汽车冷却系统的设计及匹配试验
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。
汽车热管理性能道路评价——动力总成冷却及热保护试验方法
汽车热管理性能道路评价——动力总成冷却及热保护试验方法汽车热管理性能是指汽车动力总成在工作过程中的热能分配和排出情况，涉及到动力总成的冷却和热保护功能。
为了评价汽车的热管理性能，进行动力总成冷却及热保护试验是一种常见的方法。
本文将详细介绍动力总成冷却及热保护试验方法。
动力总成冷却试验是为了验证汽车在各种工况下动力总成的冷却性能。
试验主要包括带负荷冷却性能试验、恒速工况冷却性能试验和爬坡冷却性能试验。
带负荷冷却性能试验是在发动机负荷工况下进行的试验，目的是评价冷却系统能否满足发动机在高负荷工况下的冷却需求。
试验中需要测量发动机的冷却水温度、发动机排气温度和进气温度等参数，并根据试验要求进行分析和评估。
恒速工况冷却性能试验是在发动机恒定转速工况下进行的试验，主要是为了评估动力总成在持续工作状态下的冷却性能。
试验中需要测量发动机各个关键点的温度，并根据试验要求进行分析和评价。
爬坡冷却性能试验是为了评估动力总成在长时间持续爬坡工况下的冷却能力。
试验中需要测量动力总成各个关键部件的温度，并结合试验要求进行分析和评估。
除了冷却试验外，热保护试验也是评价汽车热管理性能的重要方法之一、热保护试验是为了验证汽车在温度过高时动力总成能够及时采取保护措施，防止发动机过热引发故障。
试验中需要模拟汽车在高温环境中的工作状态，并通过检测传感器、冷却器和电子控制模块等来评估动力总成的热保护性能。
总结起来，动力总成冷却及热保护试验主要包括带负荷冷却性能试验、恒速工况冷却性能试验、爬坡冷却性能试验以及热保护试验。
这些试验能够客观评价汽车热管理性能，为汽车制造商提供有关冷却系统和热保护系统设计的参考依据，并提供优化和改进的方向。
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。
整车冷却系统的设计与匹配研究
’
某公 司车型 的发 动机 出水 温度普遍偏低 （ 相 比 竞争 车 型 ） ， 且 目前 的冷却 系匹配 计算不 完善 、 发动 ／ ＝ ： 一一 ｌ 一 机 台架 冷却 系试验 对冷却 系 的热平衡 关注较 少 。 ＾ ★ ＼ 一 ／ ０ 本文首先 指 出目前冷 却系 匹配 计算 中存在 的主要问 ：ｊ 题 ，接 着对 发动机 台架冷却 系热平衡试验 的一 致性 进行分 析 ， 然后 根据冷却 系试 验开发工作 ， 确定 冷却 系计算 的内容和流程 ， 最后利用 ｆ ｌ ｏ ｗ ｍ ａ ｓ ｔ ｅ ｒ 软件 对冷 图 ２ 台架冷却试 验 图 １台 架冷 却 试 验 却 系建模 ，分析进 风量 、格栅 开 口率对冷却 系 的影 散 热 器进 出水 温 差 发动机全 负荷功率及散热量 响。 ２冷 却 系 计算 主 要 计 算 问题 解 析 冷却 系计算工况 ：目前计算 采用发动 机的最大 功率点 和最大扭矩点 工况 。而 整车冷却 系试 验 的工 况， 包括 山路爬 坡 、 高速爬坡 以及高速工况 。冷却系 日 计算应与试验工况一致 。 散热器 前风速 ： 额定功 率点 的散热器 前风速 ， 计 』 ＼ 、 哦 帆 算采用 的风 速过大 。参照风洞试验 结果 ， １ ４ ０ ｋ ｍ ／ ｈ风 ｆ ——］ ／ 扇 全 开 、百 叶 窗 打 开 时 散 热 器 前 的平 均 风 速 仅 ５． ７ ５ｒ ｒ ｄ ｓ 图 ３台 架布 置 示意 图 图４ ｆ ｌ ｏ ｗ ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ 模 型 图 未体现 发动机 出水 温度 的计算 结果 ；从上述 分 定行驶工况。 析看 出 ， 目前的冷却 系匹配计算需要 改进 ， 以满 足整车冷却 系 的计 ｄ ． 根据发动机散热量万有特性图确定计算工况下的散热量。 算需求 。 ｅ． 散热器 、 风扇的匹配及 目标水温的确定 。 ３ 整车与台架冷却系热平衡试 验对 比及台架改进建议 通 过散热量 和流经散热器 的流量 ，确定 散热器 进出 １ ： ３ 的温度 （ １ ）从整车采用 山路爬坡工况 和高速爬 坡工况 ， 与发动机 台架 差 ； 通过散热量和散热器前风量 ， 确定散热器前后冷却风温度差 ， 整 热平衡的相应工况点进行对 比。