汽车水散热器概述及理论设计计算
载货汽车散热器的设计计算
步 完 善 ， 时需 要根 据 可 预见 的恶 劣 使用 条 件 对散 此
热 器 的散 热能 力 做进 一 步校 核 。考 虑 到发 动 机 、 散
其 中 ， 根 据 经 验取 ０１ ～ ．７ 散 热器 安 装 在 Ｓ比 ．７ ０２ ， 发 动机 的前端 ， 风效果 好 。Ｓ 迎 初步 取 ０１ 。 ．７
式中
Ｖ＿一 发动机 的排量 ． ｖ （ ＝ ００ ２ ～ ． ３ Ｎ ｇ ｍ ） （ ． ７ ００ ４） ０ ０ （ ２）
其 中 Ｎ 为发动 机功 率 ， Ｎ ＞７ ．Ｋ 时取下 当 ｅ ３５ Ｗ 限 ， Ｎ ＜７ ．Ｋ 时取上 限。 当 ｅ ３５ Ｗ
表 ２ 散 热 器 迎风 面 积 初 步计 算 结 果 （ 表 示 Ｍａ Ｍ ｘ）
１ 散热器设计计算所需基本参数
通常需要输 入尽 可能全 面的参数进 行设计 计算 和校 核 （ 见表 １ ， ） 但新 车 型开发 可能 与发 动机 开发 并行开展 ，初 步设 计过程 中很难得 到完整 的输 入条 件。 多数情况 只能通过 经验公式 估算所需 参数 ， 而 从 预测 系统 性能及 必要 的布 置空 间。随着开 发流 程的 推进 ， 输人 参数会 逐步完善 。
通过 系统级 ＣＦ 分析 和试验 手段进 行 了验证 。 Ｄ
关键词 ： 载货汽车
柴油机
散热 器
计算
整 车开发流 程
散热器 是汽车 冷却系统 的核心 ，也是影 响整 车 布 置和系统 热效率 的关键部 件 。散 热器性能 的优 劣 对 发动机 和整车 的动力性 、 经济性 、 可靠性 和污染 物 排 放都有很 大影 响。 以计 算分析 为依据 ， 以对散 热 可 器进 行详细设 计和优 化 ， 而提高发 动机 的热效率 ， 从
散热器换热计算规范
1、范围2、散热器换热设计计算（理论）2. 1、发动机冷却水散热量2.2、冷却液循环量2.3、冷却空气需求量・・・.2.4、散热器正面积....2.5、散热器散热面积3、散热器换热设计计算（实际）3. 1、确定散热器结构3.2、冷却液侧换热系数的计算3.3、空气侧换热系数的计算3.4、百叶窗翅片风阻的计算.. 113.5、传热系数的计算113.6、管翅式交叉流换热器修正系数估算123. 7、温度校核13 4、现有冷却模块的性能曲线和风扇、水泵的匹配144.1、已知的数据、参数144.2、冷却模块和风扇的匹配154.3、液气温差的计算 (1)61、范日本规范规定了汽车散热器换热计算方法。
本规范适用于汽车散热器换热计算、选型。
2、散热器换热设计计算（理论）2.1、发动机冷却水散热量表1：发动机冷却水散热量若已告知发动机冷却系统数据单，则冷却系统散热量数据单（参考图1）为准。
冷却系统Cooling system图1：发动机冷却系统数据单2.2、冷却液循环量若已告知的发动机冷却系统数据单上有冷却液需求量，则Vw<V (数据单)时，满足冷却液需求量。
表2：冷却液需求量2.3、冷却空气需求量表3：冷却空气需求量2.4、散热器正面积表4：散热器正面积2.5、散热器散热面积表5：散热器散热面积3、散热器换热设计计算（实际）汽车散热器实际设计中，散热器外形边界（芯高、芯宽）、发动机参数（冷却液带走热量、冷却液流量、报警温度）、风扇参数（性能曲线）均已告知，在此基础上设计尽可能紧凑的散热器系统。
3.1、确定散热器结构由于现有常规结构汽车散热器均为管翅式交叉流散热器，故以下计算均为管翅式交叉流散热器换热计算。
