汽车发动机冷却系统的设计原则
发动机冷却系统的设计与匹配
发动机冷却系统的设计与匹配随着汽车技术的不断进步,发动机冷却系统的设计与匹配变得越来越重要。
发动机冷却系统负责将发动机中产生的过热能量散发出去,以保持发动机的工作温度在合理范围内,确保发动机的正常工作。
下面将介绍发动机冷却系统设计与匹配的几个重要方面。
首先,设计与匹配发动机冷却系统需要考虑的是发动机的散热需求。
发动机冷却系统的设计应该根据发动机的排量、功率以及使用环境等因素来确定冷却水的流量和温度。
通常情况下,发动机的散热需求与发动机的功率密切相关,功率越大,散热需求越大,因此冷却系统的设计应该满足发动机的散热需求。
其次,发动机冷却系统的设计与匹配还应考虑到冷却系统的稳定性和可靠性。
发动机在运行中产生的热量非常大,如果散热不及时或不稳定,容易导致发动机温度过高,甚至发生过热。
因此,冷却系统的设计应该考虑到温度传感器的安装位置、水泵的流量控制和风扇的控制等因素,以确保冷却系统的稳定性和可靠性。
此外,发动机冷却系统的设计与匹配还应考虑到节能和环保的要求。
传统的冷却系统主要依靠水泵和风扇来降低发动机的温度,但是这样会消耗大量的能量。
因此,在设计和匹配发动机冷却系统时,可以考虑使用电动风扇和电动水泵等节能环保的设备,以减少能量的消耗和对环境的污染。
在发动机冷却系统的设计与匹配中,还需要考虑到发动机的结构特点。
不同类型的发动机有不同的散热方式和散热需求,比如液冷发动机和空冷发动机的散热方式就不同。
在设计和匹配冷却系统时,应该根据发动机的结构特点来选择合适的冷却方式和散热器的类型。
最后,发动机冷却系统的设计与匹配还需要考虑到维护和保养的方便性。
发动机冷却系统是汽车的重要部件之一,因此在设计和匹配时,应该考虑到冷却系统的易维护性和保养性。
比如冷却系统的管路布局应该合理,以便于维护和检修;同时,还需要选择易于更换的冷却液和过滤器等设备,以便于冷却系统的保养。
综上所述,发动机冷却系统的设计与匹配需要考虑到多个方面的因素,包括发动机的散热需求、稳定性和可靠性、节能和环保、发动机的结构特点以及维护和保养等。
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。
汽车发动机冷却系统的设计原则
发动机冷却系统的设计原则(李勇)水冷式汽车发动机冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、缸体水道、缸盖水道、风扇及连接水管、冷却液等组成。
我们主机厂主要根据整车布置及发动机功率的要求来选定散热器及各零部件的形状、大小,并合理布置整个冷却系统,保证发动机的动力性、经济性、可靠性和耐久性,从而提高整车的性能。
一、冷却系统的总体布置原则冷却系统总布置主要考虑两方面,一是空气流通系统;二是冷却液循环系统。
因此在设计中必须做到提高进风系数和冷却液循环中的散热能力。
1,提高进风系数。
要做到提高进风系数就必须要做到:(1)减小空气的流通阻力,(2)降低进风温度,防止热风回流。
(1)减小空气的流通阻力设计中应尽量减少散热器前面的障碍物,进风口的有效进风面积不要小于60%的散热器芯部正面积;在整车布置允许的前提下,尽可能采用迎风正面积较大的散热器;风扇与任何部件的距离不应小于20mm这样就可以组织气流通畅排出,可以减少风扇后的排风背压。
(2)降低进风温度,要合理布置散热器的进风口,提高散热器与车身、发动机舱接合处的密封性,防止热风回流。
(3)合理布置风扇与散热器芯部的相对位置从正面看,尽量使风扇中心与散热器中心重合,并使风扇直径与正方形一边相等,这样可以使通过散热器的气流分布最为均匀,或者使风扇中心高一下些,使空气流经散热器上部的高温高效区。
另:考虑发动机振动的因素,风扇和护风罩之间的间隙应该在20mm 以上。
从轴向看,尽可能加大风扇前端面与散热器之间的距离,并合理设计护风罩。
要使气流均匀通过散热器芯部整个面积,必须要求风扇与散热器之间保持一定的距离,一般对载货汽车,风扇与散热器芯部之间的距离不得小于50mm。
2,提高冷却液循环中的散热能力要提高冷却液循环中的散热能力,提高冷却液循环中的除气能力是关键。
冷却系统的气体会造成水泵流量下降,使散热器的冷却率下降;还会造成发动机水套内局部沸腾,致使局部热应力猛增,影响发动机性能;在热机停工况,气体还会造成冷却液过多的损失。
发动机冷却系统设计规范
发动机冷却系统设计规范发动机冷却系统在汽车和其他内燃机动力设备中起着至关重要的作用。
它的设计和工作原理直接影响到发动机的性能、寿命和可靠性。
因此,对于发动机冷却系统的设计规范十分重要。
本文将探讨一些常见的发动机冷却系统设计规范。
首先,冷却剂的选择是冷却系统设计的首要考虑因素之一、冷却剂应具有良好的热传导性能、高温稳定性、低粘度和耐腐蚀性。
一般来说,乙二醇和甘油是常用的冷却剂。
冷却剂的选择应根据发动机的工作条件和环境温度进行合理的考虑。