结果显 示 ， 整 车山路爬坡工况与发 车冷却系试验 中 ， 山路爬坡工况环境温度 ３ ８ ℃， 考虑冷却 风经过冷 动机台架对应的况的散热量结果基本相 同 ； 整 车高速爬坡工况 的散 凝器后 温度上升 ， 散热器前后冷却风温差 ， 得到散 热器后 的冷却 风 热量为 台架散热量 的 １ ． １ ４倍 。 温度 ；根 据散热器前 的冷却 风温度 ， 以及 液气温差 ， 确定发 动机 的 （ ２ ）从发动机 台架冷却系热平衡一致性分析 。 发动机 台架冷却 出水温度 ； 与整车试验结果对 比， 并需做散热器 的部件试验 ， 以确定 系统试验结果（ 发动机全 负荷 ） 见图 １ － ２ 。 真实的传热系数 。 从图 １ 看出， 发动 机 出水 温度 ８ ８ 。Ｃ、 １ １ ５ 。Ｃ时 ， 散 热量 曲线 ４冷却 系统建模 波动较 大 ； 图 ２可 以看 出， 进 出水 温差 波动很 大。 出水 温度 ８ ８ 。Ｃ 软件辅 助分析利用 软件 ｆ ｌ ｏ ｗ ｍ ａ ｓ ｔ ｅ ｒ 对 整车的冷却 系进行 建模 ， 时， 节温器 未全 开 ， 造成进 出水温差波动大 ； 出水 温度 １ １ ５ 。Ｃ时 ， 进 可在整车设计初期对 冷却 系的压力 、 流量 、 温度分布进行预估 ， 以及 出水 温差波动原 因为热平衡时间较短造成 。 对重要参数的敏感度进行分析 。建模结果见 图 ４ 。 主要问题及改善台架 目前的冷却系布置示意图见图 ３ 。发动机 参数敏感 度分析 ： 计算进 风量变化 、 格栅开 口率变化 对冷却 系 出水温度较高时 ，通过在散热器前额外 加风机对发动机进行冷却 ； 的影响 ， 随车速 的增加 ， 风速随开 口率的变化增大 。 排气管温度较高时 ， 在排 气侧 加开风机 。 ５ 结论 台架冷却 系试验 主要 问题 ： 目前 台架 使用 风机对散热 器 、 排气 本文指 出了 目前冷却系存在 的主要 问题 ， 并对 目前发动机 台架 降温 的同时 ， 也 带走缸体 、 缸盖 、 油底 壳部分热量 ， 造成 通过冷 却液 的冷却系热平衡试 验提 出改善建议 ；经实车的计算 与试 验结果对 的散 热量计算值 偏低 ； 台架热平 衡时 间较 短 ， 特 别是 出水 温度较 高 比， 编写 的冷却系计算流程 可在 动力总成参数确定后 ， 对 整车冷却 时， 发动机 的出水温度不容易控制 。 系的设 计起到一定的作用 ； 采用 Ｆ ｌ ｏ ｗ ｍ ａ ｓ ｔ ｅ ｒ 软件可 以在整车设计初 鉴 于以上问题 ， 对 台架冷却系试验 的改善建议如下 ： 期对冷却 系的设计起到预测的作用 ； 后期需通过奇瑞公 司其他车辆 ａ ． 通过水冷式热交 换器带走发 动机冷却液 热量 （ 最终通过 冷却 的试验结果进行冷却系计算的对标 ， 规 范冷却系计算过程。 水塔带走热量 ） ， 保证发 动机 的热 量都通过 热交换器 带走 。 测量 热交 参考文献 换器 的散热量 ， 即可得到发动机的散热量。 【 １ ］ 盛 明星．整 车冷却 系统优化 匹配 方法浅谈【 Ｊ 】 ． 柴油机设 计与制造 ｂ ． 适 当延长热平衡时间 ， 提高台架的一致性 。 ２ ０ ０ ６ ， ６ ： １ ０ —１ ７ ． 结合整车冷却 系试验工况 ， 提 出冷却系的匹配过程如下： 【 ２ ］ Ｐ广锋， 郭新 民， 孙运柱． 汽车冷却 系统水温对发 动机 性能的影响 ａ ． 明确市场 区域 ， 确定 环境温度 。 ［ Ｊ ］ ．山东内燃机， ２ ０ ０ ２ ， １ ： ２ ９ — ３ ３ ． ｂ ． 确定 目标水温。 ［ ３ ］ 郭春裕， 郭斌， 陈永 良．汽车冷却 水泵密封性 能试验 台的设计『 Ｊ ］ ． 中 ｃ 确 定冷却计算具体工况 ： 发动机功率与整车行驶 阻力 匹配 ， 确 国科 技 信 息 ， ２ ０ ０ ６ ． １ ５ ： ４ ７ — ４ ８冷却 系统 的设 计 与匹配研 究
汽车发动机冷却系统与散热器的匹配设计
出， 经 过 散 热 器 冷 却 后 的冷 却 液 再 进 入 人 发 动 机 进 行 冷却 循环 ， 也就是大循环 ， 使发动机尽量保持在最佳工作温度。
４ 散热器的设计计算
散热 器 是 冷却 系统 中 的 重要 部 件 ，其 主 要作 用 是 储 存 冷却 液 ， 并将 冷 却 液 携 带 的热 量散 发 出去 ， 从 而 降低 发 动 机 冷却液温度 ， 最终达到发动机降温的过程。 散热器 的合理设
黄坚 ＨＵ ＡＮ Ｇ Ｊ ｉ ａ ｎ
