任务足保证发动机在适合的温度状态下正常 运魚3.2顾喜、市场要求3.2.1 —个良好的冷却累统应诛满足下列件项娶求：a ） 敵热呢力能满足发动机在备种T 况卜远转的％要・当丁况和坏境条件变化时•仍能;保证发动机 可塑的工作和维持的最佳冷却水ISJ 支？b ） 柱規定的时间内，排除系統内气淹IC ）膨胀水辑的总容枳应•包含占冷却系统总容枳6%的膨胀容段、占•冷却系统总容⅛1 10%的储⅛∙容 枳以及必备的残射容枳；d ）貝有较离的加木運率，初次加注IE 能达到系统容枳的X%以h ：e ） 在发动机离速运转时•泵统乐力打开时，水帝进水口为f ） 保址一定的缺水丁作能力，Wt ⅛ft 人于笫一次未加满的容积：g ） 设置水温报警驶置Jh ） 密封性较好，不允许StiS ：I ） 冷却系统消耗功率小，启动后，龍在短时州内达到止⅛∙MT 作溫度：J ） 可靠性、寿1⅛要有保障•，同时制造成本低亠Q/CC JToI4—2008 Q/CC JTI47—2OID Q/CC JTl 56—2009Q/CC JTl 72—Q/CC JT305—2011 承圧式淋朮罐总成技术*件 Q/CC SY0B2—2013 整千保安防灾评价3.2.2随右冷却系统的发展，电控冷却系统即将取代传統的冷知系统，冷却系统部件也随之增加" 33相关法规要求相关的法规莹求见本标准在条款中所规范性引用的冇关文件, 4设计要求41冷却系统的总体布直4 1 1冷却系统总布罢主翌考坦两方面：U）空气流通系统：b）冷却術坏系统,4 1. 2在设汁中必须做JiIffir⅛St风系数和冷却液循坏中的散热机力亠4 1.3尽Mffiδ⅛ft进K系敎，总的进址口有效面族和散热器芯休疋面枳之比不小T* 15⅛ CCFKOlI车型实测及验证数Ie）.・故热模块茴端需要加导风装負使风能有吹到故热器的正荷秋上，捉高散M器的和用率，冷空气从车头而罩流入，经散热器芯部，空气温反升高,热空气被入机舱，从发动机两側和底部甘出，在布置过程中应特别注说以F二点：H）冷却枳块曲端尽可能不被阻挡，否则会造成空代进代配力增加从而降低JSK^数；D 由于风席丁作后，会造成风朗的前后斥差较人，部分储空气通过周者朮它路轻从后部高乐处冋流到丽端低圧处，所权必须增加密钊装負：C）风扇中心偏离散热器茁部中心不atiiΛ4o轴向护旳过近，否则κ⅛,⅞⅞能不能得封充分发挥，容品左Ift烛养上形成气流“死金"，便气流产生人^i⅛i⅛或者iffi流损失亠4 14 —农完整的冷却.系统示心见圈1・系统中的主更不部件布置间隙应符fr Q/CC SY082-2013中飽相关规定。
汽车冷却系统结构与设计概要
汽车冷却系统结构与设计冷却系统基本要求:1 冷却系统应具有足够的冷却能力,保证发动机在所有工况下出水温度低于发动机要求的许用值;2 冷却系统应能在规定的时间内排除系统内的空气;3 冷却系统设计应留有膨胀空间,其容积占系统容积的比例应满足发动机安装。
当系统总容量>20L时,膨胀水箱容积应大于系统总容量的20%;4 冷却系统的加水速率、初次加注量应满足发动机厂家推荐要求;5 发动机高怠速运转,散热器或冷却系统加水盖打开,水泵进口为正压;6 冷却系统应有一定的缺水工作能力,缺水量应满足发动机厂家推荐值,缺水量约为系统总容量的7%;7 冷却系统应有防腐功能。
常用冷却系统布臵见图1:图1 冷却系工作原理图简图1发动机2节温器3排气管4空气蒸汽阀5膨胀水箱6、7空气蒸汽阀8补偿水箱9排气管10散热器11散热器出水管12水泵13补偿水管14散热器进水管风扇与周边其它物体距离的确定:风扇的性能会因气流中障碍物紧靠风扇而受到不良影响,所以根据发动机的安装要求,风扇端面应离散热器芯子有足够的距离(图2中s1,该值可从发动机安装手册中查找;风扇与导风罩的径向距离(图2中Δ应控制在2.5%风扇直径内,最大不能超过3%,否则将大大降低风扇效率,但实际由于结构的改进,风扇与导风罩的径向距离一般可达到11(+/-2㎜;吸风式风扇在导风罩内的轴向位臵(图2中δ1为2/3风扇叶片宽度。
图2 风扇与周边其它物体距离示意图系统零部件选型及匹配计算散热器散热器布臵在发动机前部,散热器由进水室、出水室及散热器芯等三部分构成(图3。
冷却液在散热器芯内流动,空气在散热器芯外通过。
按照散热器中冷却液流动的方向,散热器分为纵流式和横流式两种,我们普遍采用纵流式。
散热器芯有多种结构形式(图4。
管片式散热器芯由散热管和散热片组成。
散热管是焊在进出水室的直管,作为冷却液的通道。
散热管有扁管和圆管两种(图4中a、b。
扁管和圆管相比,在容积相同的情况下有较大的散热面积。
汽车冷却系统设计要求
——叶海见汽车冷却系统设计.................................. 错误!未定义书签。
一、概述......................................... 错误!未定义书签。
二、要求......................................... 错误!未定义书签。
三、结构......................................... 错误!未定义书签。
四、设计要点..................................... 错误!未定义书签。
（一）散热器.................................... 错误!未定义书签。
（二）散热器悬置................................ 错误!未定义书签。
（三）风扇...................................... 错误!未定义书签。
（四）副水箱.................................... 错误!未定义书签。
（五）连接水管.................................. 错误!未定义书签。
（六）发动机水套................................ 错误!未定义书签。
五、设计程序..................................... 错误!未定义书签。
六、匹配......................................... 错误!未定义书签。
七、设计验证..................................... 错误!未定义书签。
八、设计优化..................................... 错误!未定义书签。
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。
发动机冷却和中冷系统设计规范
发动机冷却和 xx 系统设计标准1.适用范围本设计标准适用于重型汽车冷却、中冷系统设计。
本设计标准规定了冷却、中冷系统设计中应遵循的通用原那么，和一般的设计方法。
2.设计原那么设计良好的冷却、中冷系统应该充分考虑以下几方面原那么：2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
2.4 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。
2.5 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。
3.设计方法3.1 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."16 m2/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，反之那么为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防止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。