發(fā)動機與整車匹配(冷卻系統(tǒng))

1、1發(fā)動機冷卻系統(tǒng)與整車匹配03題目組員時間 2017.4.202010103030404發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的研究匹配總體步驟冷卻系匹配重要性冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)冷卻系統(tǒng)開發(fā)02023發(fā)動機作為汽車的心臟，在汽車產(chǎn)品開發(fā)、使用中占有重要地位。發(fā)動機本身作為獨立總成，開發(fā)人員力求發(fā)動機工作可靠、安全、環(huán)保，并為此努力探索。YOUR TE前 言4YOUR TET前 言再好的發(fā)動機，如果整車匹配的不好，也不會很好的發(fā)揮其作用。因此，只有做好發(fā)動機整車匹配，才會使發(fā)動機全面發(fā)揮作用。 現(xiàn)代人們對汽車的要求越來越高，客戶對各種配置、附件的要求也越來越多，通過多年來對發(fā)動機系統(tǒng)整車匹配工作的積累，工程技術(shù)人員對發(fā)動機整

2、車匹配有了較高的認(rèn)識和理解。6整體配合整車匹配達(dá)到最佳整整車車最最大設(shè)計大設(shè)計重量重量車輪滾車輪滾動半徑動半徑前輪距前輪距整車整車總高總高7根據(jù)發(fā)動機的開發(fā)車型用途、使用條件、運載情況以及國家相關(guān)的法律、法規(guī)要求，同時考慮同類車型發(fā)展趨勢、市場競爭力等方面的內(nèi)容，初步確定發(fā)動機的功率、扭矩范圍。 對于初步確定的發(fā)動機，應(yīng)對其性能參數(shù)，結(jié)構(gòu)參數(shù)進行全面的了解。對整車的進氣、排氣、冷卻、供油、潤滑等與發(fā)動機相關(guān)的系統(tǒng)進行合理匹配，使發(fā)動機發(fā)揮最好的作用?？?體 步 驟8 整車匹配可行性性性 能能 分分 析析1.整車匹配性能分析 （1）最高車速； （2）最大爬坡度； （3）起步能力； （4）最高檔最

3、大爬坡度。 9 整車匹配可行性性性 能能 分分 析析2.經(jīng)濟性能分析 （1）特定條件下的百公里油耗； （2）常用車速條件下的百公里油耗。3.發(fā)動機艙內(nèi)的空氣流動分析 要空氣流暢，不產(chǎn)生渦流。10冷卻系統(tǒng)是整車中非常重要的一個系統(tǒng)，將發(fā)動機工作中產(chǎn)生的熱量及時散發(fā)到外界，使發(fā)動機不至于過熱， 為了使發(fā)動機工作在最適合的溫度范圍內(nèi)，需要使冷卻系統(tǒng)同發(fā)動機達(dá)到最佳的匹配狀態(tài)，即不使發(fā)動機過熱，也不至于過冷。發(fā)動機工作的溫度一般在85-95只有在這個溫度范圍內(nèi)，發(fā)動機才能發(fā)揮出最佳性能，壽命才最長冷卻系統(tǒng)匹配的重要性 11 發(fā)動機熱平衡過程包括缸體的熱傳導(dǎo)、冷卻液和缸體燃燒氣體的對流換熱、散熱器的熱傳

4、導(dǎo)、冷卻液與冷卻空氣的對流換熱。要綜合全面考慮整個冷卻系統(tǒng)熱平衡的過程，才能實現(xiàn)最佳的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)匹配。12冷卻系結(jié)構(gòu)13010102020303冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)水泵 推動冷卻液水套 冷卻缸體和缸蓋散熱器將熱散到空氣中 控溫器 控制冷卻液溫度加熱器 利用冷卻液熱量供暖溢流罐 冷卻液的收縮和膨脹壓力蓋 維持冷卻液系統(tǒng)壓力14需要需要條件條件 發(fā)動機在不同轉(zhuǎn)速下的全負(fù)荷熱負(fù)荷分配數(shù)據(jù) 整車在怠速爬坡、高速等工況下的油耗數(shù)據(jù)；需要。水泵性能能數(shù)據(jù)；節(jié)溫器性能數(shù)據(jù)。 冷卻系統(tǒng)開發(fā)15 汽車低速且在長上坡行駛的時候，此時風(fēng)扇及水泵的工作轉(zhuǎn)速較低 , 散熱器散發(fā)的熱量也相應(yīng)較小，致使發(fā)動機在非常