（ 广 西 机 电职 业 技 术 学 院汽 车 工 程 系 ， 南宁 ５ ３ ０ ０ ０ ７ ） （ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ Ｈ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｎ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ５ ３ ０ ０ ０ ７ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
中图分类号 ： Ｕ ４ ６ ４
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ４ ３ １ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ３ ０ — ０ ２
１ 发 动机冷 却系统 的功能
其 工作原理是利 用水泵提高冷却液 的压力 ， 强 制冷却
汽车发动机（ 汽 油 机 或 柴 油机 ） 在 工作 时 ， 与 高 温 燃 气 液在发 动机 的冷却水道 中循环流动 ， 将发动机 多余 的热量 相 接 触 的零 件 最 高 温 度 高 达 ２ ０ ０ ０摄 氏度 以上 ，发 动 机 冷 带走 ， 使 其保持在最佳 工作温度。有小循环 与大循 环两种 却 系统 的 主 要 功 能 就 是 把 受 热 零 件 吸 收 的部 分 热 量 及 时 工作模 式。小循环是 指在发 动机冷启动后 ， 温度较 低的冷 散 发 出去 ， 保 证 发 动 机 在 最 适 宜 的温 度 状 态 下 工 作 。 一 般 却 液 不 会 将 节 温器 打 开 ， 此 时冷 却 液 只 经 过 水 泵 在 发 动 机 的水 道 中进 行 循 环 ，使 发 动 机尽 快 达 到 正 常 的工 作 温 度 。 正 常 的冷 却 水 温在 ８ ５ 一 ｌ ｌ ０ 。 Ｃ 之 间。
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。
发动机冷却系统匹配计算与试验分析
Ｑ 空气的比热 ， ｋ ｃ ａ ｌ ／ ｋ ｇ ％。 根据公式 （ ６ ） 、 （ ７ ） 和Ｑ ｏ ＝ Ｑ 可得到下列公式 ：
（ 一 ｔ 。 １ ） ＝ ｐ ｌ ｌ ， ） （
图 ２ 通过壁热流的热通过率 Ｋ
（ ８ ）
１ ． ４ 散热 器散 热量和 液气 温差
《 客 车 技 术 》 Ｋ Ｅ Ｃ Ｈ Ｅ Ｊ Ｉ Ｓ Ｈ Ｕ ２ ０ １ ５ ． ３ ． 回
散 热器流 出的散热后水的水温
（ ５ ）
性 冷却用大气吸热后温度 能 散热器 的散热量
式中： 一空气 的水 当量 ， ｋ ｃ ａ ｌ ／ ｈ ℃；
ｃ 水的水当量 ， ｋ ｃ ａ ｌ ／ ｈ ％。
１ ． １ 热通 过率 根据公式（ ４ ） 和（ ５ ） 可 以求 出散热器的有效 因子 。
ｔ ｗ — ｔ 使用对数平均温度差来求取， 计算公式如下 ：
ｔ ｗ － ｔ ａ ＝ －
。 ｇ 与 ｔ ｗ ｌ － ｔ ａ ２
（ ３ ）
器人 口的空气和水 的温度 、 散热器的散热面积 、 热通过 率、 空气吸热后稳定、 水放热后的稳定来决定的。所设 定的 目标温度与发热量是否匹配是确定散热器基本 性能的基础 ， 散热器基本性能参数见表 １ ， 其中ｔ 小ｔ ｗ 、
时
、 嗽
对汽车散热器来说 ， ｔ ｔ 。 。 被称之为液气温差 ， 在
表 ４ 待选用散热器总成主 要尺寸参数
项目 单位 参数
确定散热器 的散热量时 ， 应先求得液气温差值。通过
液气温差值 ，可对各种散热器的散热量进行 比较 ， 便 于散热器选型 ； 在散热器使用地 区的最高大气温度定 为￡ 水 的沸点以下的温度定为 ， 求液气温差 ｔ ｗ ｌ － ｔ ａ （ 例如设定为 ６ ５ 。 ） 时的散热量 Ｑ ， 把这个 Ｑ 岱和发动
机械工程中的冷却系统设计与分析
机械工程中的冷却系统设计与分析冷却系统是机械工程中不可或缺的一部分，它被广泛应用于汽车、航空航天、能源生产和工业设备等领域。
冷却系统的设计和分析对于机械设备的性能和寿命至关重要。
在本文中，我们将探讨冷却系统的设计原理、分析方法和实际应用。
一、冷却系统的基本原理冷却系统的基本原理是通过向机械设备输送冷却剂，将设备上产生的热量带走，并通过换热器或冷却塔等设备将热量散发到周围环境中。
冷却系统通常由冷却剂、泵、冷却器、控制装置和传感器等组成。
冷却剂的选择在冷却系统的设计中起着重要的作用。
常用的冷却剂包括水、冷冻剂和液氮等。
水是最常见的冷却剂，其具有高热传导性和稳定性。
冷冻剂在一些特殊应用中使用，能够在低温下提供更高的冷却效果。
液氮是一种极低温的冷却剂，适用于一些需要极低温度的应用。
泵用于将冷却剂从储存器输送到冷却设备中。
泵的选择要考虑到流量和压力的要求。
