发动机散热器的设计计算
发动机散热器的设计计算
散热片面积是冷却水箱的基本参数，通常单位功率所需散热面积为0.20~0.28㎡/KW。发动机后置的车辆冷却条件比较差，工程机械行走速度慢没有迎风冷却，因此所配置的水箱散热面积宜选用上限。
水箱所配相关管道不能太小，其中四缸机的管道内径≧37mm，六缸机的管道内径≧42mm。
水箱迎风面积要求尽可能大一点，通常情况下为0.31~0.37㎡/KW，后置车、工程车辆还要大一些，由于道路条件改善，长时间的高速公路上高速行驶，或者容易超载，经常爬坡的车辆也要选得大一点。
对冷却液的要求：
1.冷却作用：有效的带走一定的热量，使发动机得到冷却，防止过热。
2.防冻作用：防止冷却液结冰而导致水箱和柴油机水腔冻裂。
3.防氧化和腐蚀：冷却液可防止金属件的氧化和腐蚀。
为改善发动机的工作条件，进一步提高其冷却性能，发动机后置或者重型车都配置了膨胀水箱。膨胀水箱应高于散热水箱50mm左右，必须具有相当于冷却系统总容积6%的冷却液膨胀空间，储备水量应是冷却系统总容积的11%，有暖风时达到20%，冷却液液面不能淹没加水伸长颈管，加水伸长颈管上部必须设通气孔，通气管不宜小于φ3.2mm，膨胀水箱最低液面以下水深不得低于50mm，以防止空气进入注水管。
由于受到发动机水循环系统进出口口径大小的限制，发动机进水接口外径为34mm（散热器出水接口外径也为34mm），发动机回水接口外径为35mm（散热器回水接口外径为35mm）。
本产品所选用的发动机额定功率为：110kw
在设计或选用冷却部件时应以散入冷却系统的热量Q为原始数据，来计算冷却系统的循环水量和冷却空气量： 用经验式
360021.04310011025.03600ueeWhpAgQ69.14kJ/s=59450kcal/h
燃料热能传给冷却系的分数，取同类机型的统计量，%，柴油机A=0.23～0.30，取A=0.25
eg-燃料消耗率，kg/kw.h；柴油机为0.210
eP-发动机有效功率，取最大功率110kw
若水冷式机油散热器，要增加散热量，WQ增大5%～10%.
在算出发动机所需的散走的热量后，可计算冷却水循环量
187.41000814.69WWWWWCrtQV=206.41L/min
Wt-冷却水循环的容许温升（6-12），取8
Wr-水的密度，（1000kg/3m）
WC-水比热（4.187kJ/kg.C）
实际冷却水循环量为：WaVV2.1247.69L/min
冷却空气需要量：047.101.12014.69PaWWWWCrtQV=3.27m³/s
at-散热器前后流动空气的温度差，取20C
ar-空气密度，一般ar取1.01kg/3m
PaC-空气的定压比热，可取PaC=1.047kJ/kg.C
二．散热器设计
1.散热器的计算所根据的原始参数是散热器散发的热量和散热器的外形尺寸。
散热器散发的热量就等于发动机传给冷却液的热量。
已知散热器散发的热量后，所需散热面积F可由下式计算： mWtKQF
K-散热器的传热系数 /2千卡米.小时
-散热器贮备系数，水垢及油泥影响等，一般=1.1～1.5，取1.1
mt-冷却水与空气的平均温差，取26
散热器的不同部位，其冷却水与空气温差不同，通常采用平均温差，
平均温差mt可由下列式计算: 12122622ttttsskktm
1ts—散热器进水温度，取90
2ts—散热器出水温度，取04
1tk—空气进入散热器时的温度，取02
2tk—空气离开散热器时的温度，取04
1102.11kwL2千卡/米小时.C
w—从冷却水到散热器壁的放热系数,当冷却水流速为0.2～0.6m/s时，w约为2000～3500.2千卡/米小时.C，取3500。
—散热管导热系数，纯铝导热系数为230W/m.k,换算为197.8.2千卡/米小时.C
—散热管壁厚，0.0002m
L—散热管到空气的散热系数，当流过散热管的空气流速为10～20m/s时，L=60～105.2千卡/米小时.C，取105。
散热面积：261021.159450mWtKQF24.66㎡
