汽车发动机冷却系统的设计原则

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发动机冷却系统的设计与匹配

发动机冷却系统的设计与匹配

发动机冷却系统的设计与匹配随着汽车技术的不断进步,发动机冷却系统的设计与匹配变得越来越重要。

发动机冷却系统负责将发动机中产生的过热能量散发出去,以保持发动机的工作温度在合理范围内,确保发动机的正常工作。

下面将介绍发动机冷却系统设计与匹配的几个重要方面。

首先,设计与匹配发动机冷却系统需要考虑的是发动机的散热需求。

发动机冷却系统的设计应该根据发动机的排量、功率以及使用环境等因素来确定冷却水的流量和温度。

通常情况下,发动机的散热需求与发动机的功率密切相关,功率越大,散热需求越大,因此冷却系统的设计应该满足发动机的散热需求。

其次,发动机冷却系统的设计与匹配还应考虑到冷却系统的稳定性和可靠性。

发动机在运行中产生的热量非常大,如果散热不及时或不稳定,容易导致发动机温度过高,甚至发生过热。

因此,冷却系统的设计应该考虑到温度传感器的安装位置、水泵的流量控制和风扇的控制等因素,以确保冷却系统的稳定性和可靠性。

此外,发动机冷却系统的设计与匹配还应考虑到节能和环保的要求。

传统的冷却系统主要依靠水泵和风扇来降低发动机的温度,但是这样会消耗大量的能量。

因此,在设计和匹配发动机冷却系统时,可以考虑使用电动风扇和电动水泵等节能环保的设备,以减少能量的消耗和对环境的污染。

在发动机冷却系统的设计与匹配中,还需要考虑到发动机的结构特点。

不同类型的发动机有不同的散热方式和散热需求,比如液冷发动机和空冷发动机的散热方式就不同。

在设计和匹配冷却系统时,应该根据发动机的结构特点来选择合适的冷却方式和散热器的类型。

最后,发动机冷却系统的设计与匹配还需要考虑到维护和保养的方便性。

发动机冷却系统是汽车的重要部件之一,因此在设计和匹配时,应该考虑到冷却系统的易维护性和保养性。

比如冷却系统的管路布局应该合理,以便于维护和检修;同时,还需要选择易于更换的冷却液和过滤器等设备,以便于冷却系统的保养。

综上所述,发动机冷却系统的设计与匹配需要考虑到多个方面的因素,包括发动机的散热需求、稳定性和可靠性、节能和环保、发动机的结构特点以及维护和保养等。

发动机冷却系统设计规范

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。

汽车发动机冷却系统的设计原则

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。

发动机冷却系统设计规范

发动机冷却系统设计规范

发动机冷却系统设计规范发动机冷却系统在汽车和其他内燃机动力设备中起着至关重要的作用。

它的设计和工作原理直接影响到发动机的性能、寿命和可靠性。

因此,对于发动机冷却系统的设计规范十分重要。

本文将探讨一些常见的发动机冷却系统设计规范。

首先,冷却剂的选择是冷却系统设计的首要考虑因素之一、冷却剂应具有良好的热传导性能、高温稳定性、低粘度和耐腐蚀性。

一般来说,乙二醇和甘油是常用的冷却剂。

冷却剂的选择应根据发动机的工作条件和环境温度进行合理的考虑。

其次,冷却系统的设计应根据发动机的散热需求进行。

发动机在工作时会产生大量的热量,因此需要一个有效的散热系统来保持发动机的温度在可控制的范围内。