冷却器是冷却系统中的关键组件，其目的是将冷却剂的温度降低。
常见的冷却器包括散热器、冷却塔和热交换器等。
控制装置和传感器用于监测和控制冷却系统的运行状态，确保冷却效果的稳定性和安全性。
二、冷却系统的分析方法在冷却系统的设计和分析中，我们通常需要考虑以下几个因素：1. 热负荷分析热负荷分析是冷却系统设计的第一步。
通过分析机械设备产生的热量和热负荷的分布情况，可以确定冷却系统所需的冷却能力。
热负荷分析通常涉及热传导、对流和辐射等传热机制的计算。
2. 流场分析流场分析是冷却系统设计的关键部分，它涉及流体力学和传热学的知识。
通过建立数值模型，可以分析冷却剂在冷却系统中的流动情况和温度分布。
这有助于优化冷却系统的设计和提高冷却效率。
3. 材料热力学分析材料的热力学特性对冷却系统的性能和寿命有着重要的影响。
在冷却系统的设计中，需要分析材料的热膨胀、热导率和热稳定性等热力学特性，以确保设计的可靠性和安全性。
4. 能量耗散分析冷却系统的能量消耗与系统的运行效率和成本密切相关。
冷却系统基本设计规范
冷却系统基本设计规范简式国际汽车设计（北京）有限公司2008.5目录1.冷却系统的构成和设计要求 (1)1.1 冷却系统的构成 (1)1.2 冷却系统的设计要求 (1)2 冷却系统设计 (2)2.1 散热器 (2)2.2 冷却风扇 (6)2.3 风扇护风罩 (7)2.4 压力盖 (8)2.5 膨胀水箱 (10)2.6 取暖器 (13)2.7 水泵 (13)2.8 散热器管路 (13)2.9 冷却液 (14)1.冷却系统的构成和设计要求1.1 冷却系统的构成冷却系统由散热器、风扇、膨胀箱等部件组成。
其功能是对发动机进行强制冷却，保证发动机能始终处于最适宜的温度状态下工作，以获得较高的动力性、经济性及可靠性。
汽车冷却系统的结构简图见图1-1所示：图1-1 冷却系统的构成1.2 冷却系统的设计要求1) 冷却系统的设计应保证：使用冷却水作冷却液和 0.5bar 以下的压力盖时，发动机出水口的温度允许到 100 ℃；使用冷却水作冷却液和 0.7-0.9bar 压力盖，在不连续工况运行下，最高水温允许到 110 ℃。
2)如果使用长效防冻防锈液作冷却液和 0.5bar 以下的压力盖时，发动机出水口的温度允许到105℃；使用长效防冻防锈液作冷却液和 0.7-0.9bar 压力盖，在不连续工况运行下，最高水温允许到 115 ℃。
3) 冷却液的膨胀容积应大于等于整个系统冷却液容量的 6 %。
4) 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。
2 冷却系统设计件进行冷却系统内流场计算分析，最终以整车高温试验结果对冷却系统设计是否满足使用要求进行确认。
具体各主要部件的设计过程如下。
2.1 散热器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。
新能源汽车冷却系统设计及优化技术研究
新能源汽车冷却系统设计及优化技术研究随着环境污染和能源危机的日益严重，新能源汽车作为替代传统燃油车辆的重要选择，其发展受到了广泛的关注。
而新能源汽车的核心技术之一就是冷却系统的设计和优化。
冷却系统是保证新能源汽车稳定运行的关键部件，其性能会直接影响车辆的续航里程、功率输出和寿命。
新能源汽车冷却系统的基本原理是利用冷却剂对电池组、电机和控制器等关键部件进行冷却，以保持它们在适宜温度范围内工作。
同时，冷却系统还要能够在极端环境下提供足够的冷却能力，确保车辆的正常运行。
因此，设计高效的冷却系统是新能源汽车研发过程中的重要任务。
新能源汽车冷却系统的设计首先要考虑的是系统的稳定性和可靠性。
新能源汽车使用的是高能量密度的电池，其对温度的敏感度非常高。
过高的温度会导致电池性能下降、寿命缩短甚至引发安全事故。
因此，冷却系统需要能够及时、准确地控制电池组的温度，避免过热或过低。
其次，冷却系统还需要考虑能耗和能源利用率的问题。
冷却系统会消耗一定的能量，因此需要设计出低功耗、高效能的系统。
例如，可以采用电驱动的风扇和泵来替代传统的机械驱动装置，以减少能源消耗并提高系统的效率。
此外，还可以通过优化散热器的设计和采用高导热材料，提高冷却效果，减少系统的负荷。
同时，冷却系统的布局和结构也需要精心设计，以确保冷却剂能够充分覆盖到每个关键部件的散热表面。
一般来说，冷却系统采用的是循环冷却的方式，即冷却剂在组件间流通，带走热量。
设计合理的管路和散热器布局可以有效地降低冷却剂的压力损失和流量阻力，提高系统的冷却效果。