其次,冷却系统的设计应根据发动机的散热需求进行。
发动机在工作时会产生大量的热量,因此需要一个有效的散热系统来保持发动机的温度在可控制的范围内。
冷却系统应包括散热器、水泵、温度传感器和风扇等组件。
散热器的设计应充分考虑到冷却剂的流动性和散热面积,以提高散热效果。
另外,冷却系统的设计还应考虑到发动机的工作性质和负载条件。
例如,对于大型货车或挖掘机等需要长时间连续工作的设备,冷却系统应具备足够的散热能力,以保证发动机在高负荷下不会过热。
此外,还需要考虑到环境温度和海拔等因素对冷却系统的影响,以确保发动机在各种工作条件下都能保持适当的温度。
值得注意的是,冷却系统设计应注重节能和环保。
冷却系统的能源消耗在整个发动机系统中占据很大比例,因此应设计出能有效降低能耗的冷却系统。
例如,可以采用可变速风扇或控制风扇的闭环反馈系统,以根据发动机的温度自动调整风扇转速。
此外,应选择符合环保要求的冷却剂和材料,以减少对环境的污染和健康的影响。
最后,冷却系统的设计还应注重可靠性和维护性。
一个好的冷却系统应具备稳定的性能和长久的使用寿命。
例如,冷却系统的管道应采用高质量的材料和耐腐蚀的涂层,以防止管道的堵塞和泄漏。
此外,冷却系统的设计还应方便维护和检修,以减少维修时间和成本。
综上所述,发动机冷却系统设计规范是确保发动机正常运行和延长其使用寿命的关键因素之一、冷却剂的选择、散热系统的设计、能耗和环保、可靠性和维护性等都是设计冷却系统时需要考虑的重要因素。
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。
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。
汽车发动机冷却系统的优化设计与热管理技术
汽车发动机冷却系统的优化设计与热管理技术汽车作为现代社会重要的交通工具,其发动机的性能和可靠性至关重要。
而发动机冷却系统则是保证发动机正常运行的关键部件之一。
良好的冷却系统不仅能够有效地控制发动机的温度,提高发动机的工作效率,还能延长发动机的使用寿命。
本文将探讨汽车发动机冷却系统的优化设计与热管理技术。
一、汽车发动机冷却系统的作用与工作原理汽车发动机在工作过程中会产生大量的热量,如果这些热量不能及时散发出去,将会导致发动机过热,从而影响发动机的性能和可靠性。
因此,冷却系统的主要作用就是将发动机产生的多余热量带走,使其保持在正常的工作温度范围内。
发动机冷却系统的工作原理主要是通过冷却液在发动机内部和散热器之间的循环流动来实现热量的传递和散发。
冷却液在水泵的作用下从发动机缸体水套中流出,经过散热器冷却后再回到发动机水套中,如此循环往复。
在这个过程中,散热器将冷却液中的热量散发到空气中,从而降低冷却液的温度。
二、传统汽车发动机冷却系统存在的问题传统的汽车发动机冷却系统通常采用机械驱动的水泵和节温器来控制冷却液的流量和温度。
然而,这种冷却系统存在一些不足之处。
首先,传统冷却系统的水泵转速通常与发动机转速成正比,这意味着在发动机低速运转时,水泵的流量可能不足,导致发动机冷却效果不佳;而在发动机高速运转时,水泵的流量又可能过大,造成能量浪费。
其次,节温器的控制精度有限,难以根据发动机的实际工作状况精确地调节冷却液的温度,从而影响发动机的热效率。
此外,传统冷却系统的散热器结构和风扇性能也有待优化,以提高散热效率。
三、汽车发动机冷却系统的优化设计为了解决传统冷却系统存在的问题,需要对冷却系统进行优化设计。
(一)电子水泵的应用电子水泵可以根据发动机的实际需求精确地控制冷却液的流量,从而提高冷却系统的效率。
例如,在发动机低速运转时,电子水泵可以提高转速,增加冷却液流量;而在发动机高速运转时,则可以降低转速,减少能量消耗。
新能源汽车冷却系统设计
新能源汽车冷却系统设计随着世界能源和环境保护问题的不断升级,新能源汽车逐渐成为了人们选择出行的新标准。
而冷却系统便是新能源汽车中一个不可或缺的部分,也是设计中需要重点关注的部分。
在新能源汽车的冷却系统设计中,需要考虑到传统汽车冷却系统设计中的种种问题,并综合考虑新能源汽车特有的因素,才能确保汽车高效、安全、环保地运行。
本文将就新能源汽车冷却系统的设计要点进行探讨。
一、冷却系统设计原则在新能源汽车的冷却系统设计中,需要遵循以下五大原则:1. 安全性原则冷却系统应具备防漏、防爆、防冻等特性,从而确保行车中的安全性。
2. 效率性原则冷却系统的设计应尽可能地提高制冷效率,才能满足日常使用时的需求。
3. 节能性原则冷却系统的设计原则应兼顾节能保护环境,尽可能地减少能源的消耗。
4. 全面性原则冷却系统应考虑车辆各个方面的换热需求,满足整车的热平衡需求。
5. 维护性原则冷却系统应尽可能地减少维护方面的成本和时间,方便用户使用和维修。
二、冷却系统设计要点在设计冷却系统时,需要考虑以下四个方面的因素:1. 散热制冷系统在设计散热制冷系统时,需要充分解决传统汽车冷却系统可能存在的漏洞。
