冷卻系統(tǒng)計算報告(共10頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上密級： 編號： 冷卻系統(tǒng)計算報告項目名稱：力帆新型三廂轎車設計開發(fā) 項目編號： ETF_TJKJ090_LFCAR 編制： 日期： 校對： 日期： 審核： 日期：批準： 日期：上海同濟同捷科技股份有限公司目 錄1. 系統(tǒng)概述冷卻系統(tǒng)通過對發(fā)動機進行強制冷卻，保證發(fā)動機能始終處于最適宜的溫度狀態(tài)下工作，以獲得較高的動力性、經(jīng)濟性及可靠性。本車發(fā)動機冷卻方式為閉式強制水冷系統(tǒng)。該車主要用于城市交通，路面狀態(tài)較好，散熱器承受的振動應力相對小一些。本系統(tǒng)中散熱器采用封閉直流強制循環(huán)管帶式散熱器以提高散熱能力，材料采用鋁制，左右水室。設置膨脹水箱用來增加除氣能力，散熱器蓋選用兩

2、擋旋開式以確保適當?shù)南到y(tǒng)壓力。在本系統(tǒng)中散熱器的上下部均設置兩個橡膠減振墊, 以緩沖來自地面的振動和車架的扭曲變形等影響。連接發(fā)動機和散熱器之間的管路采用橡膠管以適應發(fā)動機與散熱器之間因擺動產(chǎn)生的相對位移。本系統(tǒng)采用兩個風扇，根據(jù)布置空間，一個為吸風式，布置在散熱器左后側(cè)；一個為吹風式，布置在散熱器右前側(cè)。由電機驅(qū)動這兩個風扇，電動風扇裝在護風罩上，電動風扇采用兩級調(diào)速，在冷卻液溫度低時，低速轉(zhuǎn)動；而在冷卻液溫度高時溫控開關接通，使風扇高速轉(zhuǎn)動。散熱器、風扇及相關管路具體布置見下圖所示：2. 冷卻系統(tǒng)設計的基礎參數(shù)本轎車選用Tritec1.6L發(fā)動機。2.1 發(fā)動機參數(shù)發(fā)動機型式Tritec1

3、.6L缸徑?jīng)_程(mmmm)77.085.8排量（L）1.6壓縮比10.5配氣機構(gòu)SOHC氣門數(shù)16最大功率kW/rpm85/6000最大扭矩Nm/rpm149/45002.2 發(fā)動機水套散熱量依據(jù)汽車設計手冊提供公式Q水=Q比Nemax （kJ/h）式中：Q比水套比散熱量，kJ/(kWh)； Nemax發(fā)動機最大功率,kW。各參數(shù)取值如下：發(fā)動機為頂置氣門汽油機,取Q比=1600 kJ/(kWh)；Nemax=85kW發(fā)動機水套散熱量Q水=160085=（kJ/h）2.3 散熱器最大散熱量依據(jù)汽車設計手冊提供公式Qmax=（1.11.25）Q水該車為轎車，根據(jù)使用經(jīng)驗系數(shù)取下限1.1。發(fā)動機散

4、熱器最大散熱量Qmax=1.1=（kJ/h）2.4 沸騰風溫選擇標準型冷卻系，沸騰風溫為40。2.5 散熱器設計工況和校核工況設計工況點為額定工況，校核點選在最大扭矩工況。2.6 系統(tǒng)壓力為提高本車的使用性能，因此選擇較高的系統(tǒng)壓力，參考該發(fā)動機在國內(nèi)其它車上的使用情況，確定為110kPa。3. 冷卻系統(tǒng)的設計計算3.1 散熱器的設計計算3.1.1 芯子正面面積a) 依據(jù)汽車設計手冊提供公式Ff00.1+0.032Vn式中：Ff0芯子正面面積，m2； Vn發(fā)動機排量，L。發(fā)動機散熱器正面面積Ff00.1+0.0321.6=0.1512m2b) 依據(jù)汽車設計手冊提供公式Ff0=（0.00270.

