重型汽车冷却系统计算分析.pdf

wn.LETIT.com
汽车实用技术
2012年第1期
设计研究
AUTOMOBILE APPLIED TECHNOLOG
2012N().11
重型汽车冷却系统计算分析
毛亮,徐建宁
(西安石油大学,陕西西安710065
摘要:本文通过对陕汽牌SX3254BM294重型自卸车冷却系的分析计算,提出了重型汽车冷却
系统在设计时的计算分析的方法,为重型自卸车冷却系中关键零件的设计和选配提供理论依据。
关键词:发动机;冷却系;设计计算;散热器
The calculating analysis for cooling systems of heavy-duty vehicles
Mao Liang, Xu Jianning
Xi'an Shiyou University, Shaanxi Xi'an 710065
Abstract The text, from analytical calculating for the cooling systems of Shangi brand SX3254BM294
heavy-duty self-dumping vehicles, brings forward a method of calculating analysis for designing cooling
systems of heavy-duty vehicles, which can be taken as theoretical foundations for designing and selecting key
parts of cooling systems of heavy-duty self-dumping vehicle
Keywords: Engine; Cooling System; Designing caculate; Radiator
1.3具有一定的膨胀空间,其容积占系统容积的
概述
4%~6%。
发动机工作时缸体内的温度高达1800~2001.4具有一定的加注速度(19Lm, cummins推荐),且
℃,而燃烧产生的热能中只有309%~40%转变为机次加满率应达到总容积的90%
械能,约有18%~25%被冷却系统帯走。在发动机15具有一定的缺水能力,缺水量应满足规定的要求
工作时,冷却水的正常温度应保持在75~90℃,此(大于初次未加满的冷却液容积)。
时发动机可发出最大功率,燃油消耗最经济,机件1.6冷却系统中各个部件密封良好,不得漏气、漏水
磨损也不大。如果冷却水的温度过高或过低,不仅
会影响发动机的正常工作,甚至会产生故障和事故。2、冷却系统的重要性
冷却系是汽车总成中的一个很重要的分系统,
1、冷却系的功能
它可以使发动机和传动装置在各种不同的环境温度
11具有足够的冷却能力,保证在所有工況下发动机和运转工况下具有最佳的热状态,即不能过热,也
出水温度低于所要求的许用值
不能过冷。温度过高会使润滑油温度升高而变得过
1.2具有除气功能,发动机起动后25分钟内应除尽稀、机油压力变低,加速零件磨损;温度过高使零
初次加注时积存在冷却系中的空气。
件膨胀变形,严重地影响配合零件的正常间隙,甚
至卡死并使零件强度下降;温度过高使进入气缸的
作者简介:毛亮,工程师,西安石油大学在职研究生车辆工
新鲜空气很快膨胀、空气密度降低和充气效率下降,
程专业,现就职于陜西重型汽车有限公司汽车工程研究院
w.mutlti.com
汽车实用技术
2012年第11期
从而导致发动机输出功率降低。然而温度过低
机油粘度变大,流动性变差,不仅增加零件磨损,
还会增大运动阻力,使机械损失增加,燃烧恶化,
输出功率也相对减少。所以,冷却系在汽车设计?
式中:△
冷却水在内燃机中循环时的容
占有举足轻重的位置。
许温升,
△t.=6~12C;本次计算取△t.=6℃
3、冷却系的计算
,
水的比重,可近似取y=1000
3.1计算目的
g/m
通过对SX3254BM294重型自卸车冷却系的计
w-一水的比热,可近似取Cw=4.187
KJ/kg. C
算,说明设计冷却系时的方法和应注意的问题,并
将有关参数代入式(2)得
为在选用冷却系各总成和评价整车方案时提供理论
7=0.0041m/S-4.LS
依据。以下是发动机和变速器需要的散热功率:
3.2.3冷却空气需求量
WD615.58发动机功率175kW。
冷却空气的需要量Ⅳ。一般根据散热器的散热
3.2计算过程
量决定。散热器的散热量一般等于冷却系的散热量
在设计或选用冷却系统的零、部件时,是以冷Q
却系统应散走的热量Qw为原始数据,计算冷却系
统的循环水量、冷却空气需要量,以便于设计散热
器、中冷器和风扇。
3.2.1冷却系统散走的热量
式中:一空气进入散热器以前与散热器
选用散热器、风扇必须确定冷却系应散走的热以后的温度差,通常△r.=10℃~30℃,本次计算取
量Q。。其受许多复狄因素的影响,很难精确计算
At。=30℃
初估Qw时,可以用类比法和经验公式估算:
y。一空气的重度,一般7。=1.01kgm
C。一空气定压比热,c=1.047kJ/kg?℃。
A·ge·Ne·h
(kJ/S
将有关参数代入式(2)得
3600
.=3.25m3/S
式中:A一传给冷却系统的热量占燃料热能的
3.2.4散热器的计算
百分比,柴油机A=0.18~0.25。本次计算取A=0.21。
内燃机传给冷却液的热量Q。应当等于散热器
ge一内燃机燃料消耗率(kg/kWh)
散出的热量,冷却水的循环量,应当等于流过散热
器水管的水流量,冷却空气量Ⅳ应当等于流过散热
e=0.197kgkW?h
器的空气量。
Ne-内燃机功率(kW)
3.2.4.1计算散热器的正面积
Ne=(175+39)kW-=214kW
根据冷却空气量v计算散热器芯的正面积
ん。一燃料低热值(kJ/kg
んn=41870kI/kg
4)
将有关参数代入式(1)得:
O=103KJ/S
式中
散热器正面前的空气流速(m/s)
3.2.2冷却水的循环量
载重汽车取8m/s~10m/s。
根据散入冷却系中的热量,可以算出冷却水的
将有关参数代入式(4)得:
循环量Vw。
R=0.325m~0.406m