新能源汽车在调节温度的时候,要使用额外的冷却系统,这个系统就应该在设计时能够承受循环时的高压和高温。
2. 循环系统在设计循环系统时,需要考虑到整车的运行情况和车型的需求。
特别是在电动汽车运行时,能量的消耗要考虑到循环系统的负载,不应该将整辆车的行车压力全部交给循环系统。
3. 温控系统在设计温控系统时,需要合理控制整车内的温度,从而保证行驶中的舒适度。
同时,在设计温控系统时,需要考虑到发动机(电动机)和驱动系统所在的位置、散热部位以及散热实效等因素,确保车辆在不同的运行情况下,都能自动适应温度变化。
4. 保护系统在设计保护系统时,需要考虑到车辆使用中的一些可能存在的异常情况,如汽车超载、道路情况、高温环境等因素。
设计保护系统的目的是能够在出现异常情况的时候,自动保护车辆不受损害。
汽车发动机设计规范
汽车发动机设计规范近年来,随着汽车行业的快速发展,汽车发动机逐渐成为众多车主选择汽车的重要因素之一。
汽车发动机的设计规范对于汽车的性能、可靠性和环境友好性具有重要影响。
本文将从发动机的结构设计、燃烧过程、冷却系统以及排放控制等方面,详细阐述汽车发动机设计的规范。
一、发动机结构设计规范1.缸体设计在缸体设计中,应遵循以下规范:- 缸体材料的选择应考虑到承受高温、高压和振动的能力,同时具备良好的热膨胀性能和强度。
- 缸体的几何形状应考虑到减小惯性质量和提高散热能力。
- 缸体应具有足够的刚性和密封性能,以避免汽缸之间的漏气问题。
2.曲轴设计在曲轴设计中,应遵循以下规范:- 曲轴材料的选择应具备高强度、高疲劳寿命和低重量的特点。
- 曲轴的几何形状应尽可能减小轴向和径向力矩,并提高刚度,以实现更高的转速和扭矩输出。
- 曲轴上的各个连接部件应具备良好的连接可靠性和强度。
3.活塞设计在活塞设计中,应遵循以下规范:- 活塞的材料应具备高温强度、低热膨胀和低重量的特点。
- 活塞的几何形状应考虑到降低振动和噪音,并提高密封性能和热传导性能。
- 活塞上的油膜应具备良好的润滑性能和热控制功能。
二、燃烧过程设计规范1.点火系统设计在点火系统设计中,应遵循以下规范:- 点火系统的可靠性和稳定性应得到保证,以确保正常的燃烧过程。
- 点火系统应具备适应不同工况要求的能力,包括低温启动、高速点火和高压点火等。
- 点火系统的设计应考虑到节能环保要求,避免过度富油和过度排放的问题。
2.燃油系统设计在燃油系统设计中,应遵循以下规范:- 燃油系统的设计应考虑燃油的喷射、混合和燃烧等过程,以实现高效能的燃烧。
- 燃油系统应具备稳定的燃油供给能力,以适应不同工况的要求。
- 燃油系统应具备良好的节能环保性能,包括燃油的供应效率和排放控制等。
三、冷却系统设计规范1.冷却剂选择在冷却剂选择中,应遵循以下规范:- 冷却剂应具备良好的热传导性能和抗腐蚀性能。
汽车冷却系统的热力学设计及仿真
汽车冷却系统的热力学设计及仿真汽车冷却系统是汽车的重要组成部分,也是关系到车辆运行效率和寿命的关键因素之一。
它主要通过循环冷却剂对汽车发动机的产热进行散热,维持发动机的正常温度和工作状态。
在这篇文章中,我们将从热力学角度出发,探讨汽车冷却系统的设计和仿真,以便更好地理解汽车冷却系统的工作原理和各种设计要素的影响。
第一部分:汽车冷却系统的基本原理汽车冷却系统的基本原理是利用流体工作介质对发动机产热的吸热和对周围环境的放热来控制发动机的温度。
具体来说,冷却系统通过水泵将冷却液循环流动在发动机块和缸盖的内外表面(也称为水道)上,以吸收产生的热量。
同时,通过散热器将冷却液中的热量辐射散发到周围空气中,从而完成对发动机的冷却。
此外,汽车冷却系统还与发动机的润滑系统、供油系统和排气系统等密切相关,组成整个汽车的运行系统。
第二部分:汽车冷却系统的设计和组成要素汽车冷却系统包括许多不同的组成部分,包括散热器、水泵、散热风扇、温度计、传感器等。
这些要素的选择和设计决定了整个汽车冷却系统的运行效率和可靠性。
以下是一些关键组成部分的简要介绍。
1. 散热器散热器是汽车冷却系统中最重要的部件之一,负责将发动机产生的热量辐射散发到周围环境中。
散热器主要由散热芯和空气导流罩两部分构成。
散热芯是一个由油管翅片和水槽组成的管道网络,通过这个网络使冷却泄漏在散热芯内壁。
空气导流罩位于散热器外部,用于将冷空气引入散热器内部,以加速热量散发。
散热器的设计和选择对冷却系统的整体效率至关重要。
2. 水泵水泵是冷却系统中的重要部件之一,主要负责将冷却剂从散热器中循环引入发动机以实现冷却。
水泵与发动机轴相连,利用轴上的齿轮或推力固定在发动机上。
以此来控制泵的转速。
水泵设计的好坏直接影响整个冷却系统的输送能力和循环速度。
3. 散热风扇散热风扇是冷却系统中的一个辅助部件,它起到加速将散热器表面的热量驱散到空气中的作用。
由于风扇的存在,汽车的冷却系统可以在行车时维持较好的冷却状态。
机械工艺设计中的冷却系统规范要求解析
