汽车冷却系统计算书示例
冷却系统计算

∴对于310马力发动机 =148.5/(12*1000*4.187)=2.96X10-3(米3/秒)=177.33(L/min)
最大扭矩:(对应转速1300~1600)
∴ 对于420马力发动机 =165/(12*1000*4.187)=3.28X10-3(米3/秒)=197.03(L/min)
取 =0.60
考虑到机油散热器散走的热量,所以 在上式计算的基础上增大10%
额定功率:
∴ 对于420马力发动机 =0.6*309=185.4千焦/秒
增大10%后的 =203.94千焦/秒
∴ 对于360马力发动机 =0.6*266=159.6千焦/秒
增大10%后的 =175.56千焦/秒
∴ 对于310马力发动机 =0.6*225=135千焦/秒
∴ 对于310马力发动机 =118.8/(80*1.01*1.047)=1.4043千焦/秒
二、散热器的结构设计要点
1、散热器的质量指标:
1)、传热系数KR是评价散热效能的重要参数,它表示当冷却水和空气之间的温差为1℃,每1秒通过1米2与空气接触散热表面所散走的热量。提高散热系数可以改善散热效能,减少尺寸和材料消耗。
1.冷却系统散走的热量QW
冷却系统散走的热量QW,受很多复杂因素的影响,很难精确计算,初估QW,可以用下列经验公式估算:
(千焦/秒)(1-1)
---传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比,对汽油机A=0.23~0.30,对柴油机A=0.18~0.25
---内燃机燃料消耗率(千克/千瓦.小时)
---内燃机功率(千瓦)
冷却系统计算报告

密级:编号:冷却系统计算报告项目名称:力帆新型三厢轿车设计开发项目编号:ETF_TJKJ090_LFCAR编制:日期:校对:日期:审核:日期:批准:日期:上海同济同捷科技股份有限公司目录1. 系统概述 (2)2. 冷却系统设计的基础参数 (3)2.1 发动机参数 (3)2.2 发动机水套散热量 (3)2.3 散热器最大散热量 (3)2.4 沸腾风温 (3)2.5 散热器设计工况和校核工况 (4)2.6 系统压力 (4)3. 冷却系统的设计计算 (4)3.1 散热器的设计计算 (4)3.1.1 芯子正面面积 (4)3.1.2 冷却水管尺寸 (5)3.1.3 散热器芯厚 (5)3.1.4 散热器散热面积 (5)3.2 风扇参数设计 (7)3.2.1 风扇外径的确定 (7)3.2.2 风扇风量的确定 (7)4. 冷却系统的参数列表 (8)参考文献 (9)1. 系统概述冷却系统通过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。
本车发动机冷却方式为闭式强制水冷系统。
该车主要用于城市交通,路面状态较好,散热器承受的振动应力相对小一些。
本系统中散热器采用封闭直流强制循环管带式散热器以提高散热能力,材料采用铝制,左右水室。
设置膨胀水箱用来增加除气能力,散热器盖选用两挡旋开式以确保适当的系统压力。
在本系统中散热器的上下部均设置两个橡胶减振垫, 以缓冲来自地面的振动和车架的扭曲变形等影响。
连接发动机和散热器之间的管路采用橡胶管以适应发动机与散热器之间因摆动产生的相对位移。
本系统采用两个风扇,根据布置空间,一个为吸风式,布置在散热器左后侧;一个为吹风式,布置在散热器右前侧。
由电机驱动这两个风扇,电动风扇装在护风罩上,电动风扇采用两级调速,在冷却液温度低时,低速转动;而在冷却液温度高时温控开关接通,使风扇高速转动。
散热器、风扇及相关管路具体布置见下图所示:2. 冷却系统设计的基础参数本轿车选用Tritec1.6L发动机。
汽车冷却系统计算书示例