3.2、冷却液侧换热系数的计算选择散热管类型、排布，确定散热管通水截面积A.散热管湿周长度P,得散热管水力直径①（m）：d h =*(3. 1)散热管内冷却液平均流速ι⅛ （m/s）：u fl =7⅛r(3. 2)hK为冷却水体积流量（m3∕s） , N为流道数量。
（完整版）汽车散热器选择的计算方法
（完整版）汽车散热器选择的计算方法散热器选择的计算方法一，各热参数定义：Rja———总热阻，℃/W；Rjc———器件的内热阻，℃/W；Rcs———器件与散热器界面间的界面热阻，℃/W；Rsa———散热器热阻，℃/W；Tj———发热源器件内结温度，℃；Tc———发热源器件表面壳温度，℃；Ts———散热器温度，℃；Ta———环境温度，℃；Pc———器件使用功率，W；ΔTsa ———散热器温升，℃；二，散热器选择：Rsa =(Tj-Ta)／Pc - Rjc -Rcs式中：Rsa（散热器热阻）是选择散热器的主要依据。
Tj 和Rjc 是发热源器件提供的参数，Pc 是设计要求的参数，Rcs 可从热设计专业书籍中查表,或采用Rcs=截面接触材料厚度/（接触面积X 接触材料导热系数）。
（1）计算总热阻Rja：Rja= (Tjmax-Ta)／Pc（2）计算散热器热阻Rsa 或温升ΔTsa：Rsa = Rja－Rtj－RtcΔTsa＝Rsa×Pc （3）确定散热器按照散热器的工作条件（自然冷却或强迫风冷），根据Rsa 或ΔTsa 和Pc 选择散热器，查所选散热器的散热曲线（Rsa 曲线或ΔTsa 线），曲线上查出的值小于计算值时，就找到了合适的热阻散热器及其对应的风速，根据风速流经散热器截面核算流量及根据散热器流阻曲线上风速对应的阻力压降，选择满足流量和压力工作点的风扇。
散热器热阻曲线三，散热器尺寸设计：对于散热器，当无法找到热阻曲线或温升曲线时，可以按以下方法确定：按上述公式求出散热器温升ΔTsa，然后计算散热器的综合换热系数α：α＝7.2ψ1ψ2ψ3{√√ [(Tf-Ta)／20]}式中：ψ1———描写散热器L/b 对α的影响，（L 为散热器的长度，b 为两肋片的间距）；ψ2———描写散热器h/b 对α的影响，（h 为散热器肋片的高度）；ψ3———描写散热器宽度尺寸W 增加时对α的影响；√√ [(Tf-Ta)／20]———描写散热器表面最高温度对周围环境的温升对α的影响；以上参数可以查表得到。
载货汽车散热器的设计计算
载货汽车散热器的设计计算本论文旨在探讨载货汽车散热器的设计计算。
现代载货汽车由于高耗能、高热负荷的特性，需要大量的冷却与散热。
而散热器是其冷却系统的重要组成部分之一，其设计与计算的合理性直接决定了汽车发动机的经济性、安全性与可靠性。
一、散热器的工作原理散热器的主要工作原理是利用水的冷却性能进行散热。
冷却水从汽车发动机中流动进入散热器内部，由散热器的管道冷却，随后再次流回发动机中，循环实现散热的效果。
在冷却水流动过程中，通过散热器管道内部的铝片与管翼间的变化airflow，从而实现热量的传导与散发。
二、散热器的设计计算散热器的设计需考虑多个参数，其中一些参数通常为固定值，例如：冷却水的入口口径、管道直径、管翼间距等。
而另一些参数则是需要根据实际情况进行调整，例如：管道数量、管道长度等。
因此，在散热器的设计与计算中应考虑以下几个方面：1. 散热面积散热面积是散热器最为基本的参数，其大小直接影响汽车发动机的散热效率。
较大的散热面积能更好地将热量传递给冷却水，并且能保证水量和水流速的适宜状态。
根据传热学公式，散热器的散热面积与其传热量成正比。
2. 散热管数量散热管数量也是散热器的设计参数之一，其数量与散热面积、热负荷密切相关。
散热管数量过少会导致散热器散热效率低下，热负荷过高；而过多的散热管则会影响水流速度和水量。