机械工艺设计中的冷却系统规范要求解析随着工业技术的不断发展,机械工艺设计中的冷却系统也成为了一个重要的组成部分。
冷却系统的设计规范要求对于机械设备的稳定运行以及产品质量的提升起到了至关重要的作用。
本文将从冷却系统设计的角度,解析机械工艺设计中的冷却系统规范要求。
一、冷却系统的设计原则在机械工艺设计中,冷却系统起到了散热、降温、保护设备和产品的作用。
因此,冷却系统的设计需要遵循以下原则:1. 散热效果:冷却系统应具备良好的散热效果,确保设备在工作过程中能够保持适宜的温度。
这需要在设计过程中考虑到设备的散热需求,选择适当的冷却介质和散热方式。
2. 稳定性:冷却系统设计应具备良好的稳定性,能够稳定地完成冷却任务,确保设备的正常运行。
这需要合理配置冷却系统的各个组成部分,例如冷却塔、换热器、管道等,以提供稳定的冷却效果。
3. 节能性:冷却系统设计应考虑节能因素,减少能源的消耗。
可以采用优化的热交换方式,选择高效的冷却介质,以提高能源利用率,减少系统能耗。
4. 安全性:冷却系统应具备良好的安全性,确保设备运行过程中不会发生意外事故。
例如,需要采用符合国家规范和标准的冷却设备,配置完善的安全保护装置,并定期进行检修和维护。
二、冷却系统设计的关键要素冷却系统设计中有几个关键要素需要特别注意,以确保其满足相应的规范要求。
1. 冷却介质的选择:根据设备的散热要求和工艺需求,选择合适的冷却介质。
常见的冷却介质有水、乙二醇水溶液、油等。
需考虑介质的导热性能、价格、环保性等因素。
2. 冷却系统的布局:布局合理的冷却系统能够提供均匀的冷却效果,并节约空间。
根据设备的热特性和结构特点,合理设计冷却塔、冷却器、泵等装置的位置,并优化管道布局。
3. 冷却系统的控制:良好的冷却系统应具备自动控制的功能,能够根据设备的工作状态和环境温度,自动调节冷却效果。
可以采用传感器、温控阀门等设备,实现自动控制。
4. 冷却系统的维护:冷却系统的维护包括定期清洗、检查冷却介质的浓度、检查管道是否有堵塞等。
汽车发动机冷却系统的组成和工作原理
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汽车冷却系统设计要求
汽车冷却系统设计——叶海见汽车冷却系统设计 (1)一、概述 (2)二、要求 (2)三、结构 (2)四、设计要点 ............................................................................ 错误!未定义书签。
(一)散热器 ......................................................................... 错误!未定义书签。
(二)散热器悬置................................................................. 错误!未定义书签。
(三)风扇 ............................................................................. 错误!未定义书签。
(四)副水箱 (5)(五)连接水管 (6)(六)发动机水套 (6)五、设计程序 (6)六、匹配 (6)七、设计验证 (6)八、设计优化 (6)一、概述二、汽车对冷却系统的要求(一)汽车对冷却系统有如下几点要求1、保证发动机在任何工况下工作在最佳温度范围;2、保证启动后发动机能在短时间内达到最佳温度范围;3、保证散热器散热效率高,可靠性好,寿命长;4、体积小,重量轻,成本低;5、水泵,风扇消耗功率小,噪声低;6、拆装、维修方便。
(二)冷却系统问题对汽车的影响1、冷却不足时,会导致内燃机过热,充气系数下降,燃烧不正常(爆燃、早燃等),机油变质和烧损,零部件摩擦和磨损加剧(如活塞、活塞环和缸套咬伤,缸盖发生热疲劳裂纹等),引起内燃机的动力性、经济性、可靠性全面恶化。
2、冷却过剩时(40~50℃),汽油机混合气形成不良,机油被燃油稀释;柴油机工作粗暴,散热损失增加,零部件磨损加剧(比正常工作温度工作时大好几倍),也会使内燃机工作变坏。
汽车冷却系统设计毕业设计
汽车冷却系统设计毕业设计汽车冷却系统设计毕业设计汽车是现代社会不可或缺的交通工具之一,而汽车的冷却系统则是保证汽车正常运行的重要组成部分。
冷却系统的设计对汽车的性能和寿命有着直接的影响。
本文将探讨汽车冷却系统设计的一些关键要素,以及如何提升冷却系统的效能。
首先,冷却系统的设计需要考虑汽车发动机的热量产生和散热的原理。
发动机在工作过程中会产生大量的热量,如果不及时散热,就会导致发动机过热,从而影响汽车的性能和寿命。
因此,冷却系统应该能够高效地将发动机的热量散发出去,保持发动机的适宜工作温度。
其次,冷却系统的设计需要考虑汽车的使用环境和工况。
不同的使用环境和工况会对冷却系统的设计提出不同的要求。