经济型轿车冷却系计算报告目录一、概述11.1冷却系统的任务:11.2组成:11.3冷却系统概述:1二、冷却系统设计的参数22.1汽车参数22.2发动机水套散热量Q水22.3散热器的最大散热能力Q MAX3 2.4沸腾风温32.5散热器设计工况和校核工况32.6系统压力3三、冷却系统的设计计算33.1散热器的设计计算33.1.1 散热器芯子正面面积F f33.1.2 散热面积S43.1.3 校核43.2风扇参数设计53.2.1 风扇风量的确定53.2.1 风扇外径D25参考文献6一、概述1.1 冷却系统的任务:冷却系统通过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。
1.2 组成:散热器、进水管、出水管、膨胀水箱、风扇、除水管、放水开关、电子风扇及其上述各零部件的辅件。
1.3 冷却系统概述:冷却系统通过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。
本车底盘发动机冷却方式为闭式强制水冷系统。
该车为高级轿车,行驶路面状态较好,散热器承受的振动应力相对小一些,灰尘较少。
因此本系统中散热器采用封闭直流强制循环管带式散热器提高散热能力,材料采用铝制减轻重量,设置膨胀水箱用来增加除气能力,散热器盖选用两挡旋开式以确保适当的系统压力。
在本系统中散热器的上下部均设置两个橡胶减振垫用螺栓固定, 以消除来自地面的振动和车架的扭曲变形等影响。
连接发动机和散热器之间的管路采用了橡胶管的方式可抵消发动机与车架之间的相对位移。
本系统采用薄片型轴流吸风式电子风扇,由电机驱动风扇;由于电驱动风扇装在护风罩上,故其间隙为2mm左右。
电动风扇采用两级调速,在冷却液温度低时,低速转动;而在冷却液温度高时温控开关接通,使风扇高速转动,提高经济性,降低噪声的优点。
二、冷却系统设计的参数2.1汽车参数发动机排量:2.4L发动机气缸数:4额定功率:101.6/5500(kw/rpm)最大扭矩:204.8N·m(2500rpm)发动机对冷却系统的要求:发动机最高工作温度≤118℃,正常工作温度为88~90℃;以上为本次设计轿车的部分参数,作为冷却系统设计计算的基础参数。
综合冷却法计算书

综合冷却法计算书
背景
综合冷却法是一种常用的计算冷却水量的方法。
它基于空气温度、水负荷和周围环境条件等因素进行综合考虑,从而确定合适的
冷却水量。
计算步骤
1. 确定冷却负荷:首先需要确定需要冷却的系统或设备的负荷。
这可能包括机械设备的热量产生,化学反应的放热等。
2. 获取环境条件:测量或获取所在地的环境条件,包括空气温度、湿度和海拔高度等。
这些参数会影响到冷却效果。
3. 选择适当的冷却介质:根据系统或设备的要求,选择合适的
冷却介质,例如水、空气或其他液体。
4. 确定换热系数:根据所选择的冷却介质以及设备的特性,确
定合适的换热系数。
5. 使用综合冷却法计算冷却水量:综合考虑冷却负荷、环境条
件和换热系数,使用综合冷却法公式计算冷却水量。
综合冷却法公式
综合冷却法公式如下所示:
冷却水量 = 冷却负荷 / (换热系数 × (水进口温度 - 水出口温度))
注意事项
- 确保准确测量冷却负荷和环境条件,以获得可靠的计算结果。
- 根据实际情况选择合适的冷却介质和换热系数,以确保冷却
效果。
- 综合冷却法是一种简单且常用的计算方法,但并不适用于所
有情况。
在特殊情况下,可能需要其他更复杂的计算方法。
结论
综合冷却法是一种可靠且简单的方法,用于计算冷却水量。
通
过综合考虑冷却负荷、环境条件和换热系数,可以确定需要的冷却
水量。
在实际应用中,需要注意准确测量和合理选择相关参数,以
获得满意的冷却效果。
发动机冷却系统计算

发动机冷却系统计算发动机冷却系统是汽车的重要组成部分之一,冷却系统的作用是使发动机在各种转速和各种行驶状态下都能有效的控制温度,其中水套是整个冷却系统的关键部分。
本文为发动机冷却系设计计算分析,水套计算分析由AVL 公司的FIRE 软件完成。
