1、精選優質文檔-傾情為你奉上發動機散熱器的設計計算散熱片面積是冷卻水箱的基本參數，通常單位功率所需散熱面積為0.200.28/KW。發動機后置的車輛冷卻條件比較差，工程機械行走速度慢沒有迎風冷卻，因此所配置的水箱散熱面積宜選用上限。水箱所配相關管道不能太小，其中四缸機的管道內徑37mm，六缸機的管道內徑42mm。水箱迎風面積要求盡可能大一點，通常情況下為0.310.37/KW，后置車、工程車輛還要大一些，由于道路條件改善，長時間的高速公路上高速行駛，或者容易超載，經常爬坡的車輛也要選得大一點。對冷卻液的要求：1. 冷卻作用：有效的帶走一定的熱量，使發動機得到冷卻，防止過熱。2. 防凍作用：防止冷

2、卻液結冰而導致水箱和柴油機水腔凍裂。3. 防氧化和腐蝕：冷卻液可防止金屬件的氧化和腐蝕。為改善發動機的工作條件，進一步提高其冷卻性能，發動機后置或者重型車都配置了膨脹水箱。膨脹水箱應高于散熱水箱50mm左右，必須具有相當于冷卻系統總容積6%的冷卻液膨脹空間，儲備水量應是冷卻系統總容積的11%，有暖風時達到20%，冷卻液液面不能淹沒加水伸長頸管，加水伸長頸管上部必須設通氣孔，通氣管不宜小于3.2mm，膨脹水箱最低液面以下水深不得低于50mm，以防止空氣進入注水管。由于受到發動機水循環系統進出口口徑大小的限制，發動機進水接口外徑為34mm（散熱器出水接口外徑也為34mm），發動機回水接口外徑為35

3、mm（散熱器回水接口外徑為35mm）。本產品所選用的發動機額定功率為：110kw在設計或選用冷卻部件時應以散入冷卻系統的熱量Q為原始數據，來計算冷卻系統的循環水量和冷卻空氣量：用經驗式69.14kJ/s=59450kcal/h燃料熱能傳給冷卻系的分數，取同類機型的統計量，%，柴油機A=0.230.30，取A=0.25-燃料消耗率，kg/kw.h；柴油機為0.210-發動機有效功率，取最大功率110kw若水冷式機油散熱器，要增加散熱量，增大5%10%.在算出發動機所需的散走的熱量后，可計算冷卻水循環量 =206.41L/min-冷卻水循環的容許溫升（-），取-水的密度，（1000kg/）-水比熱

4、（4.187kJ/kg.）實際冷卻水循環量為：247.69L/min冷卻空氣需要量：=3.27m/s-散熱器前后流動空氣的溫度差，取20-空氣密度，一般取1.01kg/-空氣的定壓比熱，可取=1.047kJ/kg.二散熱器設計1.散熱器的計算所根據的原始參數是散熱器散發的熱量和散熱器的外形尺寸。散熱器散發的熱量就等于發動機傳給冷卻液的熱量。已知散熱器散發的熱量后，所需散熱面積F可由下式計算： K-散熱器的傳熱系數 -散熱器貯備系數，水垢及油泥影響等，一般=1.11.5，取1.1-冷卻水與空氣的平均溫差，取散熱器的不同部位，其冷卻水與空氣溫差不同，通常采用平均溫差，平均溫差可由下列式計算: 散熱

5、器進水溫度，取 散熱器出水溫度，取空氣進入散熱器時的溫度，取 空氣離開散熱器時的溫度，取從冷卻水到散熱器壁的放熱系數,當冷卻水流速為0.20.6m/s時，約為20003500，取3500。散熱管導熱系數，純鋁導熱系數為230W/m.k,換算為散熱管壁厚，0.0002m散熱管到空氣的散熱系數，當流過散熱管的空氣流速為1020m/s時，=60105，取105。散熱面積：24.662.散熱器細節計算在計算出散熱面積后，就是散熱器芯部的選擇。從結構上分主要有管片式和管帶式兩種（如圖1）。這里選用管帶式散熱器。根據汽車行業標準QC/T29025-1991,選擇如下芯子：冷卻管選取高頻對焊型冷卻管型號，=

6、2mm ,L=16m,如圖1選用型雙排冷卻管，如圖2圖1圖2圖3C=L+4=20mm d=+1=9mm T=2C+2d=38mm取b=10mm,t=4mm芯厚T、芯寬W和芯高H ,見圖4圖4H取420mm,W取538mm,T為58mm散熱器正面積（迎風面積）為：每片散熱帶的有效散熱面積（雙面）0.2485所需管帶數為：片45片散熱帶總散熱面積：11.15所需冷卻管數為：134根每根冷卻管表面積約為冷卻管總表面積約為：0.1596134=21.38總散熱面積S=21.38+11.15=32.53，滿足散熱面積要求。三 膨脹箱總成設計1設計原則冷卻液在發動機冷卻回路流動，隨溫度升高體積膨脹，為吸收

7、這部分膨脹體積而設置了膨脹箱。具有膨脹箱的冷卻系統根據膨脹箱有無加壓分為兩種：系統A：在加壓系統內具有冷卻液的膨脹空間（膨脹箱），冷卻液循環到膨脹空間中，進行氣液分離。膨脹箱應耐熱、耐壓，位置高于散熱器并保持系統內壓力適宜。系統B：在加壓系統內具有冷卻液的膨脹空間（膨脹箱），僅在溢流至膨脹箱時進行氣液分離。膨脹箱耐熱性、容量、位置要求低些。膨脹箱由兩個注塑件組成，通過焊接（熱焊、超聲波焊接）組成一體。形式不一 四冷卻風扇的選擇根據發動機參數與參考同類型的汽車發動機，選擇軸流式電動風扇。它用裝在散熱器上的石蠟式溫控開關控制（控制水溫8797），自動控制風扇電機的運轉，保持發動機溫度正常。這種自動

8、控制的冷卻系統啟動暖機快，布置較自由。風扇的性能參數包括風量V、壓頭、功率。1. 冷卻空氣需要量，考慮到風量的漏損，風扇的風量要比計算所得的風量大，即， 考慮到漏損的系數，通常=1.051.15，取1.06。2. 風扇的壓頭，其中散熱器風阻（Pa） 除散熱器外的風道阻力 ，根據經驗數據=200500Pa 取400Pa。3. 風扇的功率，其中風扇效率，一般=0.30.6，取0.5。根據風扇性能參數與參考同類型風扇，本次設計，葉片材料選擇塑料聚丙烯（PP）,斷面形狀為翼形，前彎式葉片（如圖1），葉片安裝角（葉片與風扇旋轉平面成的角度）一般為，取為，葉片數量取為7片，葉片數為奇數，可有效降低風扇噪聲。 風扇直徑取為420