例如,在高温环境下,冷却系统需要具备更强的散热能力;在高海拔地区,冷却系统需要考虑气压变化对散热效果的影响。
因此,冷却系统的设计需要根据实际情况进行合理的调整和改进。
第三,冷却系统的设计需要考虑材料的选择和结构的优化。
合适的材料能够提高散热效率和耐腐蚀性,从而延长冷却系统的使用寿命。
同时,优化冷却系统的结构可以提高冷却效果,减少能量损失。
例如,采用流线型设计的散热器可以增加冷却风扇的效率,提高散热效果。
第四,冷却系统的设计需要考虑节能环保的要求。
随着环境保护意识的提高,汽车冷却系统的设计也要朝着节能环保的方向发展。
例如,可以采用可再生能源来驱动冷却风扇,减少对传统能源的依赖;可以采用节能材料来制造冷却系统的组件,减少能量消耗。
最后,冷却系统的设计需要进行实验验证和优化。
通过实验,可以验证设计的可行性和效果,并对冷却系统进行进一步的优化。
例如,可以通过温度传感器监测发动机的温度变化,以评估冷却系统的性能。
同时,可以通过改变冷却系统的参数和结构,比如增加散热面积或改变冷却液的流动速度,来提升冷却系统的效能。
综上所述,汽车冷却系统设计是一项复杂而重要的工作。
它需要考虑发动机的热量产生和散热原理、使用环境和工况、材料选择和结构优化、节能环保要求等多个方面的因素。
汽车冷却系统设计介绍
汽车冷却系统设计介绍汽车冷却系统的设计原理是基于热对流和热传导的原理。
当发动机运转时,其中产生的热量会被冷却液吸收,并通过循环流动将热量带到散热器散发出去。
冷却液在发动机循环过程中起到了重要的作用,同时也充当了防腐剂的角色。
汽车冷却系统的主要组成部分包括发动机、散热器、水泵、风扇、热交换器、冷却液和传感器等。
发动机是冷却系统的热源,通过水泵将冷却液从散热器吸入,然后由风扇加强空气对冷却液的散热作用,最后通过热交换器将冷却液再次循环回发动机冷却。
传感器用于监测和控制冷却系统的温度以确保其正常运行和发动机工作温度的稳定。
发动机散热器是冷却系统的关键部分,一般采用铝制构造,具有高强度、轻质化和良好的散热性能。
它通过散热片增加表面积,提高散热效率,并通过管道与发动机连接,实现冷却液的循环流动。
风扇是冷却系统的辅助部件,其作用是在低速行驶或停车状态下提供冷却液的散热。
风扇通常由电机驱动,可以通过传感器控制其启动和停止的时机。
当发动机温度过高时,传感器将发出信号,启动风扇以增加散热效果。
热交换器是汽车冷却系统的另一个重要组成部分,它主要用于将冷却液和发动机燃烧室的热量交换。
通过热交换器,冷却液可以充分吸收发动机产生的热量,并将其传递给大气进行散热。
热交换器通常与散热器密切结合在一起,形成一个紧密的冷却系统。
冷却液是冷却系统的介质,通常是以水和防腐剂的混合物形式存在。
冷却液不仅可以吸收和散发热量,还可以防止冻结和生锈。
冷却液需要定期检查和更换以保持冷却系统的正常运行和工作效率。
传感器是冷却系统的监测和控制装置,它可以监测发动机和冷却系统的温度,并通过发送信号来启动或停止冷却系统的其他部件。
传感器通常是通过与发动机连接的温度探头来实现温度检测,并将数据传输给车辆的电子控制单元(ECU)进行处理。
总之,汽车冷却系统是保证发动机正常运行和延长发动机寿命的重要系统。
通过合理的设计和良好的维护,冷却系统可以有效地控制发动机温度,并保持其在一个适宜的范围内工作。
汽车冷却系统设计
汽车冷却系统设计汽车冷却系统主要由水泵、散热器、恒温器(水箱),以及各种管道、软管组成。
当发动机运转过程中产生大量热量时,水泵将冷却液从水箱中抽出,通过水管输送至发动机内部。
冷却液在发动机内部经过散热器,通过与散热器外部流过的冷空气进行热交换,将热量传递给空气,实现发动机的降温。
降温后的冷却液再次被水泵抽回水箱中,从而形成循环。
在汽车冷却系统的设计中,几个关键要点需要考虑:首先是水泵的选择。
汽车冷却系统的水泵需要具备足够的流量和扬程,以确保循环冷却液能够顺畅地流动。
水泵的转速、叶轮的形状、材料的选择等都会对水泵的性能产生影响,需要根据发动机的冷却需求进行选择。
其次是散热器的设计。
散热器的主要作用是通过散热片的扩散和导热管的传导,将冷却液的热量传递给空气。
冷却液和空气之间的热交换效果取决于散热片的面积和设计,导热管的材料和结构等因素。
同时,还需考虑散热器与风扇之间的匹配,以确保散热效果最佳。
同时,恒温器(水箱)的设计也非常重要。
恒温器的作用是调节冷却系统的温度,保持发动机在适宜的工作温度范围内。
恒温器的工作原理是通过内部的阀门控制冷却液的流动,当发动机冷却液温度升高到一定程度时,阀门打开,使冷却液进入散热器进行散热。
当温度降低到一定程度时,阀门关闭,阻止冷却液流向散热器,从而保持温度稳定。
恒温器的選擇要根据发动机运行温度范围进行,以确保发动机的正常工作。
此外,汽车冷却系统设计中需考虑冷却液的选择。
冷却液需要具备良好的导热性能、抗腐蚀性能和抗气泡性能,以确保发动机可以高效而稳定地降温。
