通过热平衡试验探讨冷却系统的设计改善.pdf

V01．30 第30卷增刊 合肥工业大学学报 自然科学版 Sup OFHEFEIUNIVERSITYOF JOURNAL TECHNOLOGY 2007年12月 Dec．2007 通过热平衡试验探讨冷却系统的设计改善 叶茂盛 安徽江淮汽车股份有限公司商用车研究院，安徽合肥230022 摘要：文章通过对某公司载货汽车的一系列热平衡试验及不合格车型的改善结果，分别从发动机冷却系统 的工作环境 冷却风扇、护风罩及防热风回流装置等 和散热器总成的结构 芯子材质、散热管规格及散热带节 距等 方面，探讨了散热性能的影响因素和行之有效的改善方法。并采用国际上通用的FNTU热传导计算方 法，举例说明某款轻型卡车发动机冷却系统匹配计算的优化。 关键词：热平衡；发动机冷却系统；散热性能；散热器 中图分类号：U464．238文献标识码：A 文章编号：1003—5060 2007 Sup 一0026—07 DOEbasedonthermalbalance Coolingsystem’S YE Mao-sheng CommercialVehicleResearchInstitute，AnhuiAutomobileCo，Ltd．，Hefei230022，China Jianghuai Abstract：Basedona seriesthermalbalancesof andthe resultsofNGvehicles， cargoes improvement this themainfactors andfeasible papergeneralizes influencingcoolingcapability improvementways conditionas the fromtwo suchfan，fan aspectshereinafter：1．Coolingsystems’working guide，and whichcanavoidtheheatair back．2．Radiator’S core’S setting going structure：the tube’S fin’S theendofthis calculationalmethodsforthe size，thewidth，etc．At paper，anoptimized is internaion— truck’S isofferedwiththe ofNTUmethodwhich light-dutycoolingsystem help adopted ally． words：thermal Key balance；enginecoolingsystem；coolingcapability；radiator 过循环冷却水送至散热器总成，并与大气进行热 0引 言 交换。冷风从驾驶室前格栅 流经冷凝器、增压中 根据市场信息反映，许多轻型载货汽车在使用 冷器，图略 到达散热器芯子，热风从散热器芯子 上存在水温偏高现象。本公司积极响应，在定远试 流出，从发动机四周散开。 验场对全系列载货汽车进行了热平衡试验，及时发 现和改善了一系列冷却系统匹配不合理的车型。 本文根据热平衡试验结果以及不合格车型的 改善方案，分别从发动机冷却系统工作环境与散 热器总成的结构两部分探讨散热性能的改善，并 对冷却性能的计算方法进行改良。 1冷却系统工作环境及热平衡试验方法 1．1冷却系统工作环境 图1冷却系统工作环境 目前，国内载货汽车柴油机车型冷却系统的 工作环境大多如图1所示。发动机散发的热量经 收稿日期：2007—11—01 作者简介：叶茂盛 1982-- ，男，江西弋阳人，安徽江淮汽车股份有限公司助理工程师． 万方数据 增刊 叶茂盛：通过热平衡试验探讨冷却系统的设计改善 27 1．2热平衡试验方法 如某公司1040系列某款车型，在首次热平衡 热平衡试验的试验条件、试验准备以及试验 试验时，试验测得环境温度T．o一31．2℃，发动机 方法等均按文献[11进行。调整整车的载荷，使汽 出水口温度k一95．70C。液气温差T啪一 车发动机稳定在最大扭矩转速及额定功率点的转 Tao一64．5℃，不能满足设计△T≤55℃的要求。 在对该车型装配尺寸的调查时，发现风扇与散热 速，偏差在±30r／rain以内。按 1 式将发动机 mm 转速转换为汽车行驶速度，即 器芯子的距离为67mm。将距离增大为82 后继续试验，民一Tao降为51．8℃，满足了设计 Ua一0．377譬 1 mm， Zg。Z0 要求。将风扇与散热器芯子的距离加大15 其中，U。为汽车行驶速度；咒。为发动机转速；r为 其液气温差值降低了12．7℃。 车轮滚动半径；i。为变速箱传