汽车冷却系统安装要求

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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。

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。

新能源 冷却系统管路 标准

新能源 冷却系统管路 标准

新能源冷却系统管路标准
新能源汽车的冷却系统管路标准是一个涉及到安全、效率和环
保的重要问题。

首先,冷却系统管路的设计需要考虑到新能源汽车
的特殊性,例如电池的散热需求、电动机的冷却等。

其次,管路的
材料选择需要满足耐高温、耐腐蚀、导热性能良好等要求,以确保
系统的稳定和长期可靠运行。

另外,管路的布局需要考虑到整车的
空间布局和紧凑性,以及维修保养的便利性。

在制定新能源汽车冷却系统管路标准时,需要考虑到国际上的
相关标准和规范,确保符合国际通行标准,以便于产品的国际化和
出口。

此外,还需要考虑到不同国家和地区对于新能源汽车冷却系
统管路的法规和要求,确保产品在全球范围内的合规性。

冷却系统管路的标准还需要涉及到相关的测试方法和检测标准,以确保管路在不同工况下的性能和安全可靠性。

同时,还需要考虑
到管路的密封性能、防腐蚀性能以及对冷却介质的适应性等方面的
要求。

最后,新能源汽车冷却系统管路标准的制定需要与整车制造企业、材料供应商、科研机构和行业协会等多方合作,充分考虑到各
方的意见和建议,以制定出科学合理、可行性强的标准,推动新能源汽车行业的健康发展。

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。

冷却系统介绍

冷却系统介绍

(二)北奔冷却模块匹配及模块化规划
冷却系统模块化规划
(三)冷却液特性及使用
冷却液组分: 水 防冻剂(乙二醇、丙二醇等) 添加剂(一般不超过5%,缓蚀剂、防垢剂、消泡剂、
着色剂)
冷却液牌号: -25#,-30#,-35#,-40#,-45#,-50#(按照冰点分类)
冷却液中的水必须使用蒸馏水或去离子水
风扇在旋转运动时,由于使周围空气发生了定向运动, 产生了静压,而静压则为冷却模块所需风量提供动力, 使冷却空气由散热器高压一侧流向低压一侧。
整车冷却系统冷却空气压力变化
风扇静压曲线
风扇硅油离合器
风扇硅油离合器根据控制方式 的不同,可分为:
双金属片硅油离合器(利用离 合器前端的双金属片受热膨胀 特性控制硅油阀门的开度,控 制硅油量);
b. 护板为金属冲压成型, 连接于上下水室之间, 与外围零部件相连接。
散热器芯体由散热管及波形散热带组 成,散热管为扁管并与波形散热带相 间地焊在一起
散热器芯子和水室是通过机械咬边 的方式连接的,将主片城墙咬紧水 室边缘,促使主片凹槽内的EPDM 橡胶压缩,从而达到密封的效果;
散热管种类及其排布方式:
补偿水箱结构及工作原理
补偿水箱安装布置在散热器上方,其上有加水口和 盖、空气-蒸汽阀盖、散热器和发动机机体的空气 和蒸汽排气管接口、以及与水泵联结的补水口。补 偿水箱上有冷却液加注口,同时也是冷却系统内空 气排气口。
补偿水箱功能及容积确定:
当冷却系统工作时,冷却液受热膨胀并产生蒸汽泡, 补偿水箱吸收来自散热器和发动机机体内的蒸汽及冷 却液,确保系统压力稳定,工作可靠正常。同时它与 水泵联结,当冷却系统内缺少冷却液时,可以补偿系 统冷却液,确保系统正常循环。它的总容积不小于整 个系统冷却液容量的20%,膨胀容积不小于整个系统 冷却液容量的6%,补偿容积不小于整个系统冷却液容 量的7%。