冷却液的选择要根据气候条件、发动机类型、材料等因素来决定,需要满足相关标准和要求。
最后,汽车冷却系统设计中还需要考虑管道和软管的布置和选材等因素。
管道和软管的设计应尽量减少冷却液的阻力和压力损失,同时需要避免冷却液泄漏和磨损。
材料的选择应考虑到防腐蚀、耐高温、柔韧性等特点,以确保系统的可靠性和耐用性。
综上所述,汽车冷却系统设计需要考虑水泵、散热器、恒温器、冷却液的选择和管道、软管等的布置和选材等因素。
汽车冷却系统设计要求
汽车冷却系统设计——叶海见汽车冷却系统设计 (1)一、概述 (2)二、汽车对冷却系统的要求 (2)三、冷却系统布置选型 (3)(一)冷却系统结构 (3)四、设计要点 (7)(一)散热器 (7)(二)散热器悬置 (7)(三)风扇 (8)(四)副水箱 (11)(五)连接水管 (11)(六)发动机水套 (11)五、设计程序 (11)六、匹配 (11)七、设计验证 (12)八、设计优化 (12)一、概述二、汽车对冷却系统的要求(一)汽车对冷却系统有如下几点要求1、保证发动机在任何工况下工作在最佳温度范围;2、保证启动后发动机能在短时间内达到最佳温度范围;3、保证散热器散热效率高,可靠性好,寿命长;4、体积小,重量轻,成本低;5、水泵,风扇消耗功率小,噪声低;6、拆装、维修方便。
(二)冷却系统问题对汽车的影响1、冷却不足时,会导致内燃机过热,充气系数下降,燃烧不正常(爆燃、早燃等),机油变质和烧损,零部件摩擦和磨损加剧(如活塞、活塞环和缸套咬伤,缸盖发生热疲劳裂纹等),引起内燃机的动力性、经济性、可靠性全面恶化。
2、冷却过剩时(40~50℃),汽油机混合气形成不良,机油被燃油稀释;柴油机工作粗暴,散热损失增加,零部件磨损加剧(比正常工作温度工作时大好几倍),也会使内燃机工作变坏。
三、冷却系统布置选型(一)冷却系统结构1、分类:气冷却强制空气冷却利用风扇迫使空气循环的冷却方式。
2、常用结构:(1)基本结构。
组成:发动机水路、水泵、节温器、散热器、风扇以及连接管路。
原理:散热器上水室兼起膨胀水箱或者补偿水箱的作用。
注意事项:为保证冷却系统排气顺畅,加水充分,排水彻底,散热器的上水室加水口处为冷却系统的最高点,下水室出水口为冷却系的最低点。
同时,为满足发动机排气、冷却液膨胀蒸发和冷却系统补水的需要,上水室要有足够的空间。
其结构如(图1)。
(图1)(2)带补偿水桶结构。
(图2)组成:发动机水路、水泵、节温器、散热器、风扇、补偿水桶以及连接管路。
汽车冷却系统设计
汽车冷却系统设计XXX(总布置)产品设计开发指南编制日期:奇瑞汽车有限公司编者:版次:第 1 页共 11 页一、冷却系统说明内燃机运转时,与高温燃气相接触的零件受到强烈的加热,如不加以适当的冷却,会使内燃机过热,充气系数下降,燃烧不正常(爆燃、早燃等),机油变质和烧损,零件的摩擦和磨损加剧,引起内燃机的动力性、经济性、可靠性和耐久性全面恶化。
但是,如果冷却过强,汽油机混合气形成不良,机油被燃烧稀释,柴油机工作粗爆,散热损失和摩擦损失增加,零件的磨损加剧,也会使内燃机工作变坏。
因此,冷却系统的主要任务是保证内燃机在最适宜的温度状态下工作。
1.1 发动机的工况及对冷却系统的要求一个良好的冷却系统,应满足下列各项要求: 1)散热能力能满足内燃机在各种工况下运转时的需要。
当工况和环境条件变化时,仍能保证内燃机可靠地工作和维持最佳的冷却水温度。
应在短时间内,排除系统的压力。
应考虑膨胀空间,一般其容积占总容积的4-6%;具有较高的加水速率。
初次加注量能达到系统容积的90%以上。
在发动机高速运转,系统压力盖打开时,水泵进口应为正压;有一定的缺水工作能力,缺水量大于第一次未加满冷却液的容积;设置水温报警装置;密封好,不得漏水;冷却系统消耗功率小。
启动后,能在短时间内达到正常工作温度。
2)3) 4) 5) 6) 7) 8) 9)10)使用可靠,寿命长,制造成本低。
1.2 冷却系统的总体布置冷却系统总布置主要考虑两方面:一是空气流通系统;二是冷却液循环系统。
在设计中必须作到提高进风系数和冷却液循环中的散热能力。
提高通风系数:总的进风口有效面积和散热器正面积之比≥30%。
对于空气流通不顺的结构,需要加导风装置使风能有效的吹到散热器的正面积上,提高散热器的利用率。
在整车空间布置允许的条件下,尽量增大散热器的迎风面积,减薄芯子厚度。
这样可充分利用风扇的风量和车的迎面风,提高散热器的散热效率。
一般货车芯厚不超过四排水管,轿车芯厚不超过二排水管。
汽车冷却系统设计
汽车冷却系统设计汽车冷却系统是汽车发动机的重要组成部分之一,其主要作用是通过循环水来保持发动机在适宜的工作温度范围内运行。
汽车发动机在工作过程中会产生大量的热量,如果不及时散发掉,会导致发动机过热,从而影响汽车的性能、寿命甚至引发安全事故。
因此,合理设计汽车冷却系统对汽车的正常运行至关重要。
汽车冷却系统主要由以下几个部分组成:水箱、水泵、散热器、风扇、水管和水套等。