3. 散热管长度散热管长度是散热器设计中的重要参数，其值直接影响到冷却水在散热器内部的停留时间和流速。
一般来说，散热管长度应尽可能地缩短，以便能够快速地将热量传递给散热器。
三、散热器设计的优化在进行散热器设计与计算时，还需根据实际情况进行优化。
常见的两种优化方式为增加散热面积和增加管道数量。
通常，散热面积的增加会直接导致散热器的成本增加，而管道数量的增加则会相应增加散热器的重量。
因此，在散热器设计中，需要根据实际情况、技术过关的情况、用户反馈来一个个平衡各种因素的权重，以实现最佳的散热效果。
综上所述，对于载货汽车的散热器设计计算，我们需要考虑散热面积、散热管数量以及散热管长度等重要参数。
水散热量计算公式
水散热量计算公式咱们来聊聊水散热量的计算公式，这玩意儿听起来好像挺枯燥，但其实挺有意思的！水散热量的计算在很多领域都用得着，比如暖气系统的设计、工业冷却系统等等。
水散热量的计算公式通常是：Q = mcΔT 。
这里的 Q 表示散热量，单位是焦耳（J）；m 是水的质量，单位是千克（kg）；c 是水的比热容，约为 4200 焦耳/（千克·摄氏度）；ΔT 则是水的温度变化，单位是摄氏度（℃）。
我给您举个例子哈，就说咱家里的暖气吧。
冬天的时候，暖气里的热水不断循环，通过散热器把热量散发到房间里。
假设流过散热器的水质量是 100 千克，进来的时候水温是 80℃，出去的时候变成了 60℃，那温度变化ΔT 就是 80 - 60 = 20℃。
按照公式，散热量 Q = 100 × 4200 × 20 = 8400000 焦耳。
这就意味着，这 100 千克的水散发了 8400000 焦耳的热量，让咱的屋子暖和起来啦。
再说一个我曾经遇到的事儿。
有一次，我去一个工厂参观，他们正在调试一个大型的冷却系统。
工程师们就在那儿算水散热量，忙得不亦乐乎。
我凑过去看，发现他们拿着各种测量仪器，记录着水的流量、进出水口的温度等等数据。
然后就在纸上不停地写啊算啊，用的就是这个水散热量的计算公式。
其实在日常生活中，我们虽然不一定自己去算，但了解这个公式还是挺有用的。
比如你想知道为啥夏天游泳池的水晒了一天也不怎么热，用这个公式就能明白一些道理。
因为水的比热容大，要让它温度升高很多，得吸收好多热量才行。
再比如，汽车发动机的冷却系统，也是靠水来带走热量的。
如果这个散热量计算不准确，发动机就可能过热出故障。
总之，水散热量计算公式虽然简单，但作用可不小。
它能帮助我们理解和设计很多跟热传递相关的系统，让我们的生活和工作更舒适、更高效。
希望通过我的讲解，您对水散热量计算公式能有更清楚的认识和理解！。
机动车辆散热器的散热量计算和散热面积确定方法分析
机动车辆散热器的散热量计算和散热面积确定方法分析随着机动车辆的迅猛发展，散热器在汽车冷却系统中起着至关重要的作用。
散热器的设计和性能直接影响着发动机的工作效率和寿命。
因此，对于散热器的散热量计算和散热面积的确定方法进行分析是非常必要的。
一、散热量的计算方法1. 热负荷法计算散热量热负荷法是一种基于散热器接收单位面积热量的能力来计算散热量的方法。
该方法通过测量发动机在给定工况下产生的热量，并将其除以散热器可接受的最大热负荷，以得出所需的散热面积。
2. 温度差法计算散热量温度差法是一种基于冷却介质进出口温度差异来计算散热量的方法。
该方法通过测量冷却液在进入和离开散热器前后的温度差异，并结合冷却液的流量来计算散热量。
3. 水力法计算散热量水力法是一种基于冷却液在散热器内的流动状况来计算散热量的方法。
该方法通过测量冷却液在散热器内的流速和压降，并结合冷却液的流量来计算散热量。