冷却系统基本设计规范

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。

2 冷却系统设计件进行冷却系统内流场计算分析,最终以整车高温试验结果对冷却系统设计是否满足使用要求进行确认。

具体各主要部件的设计过程如下。

2.1 散热器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。

(完整版)汽车冷却系统讲解ppt

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冷却系统的分类
按冷却介质分
可以分为水冷和风冷两种类型。水冷 系统利用冷却液作为传热介质,而风 冷系统则利用空气作为传热介质。
按节温器分
可以分为蜡式和石蜡式两种类型。蜡 式节温器利用蜡的热胀冷缩原理控制 冷却液的循环流动,而石蜡式节温器 则利用石蜡的热胀冷缩原理。
02
冷却系统的主要部件
散热器
散热器是冷却系统中的 主要部件之一,负责将 冷却液中的热量散发到 空气中。
水泵的性能取决于其叶轮的设计、泵壳的形状以 及密封件的可靠性。
水泵由叶轮、泵壳和密封件等组成。叶轮负责将 冷却液吸入并推出,泵壳则负责将叶轮产生的压 力传递给冷却液,密封件则保证冷却液不泄漏。
水泵需要定期检查和维护,以确保其正常运转, 并保持良好的散热效果。
节温器
节温器是冷却系统中的控制元件,用 于调节冷却液的温度。
风扇是冷却系统中的重要辅助 部件,用于将空气吹向散热器 ,帮助散发冷却液中的热量。
风扇是冷却系统中的重要辅助 部件,用于将空气吹向散热器 ,帮助散发冷却液中的热量。
风扇是冷却系统中的重要辅助 部件,用于将空气吹向散热器 ,帮助散发冷却液中的热量。
水泵
水泵是冷却系统中的循环动力源,负责将冷却液 在系统中循环流动。
传递到散热器中散发掉。
冷却液由防冻剂、水和其他添 加剂组成,具有防冻、防锈、
防腐等功能。
冷却液的品质和浓度对冷却系 统的性能和寿命有重要影响。
冷却液需要定期更换,以防止 其变质和积累杂质,影响散热
效果和发动机寿命。
03
冷却系统的维护与保养
冷却系统的维护与保养
• 冷却系统是汽车中不可或缺的部分,它的主要功能是保持发动机在适宜的温度范围内工作。冷却系统一旦出现故障,可能 会导致发动机过热,影响发动机的性能和寿命。因此,了解汽车冷却系统的结构和原理,以及如何维护和保养冷却系统, 对于车主来说是非常重要的。

汽车冷却系统结构与设计概要

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。

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发动机应用冷却系统安装要求1.前言汽车冷却系统的热传递部件主要有散热器,空空冷却器,风扇和导风圈,以及可控风扇离合器。

在寒冷气候下使用的车辆常常还在冷却系统前装有冬季遮风罩或百叶窗。

装有自动变速器的车辆还有变速器散热器。

此外这种冷却系统还装有特殊的冷却液管路。

当车辆在温和和较冷的环境下运行时,冷却系统的热交换部件把冷却液,进气几管的空气和变速器油的温度控制在希望的范围内,当车辆在酷热环境下运行时,它们又使上述介质温度维持在规定的水平以下。

本文概述了这些与热交换相关的冷却系统和空空中冷系统部件的康明斯要求和设计指南.这些建议只包含与部件性能相关的设计方面,而不包含部件的可靠性.实际,所有车辆热交换系统的康明斯要求均是基于性能,而不是基于设计,即对于整个冷却系统,要求的是达到某种性能水平,而不是要求特定的设计方面,比如要求散热器或风扇的测尺寸.本文的目的在于帮助车辆设计者开发一种有效地热交换系统,使其能以最小的尺寸和成本满足汽车应用及康明斯的要求.与冷却系统加水和初期相关的冷区系统部件的设计本文未作介绍.汽车冷却系统设计的主要步骤为:1.确定发动机散热量和冷却液流量2.确定冷却系统性能要求3.选择热交换器,风扇等冷却系统部件.下面将分别阐述.2.发动机散热量和冷却流量的确定在发动机水泵作用下,冷却液通过机油冷却器,汽缸套周围和汽缸盖循环。

