冷却水泵设计

474T冷却系统概念设计
目录
1概述
2 474T冷却系统分析与计算
2.1,474T与474Q发动机主参数
2.2,474T冷却系统设计
2.2.1，474Q冷却系统
2.2.2，474T冷却系统
2.3,474T发动机冷却水泵参数计算
1、概述
474T发动机的冷却系统的设计是参考现有的474Q发动机的冷却系统而进行的设计的。

474T发动机是在现有的474Q发动机基础上增加了增压器，故474T 的冷却系统需要重新设计开发。

设计的重点是发动机的冷却水泵。

2、474T冷却系统分析
2.1474T与474Q发动机主参数
2.2474T冷却系统设计
2.2.1474Q冷却系统
474Q发动机采用强制性水冷方式进行冷却。

水路循环如下：
冷却系统的小循环：水泵将冷却液输送到缸体水套，然后冷却液通过缸体水套流到缸盖水套，再经过暖风机和节气门体通过旁通硬管回到水泵。

冷却系统的大循环：当冷却液的温度升高到节温器开启的温度时，节温器打开，冷却液经水泵流向缸体水套，然后到缸盖水套流向散热器，再通过节温器回到水泵，当冷却液流出缸盖水套时，其中一部分冷却液经过暖风机和节气门体通过旁通硬管回到水泵。

下面分别是小循环和大循环的示意图。

47例冷却索统小循环
散热器一节温器、水一水泵一缸盖水套一缸盖水套
管/座^系^统
节气门体
翡物冷却系统大循环水
温
传
感
器
，
水
温
传
感
器
2.2.2474T冷却系统
474T发动机冷却系统循环水路
冷却系统小循环：水泵将冷却液泵到缸体水套，从缸体水套分成四部分，a.冷却液经缸体水套到缸盖水套，然后从暖风机流回水泵入口； b.冷却液经缸体水套到缸盖水套，然后从节气门体流回水泵入口； c.冷却液冷却液从缸体水套到增压器，然后经暖风机回到水泵入口； d.冷却液冷却液从缸体水套到机油冷却器然后流回水泵入口。

冷却系统大循环：当冷却液的温度升高到节温器开启的温度时，节温器打开，冷却液经水泵流向缸体水套，从缸体水套分成五部分，a.冷却液经缸体水套到缸盖水套，然后从散热器流向节温器，再经节温器流回水泵入口； b.冷却液经缸体水套到缸盖水套，然后从暖风机流回水泵入口； c.冷却液经缸体水套到缸盖水套，然后从节气门体流回水泵入口； d.冷却液冷却液从缸体水套到增压器，然后经暖风机回到水泵入口； e.冷却液冷却液从缸体水套到机油冷却器然后流回水泵入口。

下面分别是474T的小循环和大循环的示意图。

47虹冷却索统小楣环
47聊冷却系统大循环
2.3 474T 发动机冷却水泵参数计算
Q —冷却水吸收的热量(kW )
Q=q*P=0.55*110=60.5 kW
q —热量损失系数(q=0.55)
1)水泵吐出量V
V=Q/(p *c*A T )=2.47L/s=150L/min
p —水的密度(p =1kg/L )
c —水的比热(c=3.5kJ/ kg ℃)
△ T —冷却水在内燃机中循环时的容许温升(6<4 1<10)取4T=7
2)水泵扬程H
根据资料统计汽车发动机冷却水泵扬程范围在13m(H 2O)—25m(H 2O)
参照474Q 发动机冷却水泵扬程(90L/min,227 ± 22kPa ),474T 的扬程H 为 150L/min,H=25m(H 2O)
3)水泵转速n p
「500*74/53.7
2 7600rpm
节温器、水管
座系统 水泵 一k 缸体水套 ______ 缸缸盖水套
4）水泵外缘直径D 2
D 〜100 x v
H _ 100 x <25〜65m m 2 n 76oo mm
5）水泵叶片安装角度：
进口安装角的取值范围：12℃<B 1<15℃,参照474Q 型号的取值，取474T 的水泵 叶片进口安装角0112℃。

1
出口安装角的取值范围：25℃<p 2<40℃，参照474Q 型号的取值，取474T 的水 泵叶片出口安装角0 2
=35℃。

2
6）叶片数Z
Z 的取值一般在4—8，参照474Q 型号的取值Z’ =6,取474T 的水泵叶片数Z=6。

7）叶片厚度
参照474Q 型号水泵叶片的厚度S,=1.6mm,取474T 水泵的叶片厚度S=1.6mm 。

8）水泵进口处水流速度y
S
n n \V 7600x.J2.47x 10-3 0
水泵比转速N _ ———_ ------------------- _ 34
q 3 3
H 4 254
V S = 3 . x , 2gH _ 0.087 x v 2x 9.81 x 25 _ 1.93m /s
V s 一般取1-2m/s ,故 V S =1.93/s 的要求范围内
5 _ K • \NT = 0.015x v 34 _ 0.087
g 重力加速度，9.81m/s 2
K 为常数范围为0.015—0.020，这里取0.015
9）叶轮进水孔半径
V
冗• （r 2 - r 2） _ -p
1 0 V
s
r 一进水孔半径（m ）
r ：一叶轮轮毂半径（m ）这里取rj0.0076m （与474Q 叶轮轮毂半径相等） 泵水量Vp 二—= n V
2.47 x 10 -3
=2.906 x 10-3 （m 3/s ）
叶轮进水孔半径 r = : \ + r2 = . 2.906 x 10 3 + 0.00762 =23mm
1" • V 0 3.14 x 1.93
1
S
10）进口处与出口处的叶片宽度b1
进水口径向进水速度 C m1= （0.60-0.85）X Vs=0.85X1.93=1.64m/s 小水泵取上限，本泵取值0.85
由公式C「----- L ------- |——> 进口处叶片宽度b=16mm
m12X K x r x b x^ 11
式中W 1一叶轮进口处的叶片排挤系数，取值范围0.75-0.88,小泵取小值，本泵取0.75
........... .. V ----------------- , 出口处的叶片宽度b2= % 2 15.5mm,参照474Q取b2=14mm
2（兀D - —S-）C 2
2 sin p m2
2
11）水泵轴功率Pp
P = V H p g = 2.47 X25X 9.81= 1 5 p1000 x n 1000 X 0.4 .
“一水泵效率，一般取0.2—0.6，取0.4
紧密贴合 4 84QT5112 474Q —15117 尔/以ZZ1 4K3QT512。

474Q —15111 474QT5101 15. 7 । 0. 25 0. 3 E 7.吐出性能满足下点要求: 水泵转速 吐出压kP 汽 吐出量L/min. ,水温C 3Mo rpni 56. 0 45
了600 227. 0 91
吐出压力-流量参考曲线（水温80C）
流量Q
L/min
6”片等分
12.
5.3
16.6 +0.3。