除了系统的设计，冷却系统的优化技术也是研究的重点之一。
优化技术旨在提高冷却系统的效率和性能，降低能耗和成本。
其中，数值模拟和仿真是一种常用的优化方法，可以对系统的流场、温度场等进行模拟和预测，根据结果进行优化设计。
此外，还可以借助先进的传感器技术和智能控制算法，实时监测和调节冷却系统的运行状态，提高系统的响应和控制能力。
对某型发动机冷却系统的设计与匹配研究
参 数 参数值
额 定 功率 （ ｗ）转 速 （ ・ ｎ ） ｋ ／ ｒ ｍｉ 最 大 转 矩 （ ｍ） 功 率 （ｗ） 转 速 （ ・ ｉ ） Ｎ ／ ｋ ／ ｒ ｍｎ 额 定 功 率 时 ， 动 机对 冷 却 液 的散 热 量／ 发
（ ｋ Ｊ・Ｓ ）
维普资讯
２０ ０ ７年第 ４ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
车 辆 与 动 力 技 术 Ｖ ｈｃ ｅｉ ｅ＆Ｐ ｗ ｒ ｅｈ ｏ ｇ ｌ ｏ ｅ ｃｎ ｌ ｙ Ｔ ｏ
总第 １８期 ０
文章编号 ：１０ ４ ８ （ ０７ ０ ０ ３ ０ ０ ９— ６ ７ ２ ０ ）４— ０ ２— ４
积要 留一 定 的储 备 空 间 ，取 储 备 系 数 为 １１［ ， ．５２ ｊ
则 所需 散热 总面 积 Ｆ＝（ ． ０ １ ）Ｘ８ ． ５＝ ０ １～ ． ６ ８Ｘ１ １ １ ．２～１． ９ （ ，一般 应 参考 安 装 空 间尽 可 能 ０１ ６ １３ ｍ ） 选较 大散热 面积 ．载 重 车辆 散 热器 迎 风 面 积 Ｆ 与
２ １ 散热器 的技 术参数 设计 ． 根 据该 车辆 的工 况 ，选 管 片式散 热器 ．载 重车 用散热 器 的总散 热面 积与 发动 机 功率 之 比约 为 ０ １ ． ０ １ （ ・ ｗ ）… ，考虑 到 外 界耗 损 ，散 热 面 ．６ ｍ ｋ
～
矗 ＼
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，
彦 匿
上 ，通 过校 核计算 和优 化 匹配成功 地解决 了某 型发
动机冷 却不 足 的问题 ．
发 动 机 冷 却 液 流量 ／ Ｌ・ ｎ ） （ ｍｉ
１ 设 计 任 务
某汽 车改装 厂生产 的专 用汽 车采用 某型柴 油发
汽车冷却系统设计
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。
2）应在短时间内，排除系统的压力。
3）应考虑膨胀空间，一般其容积占总容积的4-6%；4）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。
5）在发动机高速运转，系统压力盖打开时，水泵进口应为正压；6）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；7）设置水温报警装置；8）密封好，不得漏水；9）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。
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。
在整车布置中散热系统中，还要考虑散热器和周边的间隙，散热器到保险杠外皮的最小距离100毫米，如果发动机的三元崔化在前端的话，还要考虑风扇到三元催化本体距离至少100毫米，到三元催化隔热罩距离至少80毫米。
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。
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
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。
汽车冷却系统匹配设计简析
汽车冷却系统匹配设计简析摘要：随着汽车普及率的提高，各地路况差异及装载质量的不确定性造成车辆在动力及油耗方面表现的各不相同，其中冷却系统设计匹配合理性是影响汽车的动力性及经济性的因素之一。
冷却系统通过对发动机进行强制冷却，保证发动机能始终处于最适宜的温度状态下工作，以获得较高的动力性、经济性及可靠性。
本文着重介绍了冷却系统关键部件匹配设计要点。
关键词：汽车发动机冷却系匹配热平衡试验中图分类号：th 文献标识码：a 文章编号：1007-0745(2011)01-0108-021、概述汽车水冷发动机冷却系统关键由发动机冷却水套、冷却散热器、冷却水泵、节温器、冷却风扇(硅油风扇、电子扇)、冷却液等部件构成，它们之间通过合理匹配才能对汽车动力性及经济性发挥积极的作用，本文只针对轻型车或轿车冷却系统部件进行阐述。