冷却液从这些发动机部件带走热量,以控制发动机关键金属件的温度和将发动机机油温度维持在合适的范围内,控制机油的氧化和延长其寿命。

从发动机内部零件吸收来的热量必须释放给车辆的水散热器。

最高的冷却液温度必须被控制在设计的限值内,以使冷却液能有效地将发动机内部金属件温度控制在其设计限值内。

如果发动机内部金属件温度过高,将会导致发动机严重损坏,如拉缸和汽缸盖开裂。

发动机增压器在压缩进气时,使进气温度增高。

冷却这些高温进气可以增加进气密度,增大发动机功率输出,降低排放和发动机动力缸的热负荷。

车辆水散热器必须带走冷却液从发动机带来的热量,同时还应将发动机出水温度维持在合适的范围内。

车辆的空-空中冷器必须冷却从发动机增压器压气机来的高温进气,使其尽量接近环境温度。

所有设计汽车冷却系统必须的发动机数据均包含在特定发动机数据单中。

发动机数据单中用于冷却系设计的主要信息有:1)发动机冷却液散热量:这是发动机在标定转速下满负荷工作时传递给冷却液的热量。

2)散热器冷却液流量:这是在标准散热器阻力下测量的车辆散热量流量。

具有比标准散热器阻力更低的散热器的流量会更大,而具有比标准散热器阻力更高的散热器的流量会更小。

对带自动变速器的安装,在与标准散热器比较时,应将变速器散热器阻力加到发动机散热器阻力上。

3)压缩空气流量:此为发动机增压空气的流量,它应被中冷器冷却。

4)增压器压气机出口温度:此为压缩空气的温度,它将离开压气机而流到中冷器中。

发动机数据单上的此温度是在增压器压气机进口温度为77(25)下,在实验室内测得的。

而在做车辆冷却试验时,当增压器压气机进口温度通常为110————140(43—60)时,其进口温度会比数据单上的温度值高很多。

5)空气流速和冷却液类型:指冷却试验时通过测试车辆的空气流速和测试用的冷却液。

数据单上列出的空气流速只适用与一定的应用和车辆吨位,就象后面在“冷却系统性能要求的确定”中所描述的一样。

在冷却试验中通常使用50:50的乙醇和水混合冷却液,因为它是通常实际使用的一种冷却液。

6)最高冷却液温度——发动机出水口温度:此为发动机使用中所能承受的最高冷却液温度。

制订发动机出水口冷却液与环境的温差规范就是防止冷却液温度在实际工作中超过最高限值。

7)发动机出水口冷却液与环境的温差规范:这是指在冷却实验中发动机满负荷工作时,发动机出水口温度可以高于环境温度的温差值,通常又称之为TTD()值。

8)进气岐管与环境的温差值:此为冷却试验中,发动机满负荷工作时,进气岐管空气温度可以高于环境温度的温差值,通常又称之为IMTD()值。

9)从增压器出口至进气岐管的最大允许压力降:此为整个进气中冷系统最大允许的阻力值,是在冷却试验中,发动机满负荷工作时测得。

此阻力值包含了管道,软管和中冷器的阻力。

3. 冷却系统性能要求的确定对车辆冷却系统的性能要求基于车辆运行环境的最高温和车辆在最恶劣的冷却条件下的行驶车速而规定的.发动机出水口温度与环境温度的温差限制是设计来防止发动机冷却液出水口温度超过其最高冷却温度限制——当车辆在最恶劣冷却条件下运行时可能遇到的发动机出水温度.对大多数公路车辆来说.冷却系统所遇的最恶劣的状态发生在车辆满载爬长陡坡是.此时,发动机和冷却器的热负荷均为最大,且车辆的行驶速度相对较慢.康明斯对不同使用条件和地区的冷却性能要求根据车辆所可能遇到的最小爬坡车速和最高环境温度而变化.最小爬车初速主要基于车辆的总质量和发动机功率水平,它将影响冷却试验的空气流量;最高环境温度基于车辆运行的地区.发动机数据单上的冷却系统性能要求只适用于某一种应用和世界上某个地区.对于不同类型,不同使用地区和不同吨位的车辆,需参考相应的冷却标准.限制环境温度就是在发动机冷却液温度达到其最高之前车辆能运行的最高环境温度.既然TTD 为发动机冷却液温度与环境温度的温差值,则LAT和TTD之间有如下关系: 最高冷却液温度线值=LAT+TTD例如,如果一种重型发动机的最高冷却液温度限值为220(104),需设计出能满足LAT=115(58)的能力才能满足该环境的应用要求.消防和应急车辆有其专门的冷却要求,通常低于典型的公路用货车和客车的要求.这些较低的要求主要基于这些车辆通常具有较高的单位质量功率和不苛刻的操作环境.这些独有的冷却要求列在消防和应急车辆用发动机数据单上.4.热交换器芯的设计发动机的散热量和期望的冷却性能规范确定后,以及车辆可利用的空间也确定后,热交换器芯的设计就可以开始了.热交换器制造商一般用计算机来确定满足冷却要求所需要的水箱和中冷器芯子的面积.空气流量是由风扇产生的,故近似的风扇尺寸和转速也用计算机来估算.根据后面的风扇和导风圈设计所述,最大化风扇扫过热交换器芯的扫风量可以提高风扇和导风圈系统的效率.而风扇对热交换器芯可能产生的最大的扫气量位与风扇投影面积内,故越紧密的芯子布置,与风扇匹配的潜力越大.因为风扇的最大直径一般在冷却系统设计初期就确定了,故该风扇最大直径应作为散热器芯最小期望尺寸的设计指南.风扇气流必须通过中冷器芯和散热器芯,故平滑的过渡可提高系统的效率.这可通过使二者的尺寸和形状尽量相近来达到目的.空空中冷器芯一般均小于散热器芯,故在设计空空中冷器芯时需特别注意,不要让气室挡住散热器芯,否则会形成不希望的气流死区.另一个重要的热交换器芯设计重点就是散热片和管子的布置.通常,在给定正面面积后,散热片的密度越大,散热片的百叶窗越多,则芯子的性能越好.当然,高密度,开窗的散热片和交错的管子会很快附着灰尘,特别是当车辆在灰尘大的环境下运行时,这种情况尤甚,而且清洁起来非常困难和昂贵.康明斯建议高密(每英寸即25MM12片或更多)装有开窗散热片的散热器只能在干净的公路上应用.对于在较脏环境下使用的车辆, 如街道清洁车和某些伐木业和农业应用车辆,则必须使用低密度,为开窗的散热片,且散热器管子最好采用线性排列,而不用交错排列。