2.散热器细节计算
在计算出散热面积后，就是散热器芯部的选择。从结构上分主要有管片式和管带式两种（如图1）。这里选用管带式散热器。
根据汽车行业标准QC/T29025-1991,选择如下芯子：
冷却管选取高频对焊型冷却管Ⅳ型号，1b=2mm ,L=16m,如图1
选用2D型双排冷却管，如图2
图1
图2
图3
C=L+4=20mm d=L2 +1=9mm T=2C+2d=38mm
取b=10mm,t=4mm
芯厚T、芯宽W和芯高H ,见图4
图4
H取420mm,W取538mm,T为58mm
散热器正面积（迎风面积）为：
2222596.0225960538420mmmHW
每片散热带的有效散热面积（双面）
2220248472581052.102222mmTtHbtS0.2485㎡
所需管带数为：8.441025381bbW片≈45片
散热带总散热面积：452485.04501SS11.15㎡
所需冷却管数为：102538331bbW134根
每根冷却管表面积约为20.1596m
冷却管总表面积约为：20.15968814.0448m0.1596×134=21.38㎡
总散热面积2144475219S.0.1.1mS=21.38+11.15=32.53㎡，满足散热面积要求。
三 膨胀箱总成设计
1设计原则
冷却液在发动机冷却回路流动，随温度升高体积膨胀，为吸收这部分膨胀体积而设置了膨胀箱。具有膨胀箱的冷却系统根据膨胀箱有无加压分为两种：
系统A：在加压系统内具有冷却液的膨胀空间（膨胀箱），冷却液循环到膨胀空间中，进行气液分离。膨胀箱应耐热、耐压，位置高于散热器并保持系统内压力适宜。
系统B：在加压系统内具有冷却液的膨胀空间（膨胀箱），仅在溢流至膨胀箱时进行气液分离。膨胀箱耐热性、容量、位置要求低些。
膨胀箱由两个注塑件组成，通过焊接（热焊、超声波焊接）组成一体。形式不一
四．冷却风扇的选择
根据发动机参数与参考同类型的汽车发动机，选择轴流式电动风扇。它用装在散热器上的石蜡式温控开关控制（控制水温87～97C），自动控制风扇电机的运转，保持发动机温度正常。这种自动控制的冷却系统启动暖机快，布置较自由。
风扇的性能参数包括风量V、压头P、功率fP。
1. 冷却空气需要量smVa/27.33，考虑到风量的漏损，风扇的风量要比计算所得的风量aV大，即smVVa/47.327.306.130，
0—考虑到漏损的系数，通常0=1.05～1.15，取1.06。
2. 风扇的压头RfPPP，其中RP—散热器风阻（Pa）
fP—除散热器外的风道阻力 ，根据经验数据P=200—500Pa 取400Pa。
3. 风扇的功率skwpVPf/72.25.0102047.34001020，其中—风扇效率，一般=0.3～0.6，取0.5。
根据风扇性能参数与参考同类型风扇，本次设计，叶片材料选择塑料—聚丙烯（PP）,断面形状为翼形，前弯式叶片（如图1），叶片安装角（叶片与风扇旋转平面成的角度）一般为30～45，取为40，叶片数量取为7片，叶片数为奇数，可有效降低风扇噪声。
风扇直径取为420mm,叶片宽度为48mm,轮毂比（风扇直径与风扇轮毂直径的比值）取0.30，叶片间隔角不等，以减轻叶片旋转时的振动和噪声。
风扇风量Q与风扇直径D、风扇转速n之间存在如下的关系。
3QKnd,K为比例系数。
a.标准叶片 b.前弯叶片 c.后弯叶片
图1
散热器的表面积计算
WORD格式整理
专业资料 值得拥有 散热器的表面积计算:
S = 0.86W/(△T*a))
(平方米)
式中
△T——散热器温度与周围环境温度（Ta）之差（℃）；
a——传导系数，是由空气的物理性质及空气流速决定的。
a的值可以表示为:
A = Nu*λ/L
式中λ——热电导率由空气的物理性质决定；
L——散热器海拔高度()；
Nu——空气流速系数。
Nu值由下式决定
Nu = 0.664* [(V/V1)^(1/2)]*[Pr^(1/3)]
式中 V——动黏性系数，是空气的物理性质；