通过CFD 计算,可以得到水套整个流场(速度、压力、温度以及HTC 等)分布.通过速度场可以识别出滞止区、速度梯度大的区域,通过温度分布可以分析可能产生气泡的位置,通过换热系数的分布可以评估水套的冷却性能,通过压力分布可以显示出压力损失大的区域。
本文针对功率点进行了计算。
1。
散热量的计算在设计或选用冷却系统的部件时,就是以散入冷却系统的热量Q W为原始数据,计算冷却系统的循环水量、冷却空气量,以便设计或选用水泵和散热器.1。
1 冷却系统散走的热量冷却系统散走的热量Q W,受许多复杂因素的影响,很难精确计算, 因此在计算时,通常采用经验公式或参照类似发动机的实测数据进行估算。
在采用经验公式估算时,Q W 估算公式为:)/(3600s kJ A h N g Q n e e W = (1)式中:A —传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比;g e—内燃机燃料消耗率( kg/kW ·h ); N e —内燃机功率(kW );h n —燃料低热值(kJ/kg).根据表1CK14发动机总功率实验数据:6000rpm 时,N e =70.2kW, g e=340.8 g/kW ·h, 汽油机热量理论计算一般A=0。
23~0.30,但随着发动机燃烧技术的提高,热效率也不断提高,根据同类型机型热平衡试验数据反运算,A 值一般在0。
15左右。
汽油低热值h n =43100 kJ/kg , A 选取0.15,故对于CK14发动机标定功率下散热量:KW Q W 433600431002.703408.015.0≈⨯⨯⨯=1.2 冷却水的循环量根据散入冷却系统的热量,可以算出冷却水的循环量V W :)(3s m c t Q V w w w W W γ∆= (2)式中:t w ∆—冷却水在内燃机中循环时的容许温升,对现代强制循环冷却系,可取t w ∆=4℃~8℃,本机初步计算取值7℃;γw —水的比重,可近似取γw =1000m kg 3c w —水的比热,可近似取c w =4。
冷却系统计算

冷却系统计算一、闭式强制冷却系统原始参数都以散入冷却系统的热量Q W 为原始数据,计算冷却系统的循环水量、冷却空气量,以便设计或选用水泵、散热器、风扇1.冷却系统散走的热量Q W冷却系统散走的热量Q W ,受很多复杂因素的影响,很难精确计算,初估Q W ,可以用下列经验公式估算:3600h N g Q ueeWA(千焦/秒) (1-1)A ---传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比,对汽油机A=0.23~0.30,对柴油机A=0.18~0.25ge---内燃机燃料消耗率(千克/千瓦.小时)Ne---内燃机功率(千瓦)hu---燃料低热值(千焦/千克)如果内燃机还有机油散热器,而且是水油散热器,则传入冷却系统中的热量,也应将传入机油中的热量计算在冷却系统中,则按上式计算的热量Q W 值应增大5~10%一般把最大功率(额定工况)作为冷却系统的计算工况,但应该对最大扭矩工况进行验算,因为当转速降低时可能形成蒸汽泡(由于气缸体水套中压力降低)和内燃机过热的现象。
具有一般指标的内燃机,在额定工况时,柴油机g e 可取0.21~0.27千克/千瓦.小时,汽油机g e 可取0.30~0.34千克/千瓦.小时,柴油和汽油的低热值可分别取41870千焦/千克和43100千焦/千克,将此值带入公式即得汽油机Q W =(0.85~1.10)N e 柴油机Q W =(0.50~0.78)N e车用柴油机可取Q W=(0.60~0.75)N e,直接喷射柴油机可取较小值,增压的直接喷射式柴油机由于扫气的冷却作用,加之单位功率的冷却面积小,可取Q=(0.50~0.60)N e,精确的Q W应通过样机的热平衡试验确定。