水箱是储存和供给循环水的容器,通常设置在发动机前面。
水泵通过转动来产生水流,将发动机内部产生的热量带走。
散热器通过散热片将冷却液的热量散发出去,以保持发动机的适宜工作温度。
风扇则帮助提升散热效果,通常安装在散热器后方。
水管将散热水流连接起来,完成循环。
水套是与发动机连接的部分,通过水套,发动机可以将热量传送到冷却液中,从而实现散热。
在设计汽车冷却系统时,需要考虑以下几个因素:1.温度范围:发动机的工作温度通常在90℃-100℃之间,应根据不同的发动机类型和工作情况确定适宜的温度范围。
过低的温度会影响燃油的燃烧效率,过高的温度会导致发动机过热,从而损坏发动机部件。
2.冷却液:冷却液通常采用蒸馏水和防冻剂的混合物,以提高其抗冻、抗腐蚀和润滑性能。
选择合适的冷却液要考虑当地气候和环境条件,以及供应的方便性和成本等因素。
3.循环水流:汽车冷却系统的循环水流应保持畅通,并且要保证循环速度适中。
循环水流过慢会导致热量不能迅速带走,循环水流过快则会影响散热效果。
4.散热器:散热器是汽车冷却系统中最重要的组件之一、在设计散热器时,需要根据发动机的热量产生情况和散热需求来确定其尺寸和散热片的数量。
同时,散热器的材料也要具有良好的导热性能和耐腐蚀性。
5.风扇:风扇的作用是帮助加速冷却液的散热。
目前,大多数汽车采用电动风扇,可以根据发动机温度自动启动和关闭,以达到节能降耗的目的。
6.水泵:水泵的作用是产生水流,帮助冷却液循环流动。
水泵的设计需要考虑到体积、重量、效率和耐久性等因素。
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发动机冷却系统的设计原则
(李勇)
水冷式汽车发动机冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、缸体水道、缸盖水道、风扇及连接水管、冷却液等组成。
我们主机厂主要根据整车布置及发动机功率的要求来选定散热器及各零部件的形状、大小,并合理布置整个冷却系统,保证发动机的动力性、经济性、可靠性和耐久性,从而提高整车的性能。
一、冷却系统的总体布置原则
冷却系统总布置主要考虑两方面,一是空气流通系统;二是冷却液循环系统。
因此在设计中必须做到提高进风系数和冷却液循环中的散热能力。
1,提高进风系数。
要做到提高进风系数就必须要做到:(1)减小空气的流通阻力,(2)降低进风温度,防止热风回流。
(1)减小空气的流通阻力
设计中应尽量减少散热器前面的障碍物,进风口的有效进风面积不要小于60﹪的散热器芯部正面积;在整车布置允许的前提下,尽可能采用迎风正面积较大的散热器;风扇与任何部件的距离不应小于20mm,这样就可以组织气流通畅排出,可以减少风扇后的排风背压。
(2)降低进风温度,
要合理布置散热器的进风口,提高散热器与车身、发动机舱接合处的密封性,防止热风回流。
(3)合理布置风扇与散热器芯部的相对位置
从正面看,尽量使风扇中心与散热器中心重合,并使风扇直径与正
方形一边相等,这样可以使通过散热器的气流分布最为均匀,或者使风扇中心高一下些,使空气流经散热器上部的高温高效区。
另:考虑发动机振动的因素,风扇和护风罩之间的间隙应该在20mm 以上。
从轴向看,尽可能加大风扇前端面与散热器之间的距离,并合理设计护风罩。
要使气流均匀通过散热器芯部整个面积,必须要求风扇与散热器之间保持一定的距离,一般对载货汽车,风扇与散热器芯部之间的距离不得小于50mm。
2,提高冷却液循环中的散热能力
要提高冷却液循环中的散热能力,提高冷却液循环中的除气能力是关键。
冷却系统的气体会造成水泵流量下降,使散热器的冷却率下降;还会造成发动机水套内局部沸腾,致使局部热应力猛增,影响发动机性能;在热机停工况,气体还会造成冷却液过多的损失。
因此要提高冷却液循环中的除气能力,其措施就是设计膨胀水箱和相应的除气管路(当散热器位置比发动机位置高时,可以在散热器上部直接开一个注水口,并在注水口上用一压力式的散热器盖即可,我厂的农用车型的散热器就是采用此方式进行排气及加水)。
二、散热器的选择
(1)现在我厂基本上全部都采用铜制散热器,芯部结构为管带式的。
散热器要带走的热量Q w,按照热平衡的试验数据或经验公式计算:Q w=(A·g e·Ne·h n)/3600 kJ/s
式中: A—传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比,对柴油机A=0.18~0.25
g e—发动机燃料消耗率,㎏/(kW·h);
Ne—发动机功率,kW;
h n—燃料低热值,kJ/㎏
增压的直接喷射柴油机可取Qw=(0.5~0.6)Ne(kJ/s)。
冷却水的循环量V w,可以根据Q w按下式计算:
V w=Q w/(△t w·Yw·Cw)m·㎡/s
式中:△t w—冷却水在发动机中循环时的容许温升,
可取△t w=6~12℃;
