关于汽车冷却系统的开发

xc2004200512345

看了各位热心朋友的发言，感谢之至，呵呵。自从国内整车厂慢慢的有了整车热管理这个概念以后，冷却系统的匹配就显得重要起来了，特别是现在的燃油经济性和国四排放法规的余热，冷却系统就显得越来越重要了，关键是有时候要向客户提供有利的匹配数据，我感觉 不再是单独做中冷和散热器，冷凝器的问题了，需要的是提供一整套的匹配方案，呵呵，看来国内做这个行业的需要尽快提升自己的实力啊!

lkygm

整车冷却系统，需要相关的数据来计算验证!
发动机的工况条件，散热系统，循环系统!

glcm1974

其实说起来，技术是个细致活，但没什么可为难的。比如说，散热器。
第一，要求达到的性能，也就是说在给定的风速、流速下，散热能力要达到多少？内腔水阻不能超过多少？
    达到这个要求，散热铜带要用多少，散热管总截面积是多少，用多少根散热管？怎么布置？
第二，然后是外形结构设计，那就简单了，钢板折成槽钢，加上过度弯角，用螺栓连接就OK。
最关键是，要一步步的深入了解。

elegant2000

有限元分析

bhwlwys

不需要学习流体力学,设计资料上有详解,足够用了

小熊1

我还以为是发动机冷却呢！

达朴

和气估的流动，和水都有关系

fatty1908

日积月累吧，想要做好，基础课是必备的。

ericgreat

我也正在做一个项目关于冷却系统的

fanzy1972

从事散热器设计要多学习一些传热学知识！我大致向你讲一下：
芯子是铝散热器的主体，散热器性能设计主要就是芯子结构的设计，即芯子大小、散热带、冷却管的选择和设计。
铝散热器一般应按满负荷条件下设计。一般我们用最大扭矩点的条件去设计，用最大功率点条件去校核。
铝散热器的设计计算
   方法：
1）根据发动机的性能参数确定中冷器芯子的正面积，初步确定芯高×芯宽×芯厚等几何尺寸及芯子结构。
2）根据专业计算或试验数据确定铝散热器的传系数K。
3）计算铝散所必须所必需散热面积F=Q/K△t
         其中 Q=q×Cp×DT
4）如果铝散的实际散热面积大于F值，
5）计算冷却液在铝散内部的流速，通常水流速应控制在0.2~1m/s范围内。
6）可用铝散热器专业软件或简单的电子表格完成以上的计算。