W取Q W=0.60N e考虑到机油散热器散走的热量,所以Q W在上式计算的基础上增大10% 额定功率:∴对于420马力发动机Q W=0.6*309=185.4千焦/秒增大10%后的Q W=203.94千焦/秒∴对于360马力发动机Q W=0.6*266=159.6千焦/秒增大10%后的Q W=175.56千焦/秒∴对于310马力发动机Q W=0.6*225=135千焦/秒增大10%后的Q W=148.5千焦/秒最大扭矩:∴对于420马力发动机Q W=0.6*250=150千焦/秒增大10%后的Q W=165千焦/秒∴对于360马力发动机Q W=0.6*245=147千焦/秒增大10%后的Q W=161.7千焦/秒∴对于310马力发动机Q W=0.6*180=108千焦/秒增大10%后的Q W=118.8千焦/秒2.冷却水的循环量根据散入冷却系统中的热量,可以算出冷却水的循环量V Wct V wwwWWγ∆=(米3/秒) (1-2)式中 t w ∆---冷却水在内燃机中循环时的容许温升,对现代强制循环冷却系,可取t w ∆=6~12℃γw ---水的比重,可近似取γw =1000千克/米3cw---水的比热,可近似取c w =4.187千焦/千克.度取t w ∆=12℃额定功率:∴ 对于420马力发动机V W =203.94/(12*1000*4.187)=4.06X10-3(米3/秒)=243.54(L/min)∴对于360马力发动机V W =175.56/(12*1000*4.187)=3.49X10-3(米3/秒)=209.65(L/min)∴对于310马力发动机V W =148.5/(12*1000*4.187)=2.96X10-3(米3/秒)=177.33(L/min)最大扭矩:(对应转速1300~1600)∴ 对于420马力发动机V W =165/(12*1000*4.187)=3.28X10-3(米3/秒)=197.03(L/min)∴对于360马力发动机V W =161.7/(12*1000*4.187)=3.22X10-3(米3/秒)=193.10(L/min)∴∴对于310马力发动机V W =118.8/(12*1000*4.187)=2.36X10-3(米3/秒)=141.87(L/min)3.冷却空气需要量冷却空气的需要量V a 一般根据散热器的散热量确定。
冷却系计算

冷却系统散热面积估算
Fw=Qw/(Ka*Δ t) m2 其中: Qw为散热系统应该散去的热量 Ka散热器对空气的传热系数, kcal/m2.h.C, 一般为80--110, 取102 Δ t散热器中冷却水与冷却空气的平均温差 tw1散热器进水温度,闭式冷却系统95-100℃,对闭式加压冷却系统100--110℃ tw2散热器出水温度 tw2=tw1-Δ tw Δ tw冷却水在散热中的最大温降,对强制冷却系统取6-12℃ ta1进入散热器的空气温度40--50℃ ta2流出散热器的空气温度ta2=ta1+Δ ta Δ ta空气流过散热器的温升=Δ ω /(3600Fz*Cp*Va*Rr) Fz散热器芯子迎风面积m2,具体见下,取0.0034
冷却系统应该散走的热量估算
Qw=(L*ga*Ne*ha)/3600 KJ/S 其中: L传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比, 柴油机L=0.18--0.25 ga柴油机燃料消耗率 Kg/kw*h Ne柴油机发出的功率KW,发动机有效功率 ha燃料低热值KJ/kg, 对柴油机取41870KJ/kg,CNG燃料低热值50050KJ/kg
冷却水循环量
Vw=Qw/△Twγ wCw,m3/s △Tw为冷却水循环的容许温升(6℃~12℃),取8℃ γ w为冷却水密度,取1062.7kg/m3 Cw为冷却水比热(4.187kJ/kg℃) 考虑到冷却液在各管道中的沿程阻力,Vw1=1.2Vw,L/min