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。
在整车布置中散热系统中，还要考虑散热器和周边的间隙。
3、冷却系统关键部件设计要点3.1散热器匹配设计要点由于轿车车身较低，空间尺寸紧张。
横流水结构散热器能充分地利用轿车的有限空间最大限度地增加散热器的迎风面积。
减薄芯子厚度，这样利于风扇的风量和车的迎面风的通过性，提高散热器的散热效率。
轿车芯厚不超过两排水管。
对于高速行驶的车辆的散热器设计要充分考虑迎面风冲击效应。
目前散热器以铝代铜，采用硬钎焊技术提高总成强度和散热量，在不增大散热器空间尺寸和生产成本的前提下，提高系统压力也是目前广泛采用的办法。
散热器通常为四点悬置，也可以采用三点悬置。
其中主悬置点为2个，辅助悬置点为2个或1个。
所有悬置点应布置在同一个部件总成上，改善散热器受力情况，以尽量减少散热器的振动强度。
整车冷却测试验证方法
整车冷却、热害测试验证方法一、概述整车冷却、热害测试验证一般以环境试验室测试和实车现地测试两种方式进行，因现地测试的条件无法精确控制，一般作为实用性判定及环境试验室测试结果的参考。
量化的系统分析及冷却、热害水准判定，以环境试验室模拟测试为准。
在冷却、热害测试过程中，除了冷却水温度、机油温度量测外，空调系统中冷媒温度和压力、热害顾虑部品的温度均要量测。
在试验过程中还应对A/C保护工作温度点进行确认。
测试条件或参数的设定应根据车型、目标使用环境等因素来决定，二、常用测试模式(实验室模拟)对整车冷却能力的测试现有两种模式，分别从不同的角度和出发点来测试、评价整车的冷却性能。
1、基于实车使用工况的模拟测试模式这种模式以车辆在使用过程中典型的工况为前提，结合车辆冷却系统的性能特点，依不同的车辆类型作为条件设定的依据。
对相同类型的车辆，其测试循环和参数设定是一样的。
2、基于发动机特性的模拟测试模式这种模式以发动机理论上可能需要的最大水套散热功率和车辆可能的热平衡严苛工况为前提，一般测试车辆在发动机功率点和扭矩点转速时的冷却能力。
其测试过程属于特定工况点测试，未进行循环工况测试。
测试时坡度等参数的设定会依车型作些变化。
3、比照上述两种测试模式，第一种模式偏向于从车辆可能的使用条件考虑问题，实用性较好，适合于乘用为主车辆的测试验证。
但对一些非常用工况（如长时间低速爬陡坡）模拟不够（一般认为乘用车极少有这种工况）。
第二种模式偏向于从理论上研究可能的热平衡最严苛工况，但对开空调条件下，长时间IDLE、城市走行工况的模拟不够。
这种模式比较适合于卡车的测试验证。
三、两种模拟测试模式详解1、基于实车使用工况测试模式基于实车使用工况测试循环共有四种，①高速平坦及高速爬坡②中、低速爬坡③迟滞走行④缓加速。
不同的测试循环分别模拟不同的典型车辆工况，对于新开发车型一般进行所有的四个测试，以全面测试验证整车冷却、热害水准。
对于特定的项目而言，在有足够的DA TA BASE前提下，有时为了节省时间可只做①中、低速爬坡和②迟滞走行这两个测试循环（一般认为中、低速爬坡工况最为严苛，但应根据车型、DATA BASE等情况分析而定）。
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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了的 ， 散热量 比最初设计 的增加 了 ２ ％， ３ 散热面积 比 ６ ０×２ ０％ ＝ １ ２ｋＷ 。 最初 设 计 的增加 了 ７ ． ，迎 风 面积 比最初 设 计 的 ２８％ 这样看来 ， 整车在 ６ ／ 行驶时 ， ０ ｍｈ ｋ 就达到了热平 增加 了 ５ ０％， 居然还会 出现水温高的问题。 衡 ；当车速达 到 ７ ｍｈ时 ，一定 会 出现水 温高 的 问 ０ｋ ／ ２２ 对 问题 的分 析 ． 题。因为满载时，发动机散发到冷却系统的散热量为 针对 以上 问题 ， 我们从冷却风道上思考 ， 细观 １ 大于冷却系统的吸热量 １ 热平衡不好 ， 仔 ７ Ｗ， ｋ ２ ｗ， ｋ 难 察整车发动机仓 的内部结构布置 ， 发现如下问题 ： 怪会出现高速 ７ ｒ ０ ｒｈ以上车速水温高的问题。 ｋｄ （） １ 导风罩与散热器不匹配。 