发动机闭式强制循环冷却系统内压力

rat

请教高手，闭式强制循环冷却系统内压力如何计算？压力盖设置数值是怎么得到的？当温度降低时，水系内真空度数值怎么得到的？发动机冷却系统内最高压力在哪？在膨胀水箱液面上吗？最低压力是在水泵入口
处吗？

[ 本帖最后由 rat 于 9-10-2009 20:10 编辑 ]

华普小子

1、发动机闭式强制循环冷却系统内压力控制原理和家里做饭的压力锅内压力控制原理一样。压力锅是靠安全阀（限压阀）恒定锅内压力的；闭式强制循环冷却系统的限压阀在水箱盖上，它是靠一个压缩弹簧的压力大小恒定水箱内压力的。弹簧力你应该会i算吧？
2、那么弹簧力的值（即系统内的内压力）怎么设定呢？这就是你问的第二个问题：压力盖设置数值是怎么得到的？这是设计设定问题，是由发动机最佳工作温度需求而定的。比如：我们华普发动机最佳工作温度是100度，我们设定最高工作温度为120度，在115度报警。设计冷却系统最高温度要满足130度，那么需求的压力是多少呢？ 这得用大气压力进行换算，1个标准大气压力下水的沸点是100度。要满足水的沸点在130 度需要1.4个标准大气压力。换算成弹簧力：1标准大气压=0.10133MPa；1.4标准大气压力=0.141862Mpa。
3、你的第3个问题，水系内真空度数值怎么得到的？是靠盖子上的一个单向阀（只进不出）控制的，它的开启压力略低于0.14Mpa。当系统内水受热膨胀压力增高限压阀打开，水溢出；当系统内水冷却体积收缩压力降低单向阀打开，水流进水箱。进出压力差一般设定在0.01Mpa 。
4、在一个靠体积膨胀产生压力的闭式循环系统内各处的压力值是同一的，没有那处高低之分。这里要说明一个问题就是水溢出时并不是水温已达到130度，而是常温水在增加体积后压力达到0.14Mpa了。

[ 本帖最后由 华普小子 于 10-10-2009 10:57 编辑 ]

rat

十分感谢你的回答。我还是有疑问，
1、对于有膨胀水箱的闭式强制循环冷却系统，膨胀水箱不是加满的，当系统内压力低于大气压力时，应该是靠外面的大气来补充压力的吧？
2、你所说的水系内各点压力一样也不正确吧？众所周知散热器本身有阻力，冷却液经过冷却液时必有压力降？在水泵入口处应该最小吧
另外请教高手，对于管带式散热器散热面积怎么计算？按照汽车设计手册上的那个公式吗？

[ 本帖最后由 rat 于 10-10-2009 19:50 编辑 ]

华普小子

1、膨胀水箱也称副水箱，是水箱溢出和补充回流水用的。当水箱内低于设定压力时单向阀会打开补充水。（设定压力=大气压力+开启弹簧力）常压循环系统是只靠外面的大气压力。
2、液体循环系统中液体流动阻力是计算泵压和流量用的。在大型系统中，如：高楼建筑扬程很高，一楼和十楼水压不一样（输送压力损失）工厂设计中厂区内输送管路长，泵站输出压力和末端使用压力也不一样（输送压力损失）。但在发动机循环系统中由于扬程高度过小，循环管路很短，压力差很小很小，可以忽略不计。尤其是闭式循环系统可视为同一压力。
3、初学者按设计手册公式就可以。不过我们一般按我们自己总结的经验系数来计算。

rat

感谢您的指点
与其他如输送管路较长的场合不同，对于冷却系统来说，尽管水泵的扬程很小，发动机厂家在做散热性能实验时，肯定不会忽略水的压力降，
还请您再指点

yangfuzeng135

噢  谢谢了  额也是搞试验这方面的

catia311

二楼分析的很精辟，学习了！

jamesdodo

非常感谢华普小子二楼、四楼的分析，非常棒！我也受益匪浅。感谢！

fulicheng1987

怎么样用传感器测量发动机冷却液出水口处的压力？

rat

fulicheng1987 发表于 9-3-2011 12:17
怎么样用传感器测量发动机冷却液出水口处的压力？

一般在发动机进、出水管上留有压力传感器接头，安装传感器，经过试验测的。

燃烧的热情

学习了......

dingdingdang

2楼帖子中的好多内容不准确！更正如下，欢迎讨论。

1、发动机闭式强制循环冷却系统内压力控制原理和家里做饭的压力锅内压力控制原理一样。压力锅是靠安全阀（限压阀）恒定锅内压力的；闭式强制循环冷却系统的限压阀在水箱盖上，它是靠一个压缩弹簧的压力大小恒定水箱内压力的。弹簧力你应该会i算吧？

这点不准确，水箱盖上的压缩弹簧只能控制最大最小压力不能“恒定水箱内压力”。

2、那么弹簧力的值（即系统内的内压力）怎么设定呢？这就是你问的第二个问题：压力盖设置数值是怎么得到的？这是设计设定问题，是由发动机最佳工作温度需求而定的。比如：我们华普发动机最佳工作温度是100度，我们设定最高工作温度为120度，在115度报警。设计冷却系统最高温度要满足130度，那么需求的压力是多少呢？ 这得用大气压力进行换算，1个标准大气压力下水的沸点是100度。要满足水的沸点在130 度需要1.4个标准大气压力。换算成弹簧力：1标准大气压=0.10133MPa；1.4标准大气压力=0.141862Mpa。; D" n7 w! r+ a7 a$ y

不准确。1）水的沸点在130度需要1.4bar这里指的是绝对压力（已包括大气压在内）。2）膨胀阀打开的压力是指相对压力。两者有一个大气压力的差别。3）压力阀开启压力主要考虑到热机时突然停机此时水系统瞬间压力会急剧升高，在此条件下不希望压力阀盖打开（不希望水箱溢水），当然过高压力对水系统管路也不好，所以这里控制最高压力。

3、你的第3个问题，水系内真空度数值怎么得到的？是靠盖子上的一个单向阀（只进不出）控制的，它的开启压力略低于0.14Mpa。当系统内水受热膨胀压力增高限压阀打开，水溢出；当系统内水冷却体积收缩压力降低单向阀打开，水流进水箱。进出压力差一般设定在0.01Mpa 。+ S& W; }  [0 U$ E3 P9 m8 c

不准确。设计时膨胀水箱的水总是要通过补偿水管流回水路的。

4、在一个靠体积膨胀产生压力的闭式循环系统内各处的压力值是同一的，没有那处高低之分。这里要说明一个问题就是水溢出时并不是水温已达到130度，而是常温水在增加体积后压力达到0.14Mpa了。

发动机水泵强制水循环，最高压力在水泵出口处，最低压力在水泵入口处，两者额定转速下相差大约1bar.