字母
取值
L ga Ne Ha Qw
0.2 0.4 147 41870 136.7753
△Tw γ w Cw Vw1
6 1062.7 4.187 368.8717
潍柴要求85℃-95℃ 传统要求对强制冷却系统6-12℃;潍柴要求热平衡试验时4-7℃;上柴要求热平衡试验时<8℃
YN490ZLQ汽车散热器、中冷器(冷却系统)的设计计算

YN490ZLQ发动机,其额定功率为60KW/3200rpm。
现用《传热学》对其中冷器的散热性能进行简单的理论计算。
由于缺乏台架试验的有关数据,在这里则用类比的方法确定。
即:假设发动机的进气量与其功率成正比。
一、发动机的参数⑴进气量6BTAA:Ne=210hp,⊿M =0.305kg/sCY4102BZLQ:Ne=82hp,⊿M =0.119kg/s⑵中冷器的参数进气温度t1a=110℃出气温度t2a=45℃环境温度t0=27℃热空气流速u=25km/h⑶冷却空气进风速度va=12m/s二、中冷器结构选择散热管:见图一截面宽×长=6.5×38,7孔,管数27散热管平壁厚0.5~0.6散热带:见图二波高×波距×波数×带宽=8.95×5×80×38散热带根数:28中冷器结构初步设计如下:芯部尺寸:芯高×芯宽×芯厚= H×B×N =400×425×38 三、简单计算⑴单根散热管通流面积a=153.3mm2所有散热管通流面积A=27a=4139.1 mm2单根管内流体浸润周长l=180.56mm所有管内流体浸润周长L=27l=4875.12mm当量直径de=4×a/l=3.396mm⑵所有散热管内表面积FL=2.023 m2所有散热管外表面积FW=0.935m2散热带表面积F带=3.474 m2中冷器冷空气侧散热面积FΣ=FW+F带=4.409 m2四、散热管内放热系数的计算⑴中冷器的散热量QnQn=Cpa×⊿T×⊿M定性温度T=(t1a+t2a)/2=100℃Cpa——定压比热,1.005kj/kg℃⊿M——单位时间内的质量流量,⊿M =0.119kg/s ⊿T——中冷器进出气口温差,⊿T= t1a-t2a=65℃ρa——空气密度,1.060kg/m3γ——运动粘度,18.97×10-6 m2/sPr——普朗特数,Pr=0.696λ——空气导热系数,λ=2.90×10-2w/(m×℃) 得: Qn=7.77kW⑵热空气在散热管中的流速v⊿M=⊿V×ρa⊿V——体积流量,⊿V=0.112m3/s⊿V= A×vA——散热管通流面积A=4139.1 mm2V=27.06m/s⑶散热管内的雷诺数ReRe= V×de/γde——当量直径,de=3.396mmRe=4844⑷散热管内放热系数αg努谢尔数Nu=0.023×Re0.8×Pr0.3Nu=18.31Nu=αg×de/λ得: αg=156.36 w/(m2×℃)五、散热管外放热系数的计算⑴散热管外出风温度t aˊ①芯子总成的净面比ζζ=0.551②冷空气的体积流量⊿Vˊ⊿Vˊ=ζ×H×B×va=1.124m3/s③冷空气质量流量⊿Mˊ取定性温度为环境温度,t=t0=27℃Cpa——定压比热,1.005kj/kg℃⊿Mˊ——单位时间内的质量流量,kg/s⊿Tˊ——冷空气进出气温差,⊿Tˊ= t aˊ-t0ρa——空气密度,1.165kg/m3Pr——普朗特数,0.701得:⊿Mˊ=⊿Vˊ×ρa=1.310 kg/s④Qn=Cpa×⊿Tˊ×⊿Mˊ得: ⊿Tˊ=6℃得:t aˊ=33℃反馈,取定性温度为t=(t0+ t aˊ)/2 =30℃查表得:Cpa——定压比热,1.005kj/kg℃ρa——空气密度,1.165kg/m3得:⊿Mˊ=⊿Vˊ×ρa=1.310kg/sQn=Cpa×⊿Tˊ×⊿Mˊ得: ⊿Tˊ=6℃得:t