冷却系统应包括散热器、水泵、温度传感器和风扇等组件。

散热器的设计应充分考虑到冷却剂的流动性和散热面积,以提高散热效果。

另外,冷却系统的设计还应考虑到发动机的工作性质和负载条件。

例如,对于大型货车或挖掘机等需要长时间连续工作的设备,冷却系统应具备足够的散热能力,以保证发动机在高负荷下不会过热。

此外,还需要考虑到环境温度和海拔等因素对冷却系统的影响,以确保发动机在各种工作条件下都能保持适当的温度。

值得注意的是,冷却系统设计应注重节能和环保。

冷却系统的能源消耗在整个发动机系统中占据很大比例,因此应设计出能有效降低能耗的冷却系统。

例如,可以采用可变速风扇或控制风扇的闭环反馈系统,以根据发动机的温度自动调整风扇转速。

此外,应选择符合环保要求的冷却剂和材料,以减少对环境的污染和健康的影响。

最后,冷却系统的设计还应注重可靠性和维护性。

一个好的冷却系统应具备稳定的性能和长久的使用寿命。

例如,冷却系统的管道应采用高质量的材料和耐腐蚀的涂层,以防止管道的堵塞和泄漏。

此外,冷却系统的设计还应方便维护和检修,以减少维修时间和成本。

综上所述,发动机冷却系统设计规范是确保发动机正常运行和延长其使用寿命的关键因素之一、冷却剂的选择、散热系统的设计、能耗和环保、可靠性和维护性等都是设计冷却系统时需要考虑的重要因素。

冷却和中冷系统设计规范

冷却和中冷系统设计规范

冷却和中冷系统设计规范冷却和中冷系统设计规范1. 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。

2. 设计原则设计良好的冷却、中冷系统应该充分考虑以下几方面原则: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。

汽车乘用车冷却系统布置及主要零部件设计规范

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。

汽车发动机冷却系统的优化设计与热管理技术

汽车发动机冷却系统的优化设计与热管理技术

汽车发动机冷却系统的优化设计与热管理技术汽车作为现代社会重要的交通工具,其发动机的性能和可靠性至关重要。

而发动机冷却系统则是保证发动机正常运行的关键部件之一。

良好的冷却系统不仅能够有效地控制发动机的温度,提高发动机的工作效率,还能延长发动机的使用寿命。

本文将探讨汽车发动机冷却系统的优化设计与热管理技术。

一、汽车发动机冷却系统的作用与工作原理汽车发动机在工作过程中会产生大量的热量,如果这些热量不能及时散发出去,将会导致发动机过热,从而影响发动机的性能和可靠性。

因此,冷却系统的主要作用就是将发动机产生的多余热量带走,使其保持在正常的工作温度范围内。

发动机冷却系统的工作原理主要是通过冷却液在发动机内部和散热器之间的循环流动来实现热量的传递和散发。

冷却液在水泵的作用下从发动机缸体水套中流出,经过散热器冷却后再回到发动机水套中,如此循环往复。

在这个过程中,散热器将冷却液中的热量散发到空气中,从而降低冷却液的温度。

二、传统汽车发动机冷却系统存在的问题传统的汽车发动机冷却系统通常采用机械驱动的水泵和节温器来控制冷却液的流量和温度。

然而,这种冷却系统存在一些不足之处。

首先,传统冷却系统的水泵转速通常与发动机转速成正比,这意味着在发动机低速运转时,水泵的流量可能不足,导致发动机冷却效果不佳;而在发动机高速运转时,水泵的流量又可能过大,造成能量浪费。

