1、汽車水散熱器地概述及理論設(shè)計計算一.散熱器概述1汽車散熱器地定義：汽車散熱器是水冷式發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)地關(guān)鍵部件.通過強(qiáng)制水循環(huán) 對發(fā)動機(jī)進(jìn)行冷卻，是保證發(fā)動機(jī)在正常地溫度范圍內(nèi)連續(xù)工作地?fù)Q熱 裝置.散熱器在汽車中地重要地位1汽車總成產(chǎn)值比重按不同地車型能夠占汽車總成地12.5%2發(fā)動機(jī)總成產(chǎn)值比重按不同地車型能夠占發(fā)動機(jī)地15%左右散熱器結(jié)構(gòu)地發(fā)展1管片式開窗結(jié)構(gòu)2銅質(zhì)管帶式平片結(jié)構(gòu)3銅質(zhì)管帶式開窗結(jié)構(gòu)4鋁質(zhì)汽車散熱器5銅塑水箱或鋁塑水箱散熱器地結(jié)構(gòu)1基本結(jié)構(gòu)2帶補(bǔ)償水壺結(jié)構(gòu)3帶膨脹水箱結(jié)構(gòu)三.汽車地整體結(jié)構(gòu)溫度過高及過低地壞處溫度過高3溫度過高時大多數(shù)零件都受熱膨脹，溫度越高，膨脹越大4零件在

2、高溫下會降低強(qiáng)度，不能很好地工作5溫度過高時，其潤滑油粘度降低，會加劇零件地磨損6氣缸內(nèi)地溫度過高時,進(jìn)入氣缸內(nèi)地新鮮空氣很快膨脹，就減少了 進(jìn)氣量，降低功率.7在汽油機(jī)中，氣缸內(nèi)溫度過高時，容易產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象溫度過低2燃料不能完全燃燒，使燃料消耗增加3使?jié)櫥驼扯仍龈?零件地摩擦阻力加大，消耗較多地功率，因而減 少了輸出功率4廢氣中地水蒸氣與硫化物生成一種叫亞硫酸地液滴腐蝕零件5傳走地?zé)崮茉黾樱D(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功地?zé)崮軠p少，造成過多地散熱損失.汽車分類最新標(biāo)準(zhǔn)以前地分類是我國1988年6月發(fā)布地有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB/T3730.1-1988.2目前新標(biāo)準(zhǔn)已將汽車地分類作了修改：3 一是廢除了“轎車”地提法4

3、二是不再將”越野車”單獨(dú)分類5三是將汽車分為乘用車和商用車兩大類乘用車（不超過9座）：1分為普通乘用車.活頂乘用車.高級乘用車.小型乘用車.敞篷車. 倉背乘用車.旅行車.多用途乘用車.短頭乘用車.越野乘用車.專 用乘用車.商用車：2分為客車.貨車和半掛牽引車3客車細(xì)分為小型客車.城市客車.長途客車.鉸接客車.無軌客車. 越野客車.專用客車.4貨車細(xì)分為普通貨車.多用途貨車.全掛牽引車.越野貨車.專用作業(yè)車.專用貨車.RV車休閑車RV大致分為3大類型MPV:是在轎車底盤基礎(chǔ)上開發(fā)地.SUV:是一種越野車.休閑車概念地延伸.六.水散熱器地設(shè)計散熱器在汽車零部件中是強(qiáng)度較薄弱地環(huán)節(jié)，要求散熱器在有限

4、 地空間內(nèi)應(yīng)具有足夠地散熱能力和較高地使用壽命.水套地總散熱量地計算（1）Qn=q * Nq-水套地比散熱量，取19942563KJ/KW*h,柴油取上限.N-最大功率（）Qn-最大功率點工況水套總散熱量（KJ/h）（2）Qm=q*Me*Ne/9550q-水套地比散熱量Me一最大扭矩值N.mNe-最大扭矩時地轉(zhuǎn)速散熱能力（一）散熱能力：是發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)能適應(yīng)最高地外界氣溫條件下，保證發(fā)動機(jī)正常工作 地能力.（1）用“沸騰風(fēng)溫法”表示（2）散熱量.風(fēng)阻和水阻表示（3）極限環(huán)境溫度（35C45C）（二）.散熱能力地實驗工況1節(jié)溫器全開2全負(fù)荷運(yùn)行3最大扭矩轉(zhuǎn)速4額定轉(zhuǎn)速.對散熱能力地影響1正面面積

5、2散熱片(帶)形狀3冷卻水管尺寸與排量4芯體厚度5散熱面積.對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠性影響1結(jié)構(gòu)型式冷卻水管芯厚4主片與水室地結(jié)構(gòu)參數(shù)5系統(tǒng)壓力地大小6生產(chǎn)工藝水平正面面積地確定(1)FN0.1+0.032*Vn(2)F=(0.00270.0034)*NeNe73.5Kw取下限芯體厚度地確定T=S/Ff*(參考)S-散熱面積(m2)Ff-正面面積(m2)-容積緊湊性系數(shù)(5001000m2/m3)5轎車.輕型車取上限，中型車以上貨車取下限散熱面積地確定Q=K*F*ATQ-散熱量(KJ/h)K-散熱系數(shù)KJ/( m2*h*C)F-散熱器地散熱面積(m2)AT-液氣平均溫差CK 值通常為290420 KJ/

6、( m2*h*C)導(dǎo)風(fēng)罩地設(shè)計2耗功率約占發(fā)動機(jī)額定功率地310%, 一般設(shè)計好地占35%.3提供足夠地風(fēng)量,風(fēng)扇直徑對散熱器芯體地覆蓋面積要足夠大，是 通過散熱器地風(fēng)速均勻，要消耗地功率小.效率要高,要結(jié)構(gòu)緊湊, 質(zhì)量輕.成本低等特點.導(dǎo)風(fēng)罩地結(jié)構(gòu).材料1吸風(fēng)式：風(fēng)扇向后排風(fēng)與汽車地行駛方向一致2吹風(fēng)式：在沒有氣流沖擊效應(yīng)時，采用吹風(fēng)式布置.3薄板型4工程塑料5玻璃鋼風(fēng)扇地主要性能參數(shù)2風(fēng)量：指風(fēng)扇在單位時間內(nèi)所輸送地體積流量m3/s3靜壓：進(jìn)口壓力與大氣壓力之差.Kpa4軸功率：發(fā)動機(jī)傳給風(fēng)扇軸地功率，即風(fēng)扇消耗地功率.Kw5靜壓有效功率：單位時間內(nèi)空氣從風(fēng)扇工作中獲得地實際能 量.N=Ps*V6靜壓效率：是靜壓有效功率和軸功率地比值.風(fēng)扇與散熱器導(dǎo)風(fēng)罩地間隙1徑向間隙：一般為20mm左右，最大不應(yīng)超過風(fēng)扇直徑地2.5%,徑向間隙S與風(fēng)扇直 徑D之比增加1%,風(fēng)扇流量下降2.54%,效率下降23%,風(fēng)扇地設(shè)計條 件 S /DW1%風(fēng)扇與散熱器導(dǎo)風(fēng)罩地間隙1軸向間隙：吸風(fēng)式：最小距離為50mm吹風(fēng)式：最小距離為100mm1風(fēng)扇側(cè)面投影寬進(jìn)入散熱器導(dǎo)風(fēng)罩地距離吸風(fēng)式：2/3吹風(fēng)式：1/3機(jī)油冷卻器地設(shè)計1(1)Q=0.1QnQn:水套地總散熱量1(2) Q=VXrXcXtV:機(jī)油地流量0.85