发动机冷却系统设计指导书

某客车有限公司企业标准发动机冷却系统设计指导书

2018-02-01发布2019-03-01实施

某客车有限公司发布

目次

前言…………………………………………………………………………………………………II

1 范围 (1)

2 规范性引用文件 (1)

3符号、代号、术语及其定义 (1)

4 设计准则 (1)

5 底盘总布置设计要求 (1)

6 模块化设计要求 (1)

7标准化结构、零部件 (1)

8 数据表达要求 (1)

9 部件（材料）选用要求 (1)

10设计计算 (1)

11 设计评审要求 (1)

12装车质量特性 (1)

13输出图样和文件的明细 (1)

14制图要求 (1)

前言

本标准由某客车有限公司提出。

本标准由某客车有限公司技术中心归口。

本标准起草单位：某客车有限公司技术中心。

本标准主要起草人：

发动机冷却系设计指导书

1 范围

本标准规定了客车产品发动机冷却系统的设计、试验及评审规范；

本标准适用于客车产品发动机冷却系统设计过程控制、试验标准的确定及评审验收的标准；

本标准不适用于非汽车类产品的冷却系统设计及应用规范。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T12542-1990 汽车发动机冷却系冷却能力道路试验方法1999-3

QC/T288.1-2001 汽车发动机冷却水泵技术条件2001

QC/T288.2-2001 汽车发动机冷却水泵试验方法2001

GB 11087-89 散热器冷却管专用纯铜带、黄铜带

3 符号、代号、术语及其定义

3．1 环境温度

汽车行驶时，周围环境阴影卜的空气温度。

3．2 发动机热平衡

发动机各部分的温度(如冷却液温度、润滑机油温度等)与环境温度的差值达到稳定

3．5 冷却液冷却常数

发动机热平衡时，冷却液出口温度与环境温度的差值。

3．4 机油冷却常数

发动机热平衡时，发动机润滑机油温度与环境温度的差值。

3．5 许用冷却液最高温度

发动机正常工作所允许的冷却液出口处最高温度(由发动机生产厂给定)。

3．6 许用环境最高温度

汽车受发动机冷却液温度和润滑机油温度的限制而允许使用的最高环境温度。

4 设计准则

4.1 应满足的安全、环保和其它法规要求及国际惯例

4.1.1 试验道路、气象条件及试验准备应满足GB/T12542-1990（汽车发动机冷却系冷却能力道路试验方法）之规定；

4.2 应满足的功能要求

4.2.1 把发动机工作产生的热量与外界气体做热交换，保证所有工况下发动机出水温度低于所要求的许用值；

4.2.2 在规定时间内排除发动机及冷却系统内的空气；

4.2.3 具有水温报警装置；

4.2.4 具备一定的缺水工作能力；

4.3 应达到的性能要求

4.3.1 系统本身的膨胀空间容积占系统总容积的6％；

4.3.2 初次加入水或防冻液的容量能达系统总容积的90％；

4.3.3 水泵进口压力。发动机待速、散热器或系统加水盖打开时，其压力始终为正压；

4.3.4 密封性好。不漏气、漏水；

4.4 设计输入、输出要求

总布置图纸评审完毕、设计任务分解后开始进行冷却系总成的设计，在设计的过程中，需要不断根据其它总成的要求进行逐步完善。在底盘总布置、发动机安装位置及车架型式确定的基础上开始设计，设计服务于底盘、整车布置及性能设计。

4.5 设计过程的节点控制要求

本着先易后难、逐步深入的原则，发动机冷却系设计节点按照如下方式：

整车总布置→底盘总布置→发动机冷却系匹配计算→冷却系匹配计算评审→散热器设计→风扇设计→护风圈设计→副水箱设计→冷却管路设计→各模块设计评审验收→试验检测→试验评审

5 布置要求

5.1 提高散热装置进风系数；

5.1.1 散热器前端进风面积：尽可能大，进风口断面≥60％的散热器芯部正面积；

5.1.2 散热器迎风正面积：尽可能大；

5.1.3 散热器芯子厚度：尽可能薄；

5.1.4 散热器与车身及发动机舱结合处：密封性要好；

5.1.5 散热器与护风罩装配结合面：密封性要保证；

5.1.6 散热器相对于发动机位置：尽可能低；

5.1.7 风扇中心与散热器中心：重合或稍高，风扇直径与正方形散热器一边相等；

5.1.8 风扇前端面与散热器距离：尽可能大。对于吸风式风扇，此距离≥50mm（推荐80-100mm）；对于吹风式风扇，此距离≥100mm；若风扇未扫过面积较大，此距离应相应增加；

5.1.9 风扇距任何部件的距离：≥20mm；

5.1.10 风扇轮毂直径：尽可能小；

5.1.11 发动机机舱中的排风通道和排风口面积：尽可能大。排风口总面积≥风扇叶片扫过面积；

5.1.12 发动机两侧和底部：加大空间，底部开大排风口；

5.2 提高冷却系统除气能力；

5.2.1 设置副水箱、引气管和强制连续除气循环管路；

5.2.2 如果主循环系统中具有较长的管路，则管路应沿水流方向适当上翘，避免采用水平布置和呈凸型的管路，管路的弯角处或直径变化处必须圆滑过渡，管路尽量短而直，这样有利于空气的排出。

5.2.3 为了能够保证冷却液循环时能讲所产生的气体全部排出，因此副水箱的安装位置要尽可能的高，同时保证发动机水泵进水口处的正压力。

6 结构设计要求

6.1 模块化设计要求

6.1.1 散热器的选择

散热器应尺寸小、重量轻、制造工艺简单、结构可靠耐久、风阻小。选择散热器的原则：

6.1.1.1 散热器芯部正面积（A×B）

空间允许情况下尽可能大（推荐：30～37.5平方厘米/千瓦）；尽量呈正方形；其中心应与风扇中心重合或稍低于风扇中心。

6.1.1.2 散热器总散热面积

越大越好，但不要使散热器的风阻过大。推荐按照公式0.16-0.20㎡/Kw确定

6.1.1.3 散热器散热系数（单位：千焦/平方米.小时.℃或千卡/平方米.小时.℃）

反映散热能力的唯一指标就是散热系数。提高散热系数的措施：