其次,节温器的控制精度有限,难以根据发动机的实际工作状况精确地调节冷却液的温度,从而影响发动机的热效率。

此外,传统冷却系统的散热器结构和风扇性能也有待优化,以提高散热效率。

三、汽车发动机冷却系统的优化设计为了解决传统冷却系统存在的问题,需要对冷却系统进行优化设计。

(一)电子水泵的应用电子水泵可以根据发动机的实际需求精确地控制冷却液的流量,从而提高冷却系统的效率。

例如,在发动机低速运转时,电子水泵可以提高转速,增加冷却液流量;而在发动机高速运转时,则可以降低转速,减少能量消耗。

新能源汽车冷却系统设计

新能源汽车冷却系统设计

新能源汽车冷却系统设计随着世界能源和环境保护问题的不断升级,新能源汽车逐渐成为了人们选择出行的新标准。

而冷却系统便是新能源汽车中一个不可或缺的部分,也是设计中需要重点关注的部分。

在新能源汽车的冷却系统设计中,需要考虑到传统汽车冷却系统设计中的种种问题,并综合考虑新能源汽车特有的因素,才能确保汽车高效、安全、环保地运行。

本文将就新能源汽车冷却系统的设计要点进行探讨。

一、冷却系统设计原则在新能源汽车的冷却系统设计中,需要遵循以下五大原则:1. 安全性原则冷却系统应具备防漏、防爆、防冻等特性,从而确保行车中的安全性。

2. 效率性原则冷却系统的设计应尽可能地提高制冷效率,才能满足日常使用时的需求。

3. 节能性原则冷却系统的设计原则应兼顾节能保护环境,尽可能地减少能源的消耗。

4. 全面性原则冷却系统应考虑车辆各个方面的换热需求,满足整车的热平衡需求。

5. 维护性原则冷却系统应尽可能地减少维护方面的成本和时间,方便用户使用和维修。

二、冷却系统设计要点在设计冷却系统时,需要考虑以下四个方面的因素:1. 散热制冷系统在设计散热制冷系统时,需要充分解决传统汽车冷却系统可能存在的漏洞。

新能源汽车在调节温度的时候,要使用额外的冷却系统,这个系统就应该在设计时能够承受循环时的高压和高温。

2. 循环系统在设计循环系统时,需要考虑到整车的运行情况和车型的需求。

特别是在电动汽车运行时,能量的消耗要考虑到循环系统的负载,不应该将整辆车的行车压力全部交给循环系统。

3. 温控系统在设计温控系统时,需要合理控制整车内的温度,从而保证行驶中的舒适度。

同时,在设计温控系统时,需要考虑到发动机(电动机)和驱动系统所在的位置、散热部位以及散热实效等因素,确保车辆在不同的运行情况下,都能自动适应温度变化。

4. 保护系统在设计保护系统时,需要考虑到车辆使用中的一些可能存在的异常情况,如汽车超载、道路情况、高温环境等因素。

设计保护系统的目的是能够在出现异常情况的时候,自动保护车辆不受损害。

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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
g e—发动机燃料消耗率,㎏/(kW·h);
Ne—发动机功率,kW;
h n—燃料低热值,kJ/㎏
增压的直接喷射柴油机可取Qw=(0.5~0.6)Ne(kJ/s)。

冷却水的循环量V w,可以根据Q w按下式计算:
V w=Q w/(△t w·Yw·Cw)m·㎡/s
式中:△t w—冷却水在发动机中循环时的容许温升,
可取△t w=6~12℃;
Yw—水的密度,可近似取Yw=1000㎏/(m·㎡)
Cw—水的比热,可近似取Cw=4.184kJ/(㎏·d eg)冷却空气的需要量V a,可根据Q w按下式计算:
V a=Q w/(△t a·Ya·Cp)m·㎡/s
式中:△t a—空气进入散热器以前与通过散热器之后的温度差,
可取△t a=10~30℃;
Ya—空气的密度,一般Ya=1.01㎏/(m·㎡)
Cp—空气的定压比热,可近似取Cp=1.047kJ/(㎏·d eg)散热器的正面积F R,根据V a按下式计算:
F R=V a/v a ㎡
式中:v a—散热器正前面的空气流速,m/s,载货汽车一般取10m/s 算出F R后,根据总布置要求确定散热器芯部高度h和宽度b
F R=h·b
散热器的水管数i,可按下式计算:
i= V w/(ひw·f0)
式中:ひw—水在散热器水管中的流速,m/s,一般取
ひw =0.6~0.8 m/s
f0—每根水管的横断面积,㎡。

散热器的散热表面积F,可按下式计算:
F= Q w/(k R·△t)㎡
式中:△t—散热器冷却水和冷却空气的平均温度差,
△t=t w-t a;
t w—冷却水平均温度,t w= t w1+△t w/2;
t w1—散热器的进水温度,t w1=95~100℃;
△t w—散热器冷却水的进出口温度差,一般取△t w =6~12℃;
t a—冷却空气均温度,t a= t a1+△t a/2;
t a1—散热器冷却空气的进口温度,一般取40℃;
△t a—散热器冷却空气的进出口温度差,
一般取△t w =10~30℃;
k R—散热器的散热系数,W/(㎡·K)
散热器的实际散热面积F0要比计算结果大些,因为散热器中冷却空气流速不可能均匀,散热片上有尘土时散热性能降低,所以通常取:
F0=βF
式中:β—储备系数,一般取β=1.1~1.5。