最初选择的电子扇 为了证实导风罩及重叠影响散热效果 ，我们将 的 最 大外 径 太 小 ，水 箱 大部 分 散 热 面积 被 导风 罩 盖 不 合理 的导风 罩 拆 下 ，只装 了适 合 于 ３ ５风 扇 直径 ０ 住， 在整车高速行驶时 ， 由于导风罩挡住 了出风 口， 的 小 导 风罩 ， 箱 及 其他 部 位 无 阻 挡 物 ， 外 ， 整 水 另 调 对 自然 空气流动有严重的影响 ，这严重影响了高速 了散热 器 与冷 凝 器 的重 叠 部位 及水 箱 上 部 的 ０距 离 的空 气 流 动 ， 形 中减 少 了水 箱 的 散热 面 积 ， 以导 的横梁， 了如下试验 ， 无 所 做 如表 ｌ 所列。 致 了高速行驶时出现水温高的现象 ； 表 １ 导风罩与散热器改进试验数据表 （） ２ 水箱布置中与冷凝器重叠过多 ， 两者之间 且 各 车速工 况 散热器配原 电子扇及不 合理 去掉导风罩多余 的 （ｍ ｋ ｍ） 的导风罩和多重叠（ ） ℃ 部 分． 无重叠（ ｃ ｏ） 的间 隙 小 ， 小 处 仅 为 ２—４ｍ 这 也 严 重 地影 响 了 最 ｍ， 城 市工况 正常 正常 水箱 的散热面积的正常发挥 ， 影响了冷却效果 ； ７ ０ ９ ７ 正 常 （） ３ 水箱 上安 装梁 与水箱 距 离小 ， 仅为 ０ ５ｍｍ， ８ ０ ９ ８ 正常 这也减少了水箱的散热面积； ９ ０ ９ ９ 正常 ｌｏ ｏ ｌ０ ｏ 正常 （） ４ 发动机仓的排风 口小 ， 排风 口面积小于水箱 ｌ０ ｌ ｌ５以 上 ｏ １３ ０ 的进风 口面积 ， 排气背压大， 热风难 以排 出去 ； ｌＯ ２ 不敢开 ｌＯ ｌ （） ５ 水箱的进风面积小 ， 前保险杠上的进风 口离 ． 水 箱 的 正 面距 离太 近 ，有 的地 方 几乎 与 散 热器 的进 ３２ 对发 动机 仓排 风 口小 的改进 针对 ２２中 问题 （ ）经计 算 ， 设计 发 动机 仓 水 ． ４， 原 风 口处 为 ０距 离 ， 严重 地 影响 了冷 却效 果 ； 这 （） ６ 发动机仓 内的冷却通风无导流 ， 发动机后的 箱 侧 的通 风 口的面积 约为
３ ０ ＋ ４ ０ ＝７ ０ ｍｍ １ ４ ９６ ５ ００ ９ ９６ ＜ ８１ ０ ０ ｍｍ ８ ０ 前隔板全部为直角 ，而且发动机后部离前隔板距 离 散 。 太近， 最小处距 离仅为 ４ ｍ， ０ ｍ 这严 重地影 响了冷却 （ 热器 正 面面积 ） 所 以造 成热 风 出不 去 ，必 然会 出现 水 温 高 的现 风 经 过发 动 机 后 流 往外 部 ，影 响 了各 种工 况 的 通 风 散热 。 象 ； 将侧 板缺 口开大 ， 出风 口面积 为 后 使 ３ ０＋ １ ０ １ ０＝ ２ ５ ０ ０ ｍｍ ４ ９６ ７ ０ ０ ６
车 况 开 空调 、 变 装 速器 侧 边 板 开 空 调 、 变 拆 速 器 侧边 板 开空 调 装 变 速 开空 凋装 变建 器 器侧 半 边 板 侧 边 板 ． 左 前 但 档 泥板 前 仆缺 ［ ＝ ｊ 水 温
８ ８— ９ ３
８ ８—９３
配 的 问题 ， 行 了如 下计 算 ： 进 （） １ 水箱 的正 面散 热芯 子的 面积 为 １ １ ０ ｚ ８ ０ ８ ｍｍ ， 原 配 电子 扇 的导风 罩的面 积为 ７ ６ ｍ ，被 遮挡住 ５进试验
３１对 导风 罩 与 散热 器不 匹 配的 改进 ． 针 对 ２２节 中（ ） （ ） （ ） ． １ 、２ 、 ３ 导风 罩 与散 热器 不 匹
试 验水 温有 明显 的改善 ， 试验 结果 见表 ２ 。
表 ２ 发 动 机 仓 排 风 口 改进 试 验 结 果 表 （ 位 ： ） 单 ℃
要验证 整车冷却 系统是 否 能平衡 发动 机 的热
动机水温不能满足设计要求 的情况 ，本文针对此 问 量 ， 即使通过 了严密的计算， 也还须对整车 的冷却系 题 从 设计 计 算 到整 车试 验 ， 开 了相 关论证 。 展 统进行试验 ，才能最后确定冷却系统的各零部件 匹 配 的合 理 性 。为 此 我们 进行 了 匹配 设计 后 样 车 的冷
动力性 和经济性 ， 又有 良好的工作可靠性。 的行 驶 速度相 对较 慢 。 汽车冷却 系统的热传递部件 ， 主要有水泵 、 散热 （） ２ 最小 爬坡 车 速 ， 主要 基 于车辆 的总 质量 和发 其 最 器 、 扇 和导 风 罩 ， 风 调节 零 件 是节 温 器 。 当车辆 在 温 动机 功 率水 平 ， 将影 响 冷却 试 验 的空 气 流 量 ， 小 和 和较冷 的环境下运行时 ，冷却系统 的调节零件把 爬 坡 车速一 般 为（ ８～ｌ ）ｍ／ Ｏ ｋ ｈ。 冷 却 介 质 的温 度 控制 在 希 望 的范 围内 ； 当车辆 在 酷 （ ） 制环 境 温度 （ Ａ ）就 是 在 发 动机 冷 却 液 ３限 ＬＴ ， 热的环境下运行时 ，热传递部件及调节零件又使冷 温度达到车辆能运行的最高环境温度。一般车辆设 定为 ４ ５℃， 最高环境温度限值 ＝ Ａ ＋ ｒ Ｌ Ｔ Ｔ Ｄ。 却介质维持在规定 的水平 以下。 因此 ， 在冷却 系统试验 中， 冷却系统 应能达到发 汽 车冷 却 系统 设计 的主要 步骤 为 ： （） １ 确定冷却系统的性能要求 ； （） ２ 确定发动机散热量和冷却液流量； （ ） 择散 热 器 、 ３选 风扇 等冷 却 系统部 件 ； （ 冷 却 系统 试验 ４）