V1——散热器表面的空气流速；
Pr——参数（见表1）。
WORD格式整理
专业资料 值得拥有
温度t/℃
动黏性系数
热电导率
Pr
0
0.138
0.0207
0.72
20
0.156
0.0221
0.71
40
0.175
0.0234
0.71
60
0.196
0.0247
0.71
80
0.217
0.0260
0.70
100
0.230
0.0272
0.70
120 0.262 0.0285 0.70 WORD格式整理
专业资料 值得拥有
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，℃； WORD格式整理
专业资料 值得拥有 Pc———器件使用功率，W；
散热器尺寸设计计算办法
散热器尺寸设计计算办法
散热器是将热量从热源传递到周围环境的设备。在进行散热器的尺寸设计计算时，需要考虑散热器的材料、表面积、几何形状以及流体参数等因素。
首先，散热器材料的选择对散热性能起着重要的影响。常见的散热器材料有铝、铜、不锈钢等。这些材料具有良好的导热性能，可以有效地传导热量。
其次，散热器的表面积是决定散热能力的重要因素。表面积越大，散热器与周围环境的接触面积就越大，从而有更好的散热效果。在进行尺寸设计时，可以根据所需的散热功率来计算表面积。表面积的计算方法可以利用散热器的几何形状进行估算，例如直立式散热器的面积可以通过散热片的长度、厚度和数量来计算。
另外，散热器的几何形状也会对散热性能产生影响。常见的散热器形状有片状散热器、管式散热器、鳍片散热器等。不同形状的散热器具有不同的表面积和流体流通路径，因此其散热性能也会有所不同。在进行尺寸设计时，需要根据具体的应用场景和要求来选择合适的几何形状。
最后，流体参数是散热器尺寸设计中的重要考虑因素。流体参数包括流体的温度、流速、粘度等。这些参数会影响到散热器的传热系数和压降。在进行尺寸设计时，需要根据流体参数来计算散热器的传热系数和压降，以保证散热器的性能满足设计要求。
综上所述，散热器的尺寸设计计算是一个复杂的过程，需要综合考虑散热器材料、表面积、几何形状和流体参数等因素。通过合理的设计计算，可以确保散热器具有良好的散热性能。
散热器选型-散热面积理论计算及风扇选择
散热器选型-散热面积理论计算及风扇选择
散热器选型，散热面积理论计算及风扇选择。
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－Rtc
ΔTsa＝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]}
散热器的选型与计算
.
Word 资料 散热器的选型与计算
以7805为例说明问题.
设I=350mA,Vin=12V,则耗散功率Pd=(12V-5V)*0.35A=2.45W
按照TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,温升是132℃,设室温25℃,那么将会达到7805的热保护点150℃,7805会断开输出.
正确的设计法是:
首先确定最高的环境温度,比如60℃,查出7805的最高结温TJMAX=125℃,那么允的温升是65℃.要求的热阻是65℃/2.45W=26℃/W.再查7805的热阻,TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,均高于要求值,都不能使用,所以都必须加散热片,资料里讲到加散热片的时候,应该加上4℃/W的壳到散热片的热阻.
计算散热片应该具有的热阻也很简单,与电阻的并联一样,即54//x=26,x=50℃/W.其实这个值非常大,只要是个散热片即可满足.
散热器的计算:
总热阻RQj-a=(Tjmax-Ta)/Pd
Tjmax :芯组最大结温150℃
Ta :环境温度85℃
Pd : 芯组最大功耗
Pd=输入功率-输出功率
={24×0.75+(-24)×(-0.25)}-9.8×0.25×2
=5.5℃/W .