设计散热器时,在考虑整车布置的前提下,使散热器的正面积尽可能大,因为正面积越大散热器被冷风扫过的区域就越大,冷却效率就越高。

一般载货汽车推荐散热器正面积为30~40C㎡/kW。

(2)散热器的散热面积是指散热器冷却管和散热带与冷却空气所接
触的所有表面积之和。

在正面积确定之后,增大芯厚或增加冷却管及散热带的折数,都可以增加散热面积。

散热器的散热面积是根据发动机的功率大小及风扇曲线、水泵曲线来进行计算确定的,一般对载货汽车推荐散热带折数为2.7~4.3折/cm,散热面积为0.1~0.16㎡/kW。

三、膨胀水箱的选择
冷却液在发动机冷却回路流动,随温度升高体积膨胀,为了吸收这部分膨胀体积而需要选用膨胀水箱。

选用的膨胀水箱必须要求有耐热、耐压、及一定的容积,膨胀水箱盖应该为压力式散热器盖。

一般要求膨胀水箱的设计容积占整个冷却系统容积的4﹪~6﹪,并且膨胀水箱安装位置必须高于散热器及发动机缸盖。

四、水管的设计
发动机冷却回路中的水管具有吸收发动机振动和散热器相对运动的作用。

因此水管要求有耐热性、耐臭氧性、耐压性、对冷却液的适应性及柔软性。

为了减少冷却液在冷却回路上的功率损失,应尽量减少水管的拐弯数,特别是尽量避免拐急弯的现象出现。

从管子连接处的密封考虑。

胶管的内径应比与其连接管的外径小1mm,胶管两端与其他管相连接时,应有30~35mm地插入量。

五、防冻液的选择
(1)防冻液所要求的性能:1,防冻性,即使在冬天0℃以下不结冰,地区不同,防冻要求也不同;2,防腐蚀性,要求防冻液对钢、铸铁、铝、铜、黄铜、焊锡等多种金属没有腐蚀作用,也不能够腐蚀橡胶、树脂。

防腐蚀性由选定的添加剂种类及多少决定,并且只能用书中添加剂的组合来满足整体防腐蚀性要求。

现在经常使用以乙二醇为主要成分、
加有防腐添加剂及水的LLC防冻液,由JIS K2234来规定,其中1种只在冬季使用;2种可以全年使用。

3,热传导性及传热性能必须优良;4,性能稳定,不容易变质。

(2)防冻液的老化:防冻液经长期使用,由于其接触的环境(主要消耗防腐蚀添加剂)和外部因素(主要是浓度降低),使防腐蚀性能下降。

特别是由于主要成分乙二醇氧化变质产生腐蚀性物质使使用温度的提高,会加速防冻液的老化。

为了保持它的防腐蚀性能,要定期维护,保持适当浓度,必要时应进行更换。

同时还要防止锈和燃气等异物的混入。

七、冷却系统的固定
由于车辆行驶路况较复杂,加上发动机自身的振动等因素,如果不对冷却系统进行固定或者固定不牢固,就有可能会引起散热器芯子与发动机风扇的刮蹭甚至碰撞,从而导致散热器损坏漏水,因此冷却系统的固定是很重要的。

我厂现在使用的散热器固定方式就是在散热器的侧板上焊接两散热器吊耳,两吊耳通过胶垫后直接架在车架上翼面,然后在散热器下部装上两个散热器拉板支架,与安装在横梁下翼面的支架连接,达到固定散热器的目的。

散热器的固定原则就是:在车辆行驶过程中散热器不能够上下跳动及前后晃动(或者晃动量非常小),因此需要尽量将吊耳及下部拉板的上下距离尽量布置到最大,使拉板的力臂最大。

详见下面的示意图所示:
冷却系统总成示意图。

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