5、0034）Nemax由于Nemax =85kW，系數(shù)取為0.0027。發(fā)動機散熱器正面面積Ffo=0.002785=0.2295 m2從上述兩次計算可知，實際使用的散熱器正面面積只要大于 0.2295m2就可以滿足要求了。為此在總布置允許的空間尺寸范圍，并參考同類車型，選用現(xiàn)有產(chǎn)品，確定芯寬和芯高如下：芯寬W672mm，芯高H353.4mm。則實際芯子正面面積Ff為Ff=WH=.4=mm20.237m2=3.3由以上計算可知，確定的散熱器實際芯子正面面積比設計要求的大3.3，能夠滿足發(fā)動機的使用要求。3.1.2 冷卻水管尺寸為了降低生產(chǎn)成本和利用現(xiàn)有工藝裝備，參考同類車型，冷卻水管尺寸選用“2

6、.0526”的管子，即水管外周長L054.34mm。采用單排布置。3.1.3 散熱器芯厚參考同類車型，選取本車散熱器芯厚T27mm。3.1.4 散熱器散熱面積依據(jù)汽車設計手冊提供公式S0=S比Nemax式中：S0散熱面積，m2；S比比散熱面積，m2/kW 。參考國內(nèi)外產(chǎn)品，確定S比為0.1m2/kW發(fā)動機散熱器散熱面積S0=0.185=8.5m2為了利用現(xiàn)有工藝裝備，根據(jù)現(xiàn)有產(chǎn)品，采用波高為6.4mm的散熱帶，散熱帶的波距為2.3mm，帶寬為27mm。散熱帶與主片之間留有3mm之間的間隙。由已經(jīng)確定的芯高H353.4mm，通過以下計算確定散熱帶數(shù)和冷卻水管數(shù)。散熱帶數(shù)n=（353.42.05）

7、/（6.4+2.05）42，取n42則冷卻水管在芯高方向排列數(shù)mn-141。則散熱帶的波峰數(shù)為：（6723.02）/2.3299散熱帶展開長度L=3888.5mm，根據(jù)以上參數(shù)計算實際的散熱面積S2Sf St式中：S散熱面積，m2Sf散熱帶散熱面積，m2St冷卻水管散熱面積，m2其中S fTLn10-6（m2）式中：T散熱器芯厚，mm L散熱帶展開長度，mm n散熱帶條數(shù)。其中StmWL010-6（m2）式中：m冷卻水管數(shù)， W散熱器芯寬，mm L0冷卻水管外周長，mm則S f273888.54210-64.41 m2St4167254.3410-61.50 m2 S10.32m2 21.4由

8、以上計算可知，實際散熱器散熱面積比大于發(fā)動機要求散熱面積大21.4，可以滿足發(fā)動機的使用要求。3.2 風扇參數(shù)設計本車選擇軸流式薄片型風扇，采用經(jīng)驗統(tǒng)計法來估算。3.2.1 風扇外徑的確定依據(jù)汽車設計手冊，風扇掃過的環(huán)形面積占散熱器芯子正面面積的百分比應大于45。根據(jù)發(fā)動機的排量、芯子正面面積和總布置的布置空間，選用一個為吸風式風扇，布置在散熱器左后側(cè)；一個為吹風式風扇，布置在散熱器右前側(cè)，尺寸都為13英寸（風扇扇頁直徑D0.321m）。則風扇外徑掃過的環(huán)行面積 S（m2）： S=0.162m268.445%，由以上計算可知，可以滿足要求。3.2.2 風扇風量的確定按下式來確定風扇的風量V0 （m3/h）：式中：Qmax散熱器最大散熱量，kJ/h空氣密度，kg/m3 空氣比熱， 進出散熱器的空氣溫度差以上各參數(shù)選擇如下：QmaxkJ/h1.04kg/m31.004參考同類車型，取60代入后得V0=2387m3/h參考同類車型，確定兩個風扇的風量如下：風壓為6mmH2O時，單個風扇的風量V1500m3/h，則兩個風扇風量之和V總3000 m3/h。 25.7由以上計算可知，實際確定的風扇總風量比發(fā)動機所需風量大25.7，滿足使用要求。4. 冷卻系統(tǒng)的參數(shù)列表散熱器參數(shù)標準散熱量kJ/h（41.6kW）散熱器芯子規(guī)格672mm353.4mm27mm冷卻水管尺寸2.05mm2