二、散热面积的确定方法1. 经验公式法确定散热面积经验公式法是一种基于经验公式来确定散热面积的方法。
这些经验公式是根据大量实验和观测数据得出的，并可以根据不同的发动机和散热器类型进行调整。
使用经验公式法时，需要考虑到散热器的形状、材料以及工作条件等因素。
2. 数值模拟法确定散热面积数值模拟法是一种基于计算机模拟的方法来确定散热面积的方法。
通过建立散热器的数学模型，并利用计算流体力学（CFD）方法进行模拟计算，可以得到散热器的散热性能和效果。
数值模拟法可以提供更准确和可靠的散热面积确定结果。
3. 实验测试法确定散热面积实验测试法是一种通过实际测试和观测来确定散热面积的方法。
通过在实验室或测试场上进行不同工况下的散热器测试，并结合实际工况下的温度和压力数据，可以得到散热器的散热面积。
三、散热器性能的改进方法除了散热量计算和散热面积确定方法的分析之外，还可以通过以下方法来改进散热器的性能：1. 材料优化：选择导热性能好、耐腐蚀性强的材料可以提高散热器的散热效果。
汽车散热器ppt课件
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汽车散热器
散热器由上水室、下水室、散热器芯等组成。
来散热自器发上动水机室水顶套部的有热加水口，，自冷上却而水下由或此横注向入的整被个冷分却成系许并多用小散股热并器将盖盖住。 其在上热水量室散和给下周水围室的分空别气装有。进增水大管散和热出面水积管，，加进速水管水和的出冷水却管。分冷别却用水橡胶软管 经和气过缸散盖热的器出后水，管其和温水度泵的可进降水低管10相～连1，5℃这，样为，了既便将于散安热装器，传而出且的当热发动机和 量散热尽器快之带间走产，生在少散量热位器移时后不面会装漏有水风。扇在与散散热热器器下面配一合般工装作有。减震垫，防止散
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汽车散热器——振荡流热管
目前的汽车散热器由于本身管式换热器效率低的限制，其散热效率低，消 耗材料难以降低，散热器体积大，已不能满足是燃料机车散热要求。为 此很多业内人员将视线转向振荡流热管。
振荡流热管是最新、也最为独特的一种热管，被视为解决微小空间高热 通量散热方案中一种很有希望和前途的传热元件。振荡流热管适用性好， 形状可以任意弯曲; 管径小( 一般为 3-5mm) ，可使有限的空间具有较 大的换热面积，从而减小热管散热器的整体尺寸; 。另外，振 荡流热管具有启动温度，只有高于启动温度时振荡流热管才会工作，当 汽车发动机温度低时，振荡流热管散热器不会启动，就可以杜绝发动机 的过渡散热，减少油耗。
当其他几何参数不变时，翅片间距对压降性能影响较大。在较小的翅 片间距下，具有较大的阻力损失。
当其他几何参数不变时，百叶窗角度和百叶窗间距对压降性能影响较 小。在较大的百叶窗角度，具有较大的阻力损失；在较小的百叶窗间 距时，具有较大的阻力损失。
水散热器散热面积的计算
水散热器散热面积的计算作者：王钊来源：《科教导刊·电子版》2013年第01期摘要：为使发动机得到适度的冷却，并保持其在最适宜的温度范围内工作，确定散热器的散热面积是非常重要的一环。
关键词：发动机散热器散热量中图分类号：U472 文献标识码：A汽车发动机运转时，与高温燃气相接触的零件会受到强烈的加热，若不加以适当的冷却会使发动机过热，从另一方面来说，过度冷却对发动机也是有害的。
汽车冷却系统的主要任务就是保证发动机在最适宜的温度（80～90€癈）下工作。
为了防止发动机过热或过冷，确定散热器的散热面积是非常重要的一环。