Word 资料 总热阻由两部分构成,其一是管芯到环境的热阻RQj-a,其中包括结壳热阻RQj-C和管壳到环境的热阻RQC-a.其二是散热器热阻RQd-a,两者并联构成总热阻.管芯到环境的热阻经查手册知 RQj-C=1.0
RQC-a=36 那么散热器热阻RQd-a应<6.4. 散热器热阻RQd-a=[(10/kd)1/2+650/A]C
其中k:导热率 铝为2.08
d:散热器厚度cm
设备散热器风扇的选型和设计计算
设备散热器风扇的选型和设计计算
一、了解设备散热需求
首先，需要准确了解设备的散热需求。散热需求取决于设备的功率消耗、温度要求和工作环境等因素。通常，功率消耗越高、温度要求越低、工作环境越苛刻，散热需求就越大。
二、计算散热功率
在了解设备散热需求后，需要计算所需的散热功率。散热功率的计算可以使用下述公式：Q=P×(T2-T1)/η
其中，Q为散热功率（单位为瓦特），P为功率消耗（单位为瓦特），T2为设备工作温度（单位为摄氏度），T1为环境温度（单位为摄氏度），η为设备的热效率。
三、确定散热器类型
根据散热功率和设备系统的特点，选择合适的散热器类型。常见的散热器类型包括散热片（fin heat sink）、板式散热器（plate heat
sink）、液冷散热器（liquid cooling heat sink）等。
四、计算散热器尺寸
根据散热功率和散热器类型，计算散热器的尺寸。散热器尺寸的计算可以使用估算法或者CFD模拟仿真方法。估算法通常是基于实验数据和经验公式，而CFD模拟仿真方法可以提供更精确的结果。
五、选择合适的风扇 根据散热器尺寸和散热需求，选择合适的风扇。风扇的选型要考虑风量、风压、噪音、寿命等因素。一般而言，风量和风压越大，散热效果越好，但噪音也会增加。
六、确定风扇位置和安装方式
风扇的位置和安装方式对散热效果有重要影响。一般而言，风扇应尽可能靠近散热表面并与之紧密结合，以提高热量传递效率。此外，还需要保证风扇的气流方向和设备散热方向一致。
七、进行散热系统热流仿真分析
为了验证散热系统的设计效果，可以进行热流仿真分析。通过仿真分析，可以获得散热器各部位的温度分布和热流路径，从而优化设计。
以上是设备散热器的选型和设计计算的一般原理和步骤。在实际应用中，还需要根据具体设备的要求和限制进行合理调整和优化。此外，还需要注意散热系统的维护和保养，以确保其长期稳定工作。
散热器散热计算公式：
（一）散热器选择通用原则
散热器热阻Rsa 是选择散热器的主要依据。
Rsa =
cajmPTT− -（Rjc+ Rcs）
式中:
Rsa──── 散热器热阻，℃/W；
Rjc──── 半导体器件结壳热阻，℃/W；
Rcs──── 接触热阻，℃/W； Tjm ──── 半导体器件最高工作结温，℃；
T a──── 环境温度，℃；
Pc ──── 半导体器件耗散功率，W；
Tjm，Pc，Rjc可以从器件技术参数表中查到，或计算得到；T a是实际工作环境
温度；Rcs与接触材料的种类和接触压力有关，可以根据接触材料（如硅脂）的热
阻参数估算得到。
所选择的散热器，其热阻值应小于以上的计算值，就可满足散热的要求。
散热器的热阻与材质，结构，表面状态，表面颜色，几何尺寸及冷却条件等
有关；应该按照有关的标准用实验的方法测试得到，常用的散热器热阻曲线有3
种，（1）热阻——长度曲线，（2）热阻——风速曲线，(3)功耗——温升曲线。
用CFD技术模拟仿真运算可以得到散热器的热阻值，风压及温度分布状况，
为散热器选择提供参考依据。
（二）电力半导体用散热器的选择和使用原则
摘自JB/T9684-2000
一﹑散热器选择的基本原则
电力半导体器件用散热器选择要根据器件的耗散功率，器件结壳热阻，接触
热阻，以及器件最高工作结温和冷却介质温度来综合考虑。
选用散热器时要了解散热器的散热能力范围，冷却方式，技术参数和结构特点，
一种器件仅从热阻参数看，可能有多种散热器均能满足散热要求，但应结合冷却，
安装，通用互换和经济性来综合考虑。
二﹑器件与散热器紧固力的要求
为使器件与散热器组装后又良好的热接触，必须采用合适的安装力或安装力
矩，其值由器件制造厂或器件标准给出，具有较小的范围，组装时应严格遵守不
要超出范围，当器件厂未给出紧固力时，按照器件管壳与散热器接触的面积，可