5、惡劣的條件下工作。因此，把發(fā)動機最大扭矩點作為冷卻系統(tǒng)匹配的設(shè)計工況點。這類車輛的發(fā)動機在額定工況下工作時，需要散掉的熱量雖然比最大扭矩工況時多，然而，此時迎面風(fēng)速較大，風(fēng)扇和水泵的轉(zhuǎn)速較高，工作條件要好于最大扭矩工況的工況，因此把該工況點作為校核點。 校核工況點選擇010102020303冷卻常數(shù)確定熱量參數(shù)的確定散熱器風(fēng)扇性能確定詳細(xì)設(shè)計參數(shù)040405050606膨脹箱性能確定控制參數(shù)確定系統(tǒng)排氣結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)定詳細(xì)設(shè)計參數(shù)詳細(xì)設(shè)計參數(shù)冷卻常數(shù)確定冷卻常數(shù)確定冷卻常數(shù)是評估其冷卻性能的主要指標(biāo)，在設(shè)計開發(fā)的時候要求實際冷卻常數(shù)不大于設(shè)計冷卻常數(shù)，這樣才能滿足發(fā)動機的散熱要求。設(shè)計冷卻常數(shù)： 發(fā)

6、動機允許最高出水溫度-車輛允許最高使用環(huán)境溫度實際冷卻常數(shù)： 發(fā)動機實際最高出水溫度-車輛實際使用最高環(huán)境溫度熱量參數(shù)的確定需要確定參數(shù)：發(fā)動機散熱量Qe水泵流量 qw空氣流量散熱器的散熱面積等20發(fā)動機散熱量是指發(fā)動機處于最大扭矩工況點時的最大散熱量，通常此值通過發(fā)動機的熱平衡臺架試驗測得確定了發(fā)動機的散熱量，再根據(jù)熱平衡方程確定冷卻液和冷卻空氣需要帶走的熱量（Qw和 Qa）散熱量Qe21水泵流量22空氣流量23散熱面積散熱器風(fēng)扇性能確定（1）怠速的時候，風(fēng)扇流量；（2）高速時，風(fēng)扇流量；（3）爬坡的時候風(fēng)扇流量。根據(jù)左側(cè)數(shù)據(jù),應(yīng)該使設(shè)計的散熱器和風(fēng)扇性能滿足以上各個性能，同時考慮到用兩個風(fēng)

7、扇才可以滿足要求，雙風(fēng)扇均為單級控制，功率均不能超過180W。設(shè)計原則25用途膨脹箱是冷卻系統(tǒng)中用來排出氣體并補充冷卻液的零件。有的系統(tǒng)在設(shè)計時，是參與冷卻液循環(huán)，有的不參與，相對的零件不參與循環(huán)時，各方面要求稍低一些 根據(jù)一般經(jīng)驗，膨脹箱是安裝在位置最低液位處，應(yīng)該超過散熱器加水口，保證散熱器真空閥正常開啟安裝要求膨脹箱性能確定 26膨脹箱最低液位容量： C=E+0.25L其中： E為膨脹箱空容量；膨脹箱最高液位容量：H=C+6%Xsystem volume膨脹箱總?cè)萘縏otal=（5% X syetem volume+H） X 1.12 膨脹箱性能確定2701風(fēng)扇溫度控制根據(jù)節(jié)溫器的性能，雙風(fēng)扇控制溫度相同，在開空調(diào)的時候兩個風(fēng)扇都要啟動，不受發(fā)動機冷卻液溫度控制。02水溫表的溫度刻度設(shè)置。 現(xiàn)代汽車的設(shè)計，儀表的造型是和整個內(nèi)飾儀器協(xié)調(diào)設(shè)計的，常用電子式刻度顯式和指針式顯示。03停車延時控制 考慮到實際使用中，常有大負(fù)荷工作后停車停機的情況，為了避免此種情況下發(fā)動機開鍋，特別設(shè)定車輛在熄火后水溫達(dá)到115時風(fēng)扇開啟，對冷卻系統(tǒng)進行