aˊ=33℃得:η=(33-33)×2/(33+33)=0%所以,可以用环境温度近似地作为定性温度,此时空气的一些参数如下:Cpa——定压比热,1.005kj/kg℃ρa——空气密度,1.165kg/m3γ——运动粘度,16×10-6m2/sPr——普朗特数,Pr=0.701λ——空气导热系数,λ=2.67×10-2w/(m×℃)⑵冷空气外掠管的雷诺数ReRe= V×de`/γde——当量直径,de`=11.41mmV——空气流速,V=12m/sRe=6838⑷散热管外的放热系数αw努谢尔数Nu=C×Re n查《传热学》[3]表7-6得:C=0.424,n=0.588Nu=0.424×Re0.588Nu=87.02Nu=αw×de`/λ得:αw=203.63 w/(m2×℃)⑸散热带的效率ηη=th(mh)/(mh)散热带的参数m=(2×αw/λ×δ)0.5δ为散热带厚度,δ=0.135×10-3mλ为散热带的传热系数,假设散热管和散热带之间焊接良好。
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经济型轿车
冷却系计算报告
目录
一、概述 (1)
1.1冷却系统的任务: (1)
1.2组成: (1)
1.3冷却系统概述: (1)
二、冷却系统设计的参数 (2)
2.1汽车参数 (2)
2.2发动机水套散热量Q水 (2)
2.3散热器的最大散热能力Q MAX (3)
2.4沸腾风温 (3)
2.5散热器设计工况和校核工况 (3)
2.6系统压力 (3)
三、冷却系统的设计计算 (3)
3.1散热器的设计计算 (3)
3.1.1 散热器芯子正面面积F f (3)
3.1.2 散热面积S (4)
3.1.3 校核 (4)
3.2风扇参数设计 (5)
3.2.1 风扇风量的确定 (5)
3.2.1 风扇外径D2 (5)
参考文献 (6)
一、概述
1.1 冷却系统的任务:
冷却系统通过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。
1.2 组成:
散热器、进水管、出水管、膨胀水箱、风扇、除水管、放水开关、电子风扇及其上述各零部件的辅件。
1.3 冷却系统概述:
冷却系统通过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。
本车底盘发动机冷却方式为闭式强制水冷系统。
该车为高级轿车,行驶路面状态较好,散热器承受的振动应力相对小一些,灰尘较少。
因此本系统中散热器采用封闭直流强制循环管带式散热器提高散热能力,材料采用铝制减轻重量,设置膨胀水箱用来增加除气能力,散热器盖选用两挡旋开式以确保适当的系统
压力。
在本系统中散热器的上下部均设置两个橡胶减振垫用螺栓固定, 以消除来自地面的振动和车架的扭曲变形等影响。
连接发动机和散热器之间的管路采用了橡胶管的方式可抵消发动机与车架之间的相对位移。
本系统采用薄片型轴流吸风式电子风扇,由电机驱动风扇;由于电驱动风扇装在护风罩上,故其间隙为2mm左右。
电动风扇采用两级调速,在冷却液温度低时,低速转动;而在冷却液温度高时温控开关接通,使风扇高速转动,提高经济性,降低噪声的优点。
二、冷却系统设计的参数
2.1汽车参数
发动机排量:2.4L
发动机气缸数:4
额定功率:101.6/5500(kw/rpm)
最大扭矩:204.8N·m(2500rpm)
发动机对冷却系统的要求:发动机最高工作温度≤118℃,正常工
作温度为88~90℃;
以上为本次设计轿车的部分参数,作为冷却系统设计计算的基础参数。
2.2 发动机水套散热量Q水
依据《汽车设计手册》提供公式Q水=Q比•Ne max
发动机为顶置气门汽油机,Q比选择3300KJ/(Kw·h)
Ne max------发动机最大功率,101.6Kw
发动机水套散热量Q水=3300×101.6=335280KJ/h