经验证明,城市交通车辆在使用高密度且开窗的散热片的散热器时,其寿命往往较短。

因为这时冷却系统要求风扇长时间运转,故冷却系统容易吸入大量的街道灰尘。

虽然这能使城市更清洁,但冷却系统的设计也必须有一个合理的使用寿命,并在变脏时能很容易的清洁。

康明斯要求城市交通车辆和其他在较脏环境下使用的车辆,应采用密度小于每英寸8-10片的未开窗的散热片。

热交换器制造商已开发出带波纹或凸缘的散热片来取代百叶窗型散热片,这种结构的散热片不吟哦年肝脏,且在一旦弄脏后很容易清洗。

在较脏环境阴性的车辆还有在水箱和空空中冷器芯子之间积留脏物的问题,如不伊开中冷器,此处脏物是很难清洗的的。

这是由于脏物通过两芯子之间的空隙被吸入,以及通过了较高密度的空-空中冷器芯子的脏物被密度较高的水箱芯子散热片挡住而造成的。

此问题可以通过使用并排布置而不是前后布置的水箱芯子和空-空中冷器芯子,在两个芯子之间安装密封件,或者两个芯子采用匹配的散热片密度而是脏物能同时通过等方法来解决。

5.风扇和导风圈的设计散热器,空-空中冷器和风扇驱动系统典型的设计是在车辆上可利用的空间内,以最低的成本,最小的质量和寄生功率,达到带走要求的发动机和变速器的热负荷的目的。

散热器气和中冷器的桑热性能可以通过优化风扇,导风圈和热交换器芯子面积之间的关系来达到最佳。

这里有3个关键的值得注意的设计区域:风扇与发动机和散热器芯子的间隙,风扇扫过芯子的面积和风扇相对于导风圈的位置关系。

旋转的风扇以不均匀的速度泵空气,靠近风扇叶片顶端的空气流速最快(图1)。

这种速度分布时气流在风扇轮毂区域形成一个低压区,而在风扇周边附近形成一个高速的环形区。

散热器和中冷器芯子在均匀的空气流量通过芯子时的性能最好,故风扇产生的不均匀空气流速分布是不希望出现的。

这种情况可以通过增大风扇至散热器芯子的距离来改善,因为空气流速分布在离风扇越远处越趋于均匀(图2)。

通过最大化风扇扫过散热器芯的面积和较好地匹配风扇直径与散热器芯尺寸也可以改善通过散热器芯的空气流量。

当风扇扫过的散热器芯之间的气流最平衡。

此情况发生在当风扇直径等于或稍小于散热器芯的最小尺寸时。

当然,当风扇直径超过了散热器芯尺寸时,由于水箱和中冷器芯子、的气流死区形成(图3)。

风扇的性能反而会降低。

风扇气流也可能被风扇前后的障碍物打断,特别是气流速度最大的靠近风扇周边的区域。

由于发动机附件或皮带轮对气流的干扰常常无法回避的,故应尽量增大风扇与任何障碍物之间的距离来减小这些障碍物对风扇性能的影响。

障碍物越靠近风扇,越会增大风扇的噪声,并通过增大风扇的振动而缩短风扇的寿命。

好的设计应使风扇前端面与散热器芯的最小距离为2 in (50mm) ,4in (100 mm )更佳,使风扇后端面与任何障碍物的间隙最小距离应有3/4 in (20 mm )或更大。

风扇导风圈通过聚集散热器芯与风扇之间的空气和将风扇叶片顶端的空气再循环降到最小来提高系统效率。

最佳的导风圈设计是让气流从矩形的散热器芯到圆形的风扇以最小的阻力平稳的过渡。

风扇深入导风圈内的深度尺寸被导风圈的风扇沉入。

风扇渗入量和风扇叶端与导风圈之间的间隙是影响风扇和导风圈空气泵送效率因素最合适的风扇。

最合适的风扇沉入量根据不同的风扇和冷却系统设计而不同,故该参数通常用经验来确定。

好的设计,风扇沉入量约为风扇宽度的1/2,对吹风扇和吸风扇均是如此。

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