下面介绍一下使用平均温差法来计算我公司生产的1310B613A201车型的发动机水散热器散热面积的计算过程。
1. 基本参数1.1 汽车参数公告车型：1310B613A201，外形尺寸（长/mm€卓恚痬m€赘撸痬m）：11990€？495€？760，整备质量：12500kg，额定载质量：18370 kg，发动机布置形式：前置。
1.2 发动机参数发动机型号：YC6L270-33，型式：直列六缸、增压中冷、直喷柴油机，缸径：113 mm，行程：140 mm，额定功率：199 kw，额定转速：2200 rpm，柴油机使用环境温度：-35～45℃。
1.3 冷却系统参数冷却系统形式：闭式冷却系强制循环水冷；节温器型式：蜡式芯俸组合型；节温器开启温度：82℃；节温器全开温度：95℃；风扇型式：八叶塑料风扇；直径：620mm；速比： 1：1；散热器型式：管带式；散热片材料：铜。
2. 确定散热器的散热量Q汽车冷却系统的散热量受到许多复杂因素的影响。
很难精确计算，对于车用柴油机，可按公式Q=（348.9―465.2）Ps（Ps —发动机最大功率）进行估算。
对于燃烧室为预燃室和涡流室的发动机取较大值，直接喷射式的发动机取较小值。
增压的直喷柴油机由于扫气的冷却作用，加之单位功率的冷却面积小，针对我公司正在开发的1310B613A201型汽车，该车型属于重型载货汽车，在用户手里会经常处于超载状态，多在城乡之间行使，道路条件差，所以需选用较大的保险系数。
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汽车水散热器地概述
及理论设计计算
一.散热器概述
1汽车散热器地定义：
汽车散热器是水冷式发动机冷却系统地关键部件.通过强制水循环对发动机进行冷却,是保证发动机在正常地温度范围内连续工作地换热装置.
1.散热器在汽车中地重要地位
1汽车总成
产值比重按不同地车型能够占汽车总成地1~2.5%
2发动机总成
产值比重按不同地车型能够占发动机地15%左右
3.散热器结构地发展
1管片式开窗结构
2铜质管带式平片结构
3铜质管带式开窗结构
4铝质汽车散热器
5铜塑水箱或铝塑水箱
4.散热器地结构
1基本结构
2带补偿水壶结构
3带膨胀水箱结构
三.汽车地整体结构
温度过高及过低地坏处
温度过高
3温度过高时大多数零件都受热膨胀,温度越高,膨胀越大
4零件在高温下会降低强度,不能很好地工作
5温度过高时,其润滑油粘度降低,会加剧零件地磨损
6气缸内地温度过高时,进入气缸内地新鲜空气很快膨胀,就减少了进气量,降低功率.
7在汽油机中,气缸内温度过高时,容易产生爆炸现象
温度过低
2燃料不能完全燃烧,使燃料消耗增加
3使润滑油粘度增高,零件地摩擦阻力加大,消耗较多地功率,因而减少了输出功率
4废气中地水蒸气与硫化物生成一种叫亚硫酸地液滴腐蚀零件
5传走地热能增加,转变为机械功地热能减少,造成过多地散热损失.
汽车分类最新标准
以前地分类是我国1988年6月发布地有关标准GB/T3730.1-1988.
2目前新标准已将汽车地分类作了修改:
3一是废除了“轿车”地提法
4二是不再将”越野车”单独分类
5三是将汽车分为乘用车和商用车两大类
乘用车（不超过9座）：
1分为普通乘用车.活顶乘用车.高级乘用车.小型乘用车.敞篷车.
仓背乘用车.旅行车.多用途乘用车.短头乘用车.越野乘用车.专用乘用车.
商用车:
2分为客车.货车和半挂牵引车
3客车细分为小型客车.城市客车.长途客车.铰接客车.无轨客车.
越野客车.专用客车.
4货车细分为普通货车.多用途货车.全挂牵引车.越野货车.专用作
业车.专用货车.