2.3 散热器的最大散热能力Q max
依据《汽车设计手册》提供公式Q max=(1.1-1.25)Q水
该车为轿车,根据使用经验系数取下限1.1。
发动机散热器最大散热量:
Q max=1.1×335280=368808KJ/h
2.4 沸腾风温
选择标准型冷却系,沸腾风温40℃
2.5 散热器设计工况和校核工况
设计工况点为额定工况,校核点选在最大扭转工况。
2.6 系统压力
由于该车使用条件较好,因此选择较高的系统压力,确定为90kPa。
三、冷却系统的设计计算
3.1 散热器的设计计算
3.1.1 散热器芯子正面面积F f
a) 依据《汽车设计手册》提供公式Ff≥0.1+0.032Vn
发动机散热器正面面积Ff≥0.1+0.032X2.4=0.177m2
b) 依据《汽车设计手册》提供公式Ff=(0.0027-0.0034)Ne max
由于Ne max=101.6Kw,取系数为0.0027。
发动机散热器正面面积Ff=0.0027X101.6=0.2743m2
从上述两次计算求出的Ff应不小于0.164m2~0.274 m2。
为此在
总布置允许的空间尺寸范围,按部颁标准JB2291-78,选择芯宽和芯高如下:芯宽713mm,芯高395mm。
根据车型选择芯厚为18mm。
3.1.2 散热面积S
散热面积S为管带的散热面积与散热片面积之和。
依据《汽车设计手册》提供公式S=S比·Ne max
轿车S比为0.07m2/Kw
发动机散热器散热面积S=0.07×101.6=7.11m2
3.1.3 校核
利用现有工艺装备,采用波高为7.5mm,波距为2.5mm,宽为18mm的散热带和1.8mmX14mm的冷却水管,以实现系列化生产。
散热带数n=(713-7)/(7.5+1.8)=706/9.3=75.9
取n=77条,冷却水管在芯宽方向排列76,实际芯宽:
W=77×7.5+1.8X76=714.3mm
实际芯子正面面积:F f=714.3×395= 267862.5mm2≈0.282m2
实际芯子正面面积大于设计要求的0.274 m2,符合要求
因此规定:散热带波高为7.5mm,节距为2.5mm。
冷却水管为1.8mm×14mm;采用单排布置,冷却水管壁厚为0.3mm。
散热带与主片留有3mm的间距。
散热带的波峰数为: 395/2.5=158
确定波峰数158个,散热带展开长度为2281mm,实际散热面积S为:
S=2S f+S t=2X77X2281X18+76X375X(1.8+14)×2=7.22m2
实际散热面积7.22m 2大于设计要求散热面积7.11 m 2,符合要求。
因此:本车选用散热器芯体尺寸为:714.3×395×18,横向排列77条散热带(波峰:7.5mm 、波距:2.5mm ,单条展开长度:2281mm ),排列76条冷却水管(尺寸:1.8×14)
3.2 风扇参数设计
3.2.1 风扇风量的确定
按下式来确定风扇的风量:
V f =f
f r n F V η∙ 式中V f —风扇的风量 m 3/s
r V —散热器前空气流速 m/s
f n η—风扇的容积效率 0.8~0.9
当散热器前空气流速为8m/s 时
V f =8×0.268/0.85=2.52 m 3/s
3.2.1 风扇外径D 2
按照总布置的要求和散热器芯子的尺寸,风扇外径扫过的环行面积占散热器芯子正面面积的45~60%,风扇轮叶的内径与外径之比为0.28~0.36。
按散热器芯部正面积计算:
合理范围:
D 2=(0.8~0.93)散F
散F ―――散热器正面积,m 2
;
F=B×H
散
=714.3×395
=0.282m2
轿车取0.9:
D2=0.9×282
.0
= 0.478m2=478mm2
经过计算风扇外径大于散热器芯部高度,所以选用两个13英吋风扇。
参考文献
1. 《汽车理论》清华大学
2. 《汽车设计手册》长春汽车研究所。