散热器选型散热面积理论计算及风扇选择
散热器选型散热面积理论计算及风扇选择
散热器的目的是将设备产生的热量有效地传递到周围环境中去。选择适当的散热器需要考虑到散热器的材料、面积和设计等因素。
首先，计算散热面积的理论值需要知道设备的功耗和散热器的材料热导率。功耗是设备在运行时产生的热量，以单位为瓦（W）表示。热导率是材料传导热量的能力，以单位为瓦特尔（W/m·K）表示。常见散热器材料的热导率如下：
铜：400W/m·K
铝：200W/m·K
钢铁：50W/m·K
塑料：0.2W/m·K
根据设备的功耗和材料的热导率，可以计算散热器的表面积。
散热面积理论值（A）=设备功耗/（散热器材料热导率×温度差）
其中，功耗以瓦特（W）为单位，热导率以瓦特尔（W/m·K）为单位，温度差以摄氏度（℃）为单位。
例如，如果我们有一个设备的功耗是100W，使用铝散热器，温度差为50℃，那么散热面积的理论值为：
A=100/(200×50)=0.010m2
接下来，选择合适的散热器。 散热器的选择需要考虑到散热器表面积、设计和材料等因素。散热器的表面积应大于等于散热面积的理论值。同时，散热器的设计也影响了散热效果。常见的散热器设计包括：片状散热器、塔式散热器和液冷散热器等。不同的设计适用于不同的场景，需要根据具体的需求进行选择。
此外，散热器的材料也是选择散热器时需要考虑的重要因素。铜和铝是常用的散热器材料，铜具有更高的热导率，但价格较高；铝的热导率较低，但价格较便宜。根据具体的需求和预算，选择适合的材料。
最后，选择适当的风扇。
风扇的作用是强制空气流过散热器，帮助散热。选择适当的风扇需要考虑到风扇的风量和噪音产生。风量是风扇单位时间内产生的气流量，以立方米每小时（m3/h）表示。通常情况下，风扇的风量应大于散热器需要的风量，以确保足够的气流流过散热器。
此外，风扇的噪音也需要考虑。噪音是以分贝（dB）为单位表示的。通常情况下，噪音越低越好，特别是对于需要长时间操作的设备。
散热器简化设计计算方法
散热器简化设计计算方法
散热器是一种用于提高散热效率的设备，其主要功能是将热量从热源中传导出来，以保持设备的正常运行温度。在设计散热器时，需要考虑散热材料的导热性能、散热面积和风扇的送风量等因素。下面我们将介绍一种简化的散热器设计计算方法。
首先，计算散热器的理论散热功率。理论散热功率是指需要散热器冷却的热量总量。一般来说，可以通过以下公式计算：
P=m*c*ΔT
其中，P为散热功率，m为热源的质量，c为热源的比热容，ΔT为热源的温度差。
其次，计算散热器的热阻。热阻是指热量通过散热器时所遇到的阻力，用于描述散热器的散热效率。一般来说，可以通过以下公式计算：
Θ=ΔT/P
其中，Θ为散热器的热阻，ΔT为散热器的温度差，P为散热功率。
然后，根据散热器的热阻和散热材料的导热性能来确定散热器的尺寸。一般来说，散热器的尺寸越大，散热效果越好。因此，我们可以通过以下公式计算散热器的尺寸：
A=Θ/k
其中，A为散热器的散热面积，Θ为散热器的热阻，k为散热材料的导热系数。 最后，确定散热器的风扇送风量。风扇的送风量越大，散热效果越好。因此，我们可以通过以下公式计算送风量：
Q=m*v
其中，Q为风扇的送风量，m为空气的质量，v为风扇的速度。
综上所述，散热器的设计可以通过计算散热功率、热阻、散热面积和送风量来确定散热器的尺寸和散热效果。当然，实际设计中还需要考虑更多因素，如散热器的布局、材料的选择等。这只是一种简化的设计计算方法，实际设计中还需根据具体情况进行调整和优化。
冷却系统主要参数核算-发动机散热器选型
符号取值获取方式
燃料热能传递给冷却系统的系数A0.25
燃料消耗率(耗气量)g0.35
发动机有效功率P21.77
燃料低热值h45000
冷却液密度ρ液1000
冷却液比热容C液4.187
空气密度ρ气1.01
空气比热C气1.047
散热器传热系数K110外协提供
散热器储备系数(安全设计系数)￠1.1保护取值
环境温度T环40保护取值
冷却液允许温升ΔT液6保护取值
散热器前后流动空气温差ΔT气20保护取值
冷却液允许上限温度T液上95保护取值
散热器进风上限温度T气进60保护取值
散热器"液气"平均温差ΔTw22计算
发动机散入冷却系热量Qw23.8109375计算-动力特性需求冷却液流量V液56.86873059计算-动力特性需求冷却空气流程V气4053.040512计算-风机特性