RV车-------休闲车
RV大致分为3大类型
1MPV: 是在轿车底盘基础上开发地.
2SUV: 是一种越野车.休闲车概念地延伸.
六.水散热器地设计
散热器在汽车零部件中是强度较薄弱地环节,要求散热器在有限地空间内应具有足够地散热能力和较高地使用寿命.
1.水套地总散热量地计算
（1）Qn=q * N
q----水套地比散热量,取1994~2563KJ/KW*h,柴油取上限.
N----最大功率(KW)
Qn----最大功率点工况水套总散热量(KJ/h)
（2）Qm=q*Me*Ne/9550
q----水套地比散热量
Me—最大扭矩值N.m
Ne---最大扭矩时地转速
2.散热能力
（一）.散热能力：
是发动机冷却系统能适应最高地外界气温条件下,保证发动机正常工作地能力.
（1）用“沸腾风温法”表示
（2）散热量.风阻和水阻表示
（3）极限环境温度（35℃~45℃）
（二）.散热能力地实验工况
1节温器全开
2全负荷运行
3最大扭矩转速
4额定转速
（三）.对散热能力地影响
1正面面积
2散热片（带）形状
3冷却水管尺寸与排量
4芯体厚度
5散热面积
（四）.对结构强度可靠性影响
1结构型式
2冷却水管
3芯厚
4主片与水室地结构参数
5系统压力地大小
6生产工艺水平
3.正面面积地确定
1(1)F≥0.1+0.032*Vn
2(2)F=(0.0027~0.0034)*Ne
3Ne<73.5Kw取上限,Ne>73.5Kw取下限
4.芯体厚度地确定
1T=S/Ff*￥(参考)
2S----散热面积（m²）
3Ff----正面面积（m²）
4￥----容积紧凑性系数（500~1000m²/m³）
5轿车.轻型车取上限,中型车以上货车取下限5.散热面积地确定
1Q=K*F*ΔT
2Q----散热量(KJ/h)
3K----散热系数KJ/( m²*h*℃)
4F----散热器地散热面积( m²)
5ΔT---液气平均温差℃
K值通常为290~420 KJ/( m²*h*℃)
6.导风罩地设计
2耗功率约占发动机额定功率地3~10%,一般设计好地占3~5%.
3提供足够地风量,风扇直径对散热器芯体地覆盖面积要足够大,是通过散热器地风速均匀,要消耗地功率小.效率要高,要结构紧凑,质量轻.成本低等特点.
（1）导风罩地结构.材料
1吸风式：风扇向后排风与汽车地行驶方向一致
2吹风式：在没有气流冲击效应时,采用吹风式布置.
3薄板型
4工程塑料
5玻璃钢
（2）风扇地主要性能参数
2风量：指风扇在单位时间内所输送地体积流量m³/s
3静压：进口压力与大气压力之差. Kpa
4轴功率：发动机传给风扇轴地功率,即风扇消耗地功率.Kw
5静压有效功率：单位时间内空气从风扇工作中获得地实际能量.N=Ps*V
6静压效率：是静压有效功率和轴功率地比值.
（3）风扇与散热器导风罩地间隙
1径向间隙：
一般为20mm左右,最大不应超过风扇直径地2.5%,径向间隙S与风扇直径D之比增加1%,风扇流量下降2.5~4%,效率下降2~3%,风扇地设计条件S/D≤1%
（3）风扇与散热器导风罩地间隙
1轴向间隙：
吸风式：最小距离为50mm
吹风式：最小距离为100mm
1风扇侧面投影宽进入散热器导风罩地距离
吸风式：2/3
吹风式：1/3
7.机油冷却器地设计
1（1）Q=0.1Qn
Qn:水套地总散热量
1（2）Q=V×r×c×t
V:机油地流量
r:机油地比重0.85Kg/L
c:机油地比热 1.7~2.1KJ/kg.℃
t:机油地进出口温差8 ℃~15℃（1）机油冷却器地台架实验：
1传热性能实验
2油侧压差实验
3密封性实验
4振动性实验
5耐久性实验
6油侧清洁度检测实验。