Yw—水的密度,可近似取Yw=1000㎏/(m·㎡)
Cw—水的比热,可近似取Cw=4.184kJ/(㎏·d eg)冷却空气的需要量V a,可根据Q w按下式计算:
V a=Q w/(△t a·Ya·Cp)m·㎡/s
式中:△t a—空气进入散热器以前与通过散热器之后的温度差,
可取△t a=10~30℃;
Ya—空气的密度,一般Ya=1.01㎏/(m·㎡)
Cp—空气的定压比热,可近似取Cp=1.047kJ/(㎏·d eg)散热器的正面积F R,根据V a按下式计算:
F R=V a/v a ㎡
式中:v a—散热器正前面的空气流速,m/s,载货汽车一般取10m/s 算出F R后,根据总布置要求确定散热器芯部高度h和宽度b
F R=h·b
散热器的水管数i,可按下式计算:
i= V w/(ひw·f0)
式中:ひw—水在散热器水管中的流速,m/s,一般取
ひw =0.6~0.8 m/s
f0—每根水管的横断面积,㎡。
散热器的散热表面积F,可按下式计算:
F= Q w/(k R·△t)㎡
式中:△t—散热器冷却水和冷却空气的平均温度差,
△t=t w-t a;
t w—冷却水平均温度,t w= t w1+△t w/2;
t w1—散热器的进水温度,t w1=95~100℃;
△t w—散热器冷却水的进出口温度差,一般取△t w =6~12℃;
t a—冷却空气均温度,t a= t a1+△t a/2;
t a1—散热器冷却空气的进口温度,一般取40℃;
△t a—散热器冷却空气的进出口温度差,
一般取△t w =10~30℃;
k R—散热器的散热系数,W/(㎡·K)
散热器的实际散热面积F0要比计算结果大些,因为散热器中冷却空气流速不可能均匀,散热片上有尘土时散热性能降低,所以通常取:
F0=βF
式中:β—储备系数,一般取β=1.1~1.5。
设计散热器时,在考虑整车布置的前提下,使散热器的正面积尽可能大,因为正面积越大散热器被冷风扫过的区域就越大,冷却效率就越高。
一般载货汽车推荐散热器正面积为30~40C㎡/kW。
(2)散热器的散热面积是指散热器冷却管和散热带与冷却空气所接
触的所有表面积之和。
在正面积确定之后,增大芯厚或增加冷却管及散热带的折数,都可以增加散热面积。
散热器的散热面积是根据发动机的功率大小及风扇曲线、水泵曲线来进行计算确定的,一般对载货汽车推荐散热带折数为2.7~4.3折/cm,散热面积为0.1~0.16㎡/kW。
三、膨胀水箱的选择
冷却液在发动机冷却回路流动,随温度升高体积膨胀,为了吸收这部分膨胀体积而需要选用膨胀水箱。
选用的膨胀水箱必须要求有耐热、耐压、及一定的容积,膨胀水箱盖应该为压力式散热器盖。
一般要求膨胀水箱的设计容积占整个冷却系统容积的4﹪~6﹪,并且膨胀水箱安装位置必须高于散热器及发动机缸盖。
四、水管的设计
发动机冷却回路中的水管具有吸收发动机振动和散热器相对运动的作用。
因此水管要求有耐热性、耐臭氧性、耐压性、对冷却液的适应性及柔软性。
为了减少冷却液在冷却回路上的功率损失,应尽量减少水管的拐弯数,特别是尽量避免拐急弯的现象出现。
从管子连接处的密封考虑。
胶管的内径应比与其连接管的外径小1mm,胶管两端与其他管相连接时,应有30~35mm地插入量。
五、防冻液的选择
(1)防冻液所要求的性能:1,防冻性,即使在冬天0℃以下不结冰,地区不同,防冻要求也不同;2,防腐蚀性,要求防冻液对钢、铸铁、铝、铜、黄铜、焊锡等多种金属没有腐蚀作用,也不能够腐蚀橡胶、树脂。
防腐蚀性由选定的添加剂种类及多少决定,并且只能用书中添加剂的组合来满足整体防腐蚀性要求。
现在经常使用以乙二醇为主要成分、
加有防腐添加剂及水的LLC防冻液,由JIS K2234来规定,其中1种只在冬季使用;2种可以全年使用。
3,热传导性及传热性能必须优良;4,性能稳定,不容易变质。
(2)防冻液的老化:防冻液经长期使用,由于其接触的环境(主要消耗防腐蚀添加剂)和外部因素(主要是浓度降低),使防腐蚀性能下降。
特别是由于主要成分乙二醇氧化变质产生腐蚀性物质使使用温度的提高,会加速防冻液的老化。
为了保持它的防腐蚀性能,要定期维护,保持适当浓度,必要时应进行更换。
同时还要防止锈和燃气等异物的混入。
七、冷却系统的固定
由于车辆行驶路况较复杂,加上发动机自身的振动等因素,如果不对冷却系统进行固定或者固定不牢固,就有可能会引起散热器芯子与发动机风扇的刮蹭甚至碰撞,从而导致散热器损坏漏水,因此冷却系统的固定是很重要的。
我厂现在使用的散热器固定方式就是在散热器的侧板上焊接两散热器吊耳,两吊耳通过胶垫后直接架在车架上翼面,然后在散热器下部装上两个散热器拉板支架,与安装在横梁下翼面的支架连接,达到固定散热器的目的。
散热器的固定原则就是:在车辆行驶过程中散热器不能够上下跳动及前后晃动(或者晃动量非常小),因此需要尽量将吊耳及下部拉板的上下距离尽量布置到最大,使拉板的力臂最大。
详见下面的示意图所示:
冷却系统总成示意图。