４
６３ ５９
车速 水 箱 最 大 出 水 箱 最 大 出 水 箱 最 大 出 （ｍｈ 风 口的 温度 水 温 风 口的 温度 水 温 口的 温度 水 温 ｋ ／） 风 怠 速
１ ３ ０ ０ ４０ ５ ０ ８ ０
— 一
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ｌ３ ｏ １３ ０ １４ ｏ
Ｅｑ ｉ ｍｅ ｔ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｎｏ８。 ０１ ｎ ｆ ｃ ｆ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ． ２ ２ ｉ
汽 车冷 却 系统 的设计 及 匹 配试 验
赖焕萍 ， 格 严
（ 州 五菱 汽 车工业 有 限公 司 ， 柳 广西 柳 州 ５ ５０ ） ４ ０７
（ ） 动 机 出 水 口温 度 与 环境 温 度 的温 差 限 值 １发
问题 ：
收稿 日期 ：０ ２ ０ ． ９ ２ １－ ５－ － ０ 作者简 介 ： 焕萍 （９ ３ ） 女 ， 赖 １６一 ， 高级 工程 师 ， 学士学位 ， 主要研 究方向为汽车动力总成系统的匹配设计 ； 格 （９ （ ） 男 ， 严 １７卜 ， 广东三水人 ， 工程师 ， 学士学位 ， 主要研 究方 向为整车规划和法 规认证 。
中圈分类号 ： ４ ４１ ８ Ｕ ６ ．： ３
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：６ ２ ５ ５ ２ １ ０ — １ ６ ０ １ ７ — ４ Ｘ（ ０ ２）８ ０ ９ — ４
汽车动力系统可靠性的好坏 ，与发动机冷却 系 ｍ ， 这是设计来防止发动机冷却液出口温度超过其 统的好坏有着直接的关系，好的冷却系统可以把发 动机和传动装置受热件所传导 出来 的热及时散发到 周 围环 境 中去 ，使 发 动 机 和传 动装 置 获 得可 靠 和有 效 工 作 的 热状 态 ， 既不 过 热 ， 不 过 冷 ， 也 既有 良好 的 最高冷却液温度限值——当车辆在最恶劣冷却条件 下运行时， 可能遇到的发动机水温。对大多数公路车 辆 来说 ， 冷却 系 统所 遇 到 的最 恶 劣 的状 态 ， 发生 在 车 辆 满 载爬 长坡 时 ， 时 发动 机 的 热负 荷 最 大 ， 车 辆 此 且
方 没有 进 风 口， 面积 为 ４ ５ ｍ ， ５４ ０ｍ 占水 箱 的正 面 散 热芯 子 的面积 的 ２ ５％ ；
（ ） 动 机 仓 过 热 ， 量 散 发 不 出去 ， ４ 发 热 特别 是 发 综 合起来 ， 约有 ８ 的散热器 没 有发 挥作 用 ， Ｏ％ 发 动 机仓 盖 板 ， 得都 变 形 了 。 热 挥作用的散热器的散热量的值仅 占总散热量的 ２ ％， ０ 问题 的出现让我们深思 ，水箱 的选择是 足够大 当整 车在 ７ ｍｈ行驶时 ，散热 器 的散热 量 只发挥 了 ０ｋ ／
１ 冷却 系统的性能要 求
却系统的试验验证 ，但验证的结果发现并不能满足 设 计要 求 ， 出现 了水 温 高 的 问题 ， 对 这个 问题 我们 针 车辆冷却系统的性能要求 ，是基于车辆运行 的 展开了日下分析及验证试验 ：
最高环境 温度 和在最恶劣冷却条件下的行驶车速而 ２１ 满载试 验 时 出现的 问题 ＿ 规定的 ， 主要 有 如 下几 点 ： 对 两 台试 验样 车 进 行 了满 载 路试 ，出现 了如 下
下 面 是 笔 者 在五 菱 某 车 型冷 却 系统 的匹 配设 计 及 试 验 中 的一 点 体会 。在样 车试 制 的初 期 ， 出现 了发 动 机 出水 口温 度 与环 境 温 度 的 温 差 限 值 Ｔ Ｄ 的 能 ｒ 力 ， 能满足 设计 环境 的应 用要 求 。 才
２ 样车冷却 系统试验 问题分 析
１６ ９
《 装备制造技术）ｏ ２ ） １ 年第 ８ ２ 期
（） １ 在城市工况时 ， 如果踩刹车多 ， 停车起步多 ，