liko99900684

散热器的设计

散热器的设计以符合发动机在正常工作范围的散热量需要设计，同时，应满足车辆安装需求的最小空间和维护方便等内容综合考虑。
2.1 散热器的设计要求
1）散热能力能满足发动机在各种工况下的需要；
2）冷却系统消耗功率小，且热机快；
3）体积小，重量轻，便于拆装维修；
4）使用可靠，寿命长，制造成本低。
2.2理论依据及计算方法
散热器的计算程序根据热平衡试验的数据或经验公式而来,下面具体阐述。
1）散入冷却系统的热量Qw。
Qw受许多复杂因素的影响，很难精确计算，可以用下列经验公式估算：
Qw=AgeNehn/3600，kj/s                         ⑴
式中：  A－传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比，一般取0.18～0.25；
ge－发动机燃料消耗率，一般取0.210～0.270 kg/(kW.h)；
Ne－发动机功率，kW；
hn－燃料低热值，一般取41870 kj/kg。
2）冷却水的循环量Vw。
                     Vw= Qw/△twγwcw，m3/s                              ⑵
式中：△tw－冷却水在发动机中循环时的容许温升，一般取6～12℃；
γw－水的密度，近似取1000kg/m3；
cw－水的比热容，可取1 j/(kg .K) 。
3）冷却空气的需要量Va。
Va一般根据散热器的散热量来确定，散热器的散热量可近似等于散入冷却系统的热量Qw。
Va= Qw/△taγacp，m3/s                                ⑶
式中：△ta—空气经过散热器前后的温差，通常取10～30℃；
γa—空气的密度，一般取1.01kg/m3；
cp—空气的定压比热容，取0.25 j/(kg .K)。
4）设计散热器的芯部：以管片式为例进行设计。
管片式散热器的评价参数主要有传热系数和空气阻力两项。传热系数受散热器芯部结构、水管中水流速度、通过散热器的空气流速、管片的材质及制造质量的影响；空气阻力主要取决于散热器芯部的结构和尺寸。当散热器外形尺寸不变时，增加散热片的间距，可以提高传热系数，但散热片的间距增大后会减少散热面积，间距过小时又会增大空气阻力，所以一般散热片间距取2.5～4.5mm，考虑到防爆胶轮车主要在井下运行，空气中煤粉较大，易堵塞，一般取较大值4～5mm；管片式水管的尺寸一般为（2～3）×（12～19）mm，我国散热器标准规定为2.2 ×19 mm，考虑到井下水质较硬，可取3×19 mm，水管常用黄铜或紫铜制造，考虑到有色金属的成本高，水管壁厚取0.1～0.2mm，散热片厚度为0.06～0.1mm。管子的排列顺序有顺排、错开排和管子与气流方向成一定角度排列的排列方式，排数矿山车一般取3～7排，但考虑排数增多进气阻力相应增大，一般取3～4排为宜。水管横向间距10～15mm，纵向间距15～25mm。
散热器的上下水箱用0.8mm的黄铜或钢皮冲压而成，散热器较大时取1.0～1.5mm，上水箱高度为60～100mm。
5）散热器的正面积FR。
FR=Va/va，m2                                             ⑷
式中：va—散热器正面前的空气流速，m/s；可根据车速来计算。
6）散热器的高度h和宽度b。
根据总体布置确定散热器的高度和宽度。一般先确定高度h，再确定宽度b。
b=FR/h，m                                                ⑸
7）散热器的水管数i。
i=Vw/vwf                                                   ⑹
式中：f—每根水管的横截面积，m2；
vw—水在散热器水管中的流速，取0.6～0.8m/s。
8）散热器的散热表面积F。
F =Qw/KR△t，m2                                           ⑺
式中：KR－ 传热系数，一般取0.069 ～0.117kj/（m2.s.℃）；
△t－散热器中冷却水和冷却空气的平均温差，△t = tw－ta =（tw1－△tw/2）－（ta1＋△ta/2）；
tw－冷却水的平均温度，tw= tw1－△tw/2；
ta－冷却空气的平均温度，ta= ta1＋△ta/2；
tw1—散热器的进水温度，取95～100℃；
ta1—散热器冷却空气的进口温度，取40℃
△tw—散热器冷却水的进出口温差（即冷却水在发动机中循环时的容许温升），取6～12℃；
△ta—散热器冷却空气的进出口温差，取10～30℃。
9）散热器的实际表面积Fo
实际工作时，由于冷却空气流速不可能均匀，以及散热器工作的地方灰尘较大，散热片上会有尘土，这样散热性能就要下降，所以实际选取的散热面积Fo要比理论计算的散热面积F大一些，通常取
Fo=βF。                                 （8）
其中：β为储备系数，一般取1.1～1.15。计算结果可用散热器的比散热面积来验算，即载重车取Fo/Ne=0.204～0.408m2/kW。
10）散热器芯部的厚度lR。
lR=Fo/FRφ，m                                    （9）
φ—散热器芯的容积紧凑性系数，一般取φ=500～1000m2/m3，对于选定的芯部结构，它是一个定值。

fangcc1985

我现在从事汽油机的冷却、润滑和呼吸系统的开发，由于是刚接触，不知道需要了解什么，现在在看工程流体力学方面的书籍，好多都看不懂。

sungf1

这些都没有实质性的资料啊

CHAIJIALI

我也是正在做一个冷却模块的开发，有没有哪位高手知道车辆的通气阻抗如何去计算？

做冷却系统的开发，流体的知识还是必须的。。

layjy1314

做性能匹配的话只需要按照长春汽研所的汽车设计手册上来就可以ile