需求散热芯散热面积F9.310239492计算-散热器特性
符号实测值计算值
散热芯散热面积F实10.99.310239492
散热芯传热系数K实110110
系统空气流量V气-实34564053.040512
冷却液体流量V液-实6556.86873059
环境温度T环-实3640
散热器进风温度T气进-实5256
散热器出风温度T气出-实7175
散热器进水温度T液进-实8589
散热器出水温度T液出-实8286
风机风量校核空气进出温差ΔT气-实1923.45509555
水泵水量校核冷却液进出温差ΔT液-实35.249421286
散热器功率校核散热器"液气"平均温差ΔTw-实2217.08300824设备参数
实验测试实验-发动机冷却系统校核模板(水冷
物理量选型-发动机冷却系统计算模板(水冷
设计手册
选型参数定值特性参数物理量
系统设计参数水温指标校核散热器出水温度T液出-实8695
1.模板使用说明:紫色区域-资料参数类需自行填入项、红色区域-标定参数或实测参数需自行填入项2.能量传递途径:燃料燃烧热能→冷却水吸收热能Qw→散热芯吸收热能Qw散(即散热器功率)→空气吸收热能3.增大冷却液流量V液效果:在其它参数不变的前提下,由公式"V液=60000*Qw/(ρ液*C液*ΔT液)"可推知,Δ度减小,即散热器进水温度减小,导致液气温差ΔTw减小,由公式"F=3600*Qw*￠/(K*ΔTw*4.185)"可推知,水散出热量降低,导致T液出升高,但发动机内散热量不变,故T液进也同步升高,直至散热器水散热与发动机高,ΔT液降低,但总ΔT液-气不变4.增大冷却风量V气效果:在其它参数不变的前提下,由公式"V气=3600*Qw/(ρ气*C气*ΔT气)"可推知,ΔT气在水箱内的冷却水循环后,由公式"V液=60000*Qw/(ρ液*C液*ΔT液)"可推知,T液出降低,再进发动机后,由低,直至 液-气热平衡,即 Qw液=Qw=Qw气,实际过程由于K值提升,Qw会有一定提升,即ΔT液降低幅度要低于5.增大环境温度T进气效果:在其它参数不变的前提下,水温同幅度提升经验参考量单位
K1800E冷却系统研究与散热器选配计算
设计与研究 ２１
Ｋ１８００Ｅ冷却系统研究与散热器选配计算
周 恺 杨 珏
（北京科技大学，北京１０００８３）
摘要：汽车发动机的冷却性能研究和冷却系统工作状况复杂，尤其是在重型汽车上，发动机功率大、温度高，且工
作环境恶劣，对发动机冷却系性能要求更高。康明斯的一泵双循环冷却系专门针对矿用汽车的工况而设计，对发动机机
体及增压空气能起到良好的冷却效果，保证适当的进气岐管温度，满足排放要求。本文针对某重型车型所选用的康明斯
Ｋ１８００Ｅ发动机。对一泵双循环管路进行了散热量和散热器的选配计算。
关键词：重型汽车一泵双循环管路散热器
根据康明斯发动机的排放要求，使用包括ＫＴ—
ＴＡ３８一Ｃ１５００Ｅ，ＫＴＡ５０一Ｃ１８００Ｅ，ＫＴｒＡ５０一Ｃ２０２０Ｅ，ＱＳＫ１９和 Ｎ１４型号的发动机，其进气岐管的温度或低温中冷散热
器的出口温度必须满足康明斯发动机提供的数据表上的
温度要求。为此，康明斯设计并提供了一泵双循环冷却系
统，以此来保证发动机机体和增压空气的冷却要求，使其
处于理想温度范围。
某矿用重型汽车选用康明斯Ｋ１８００Ｅ型号发动机，由
于使用环境和具体工况的差异，在一泵双循环冷却系统
中，康明斯并不直接提供与之对应或相匹配的具体的高
温散热器、低温中冷散热器的型号，这都需要根据具体发
动机的型号，在康明斯提供的冷却性能要求参数的基础
上，计算出要求的散热器散热能力，从而进行进一步的散 热器以及其余冷却装置的选配或设计工作，以获得良好
的发动机冷却效果及合格的排放要求。
１一泵双循环冷却系统介绍
１．１系统组成
所有康明斯额定功率超过６００马力的ＫＴ—
ＴＡ５０－Ｃ２０００Ｅ、ＫＴＡ５０一Ｃ１８００Ｅ、ＫＴｒＡ３８一Ｃ１５００Ｅ和ＱＳＫ１９ 发动机以及额定功率超过４８０马力的Ｎ１４发动机用的都
是包括低温中冷循环（ＬＴＡ）的一泵双循环冷却系统。ＬＴＡ 循环是这个系统最大的特点，ＬＴＡ是英文Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