冷却系统计算报告冷系统计算报告.doc

密级： 编号： 冷却系统计算报告 项目名称：力帆新型三厢轿车设计开发 项目编号： ETF_TJKJ090_LFCAR 编制： 日期： 校对： 日期： 审核： 日期： 批准： 日期： 上海同济同捷科技股份有限公司 目 录 1. 系统概述 2 2. 冷却系统设计的基础参数 3 2.1 发动机参数 3 2.2 发动机水套散热量 3 2.3 散热器最大散热量 3 2.4 沸腾风温 3 2.5 散热器设计工况和校核工况 4 2.6 系统压力 4 3. 冷却系统的设计计算 4 3.1 散热器的设计计算 4 3.1.1 芯子正面面积 4 3.1.2 冷却水管尺寸 5 3.1.3 散热器芯厚 5 3.1.4 散热器散热面积 5 3.2 风扇参数设计 7 3.2.1 风扇外径的确定 7 3.2.2 风扇风量的确定 7 4. 冷却系统的参数列表 8 参 考 文 献 9 1. 系统概述 冷却系统通过对发动机进行强制冷却，保证发动机能始终处于最适宜的温度状态下工作，以获得较高的动力性、经济性及可靠性。本车发动机冷却方式为闭式强制水冷系统。 该车主要用于城市交通，路面状态较好，散热器承受的振动应力相对小一些。本系统中散热器采用封闭直流强制循环管带式散热器以提高散热能力，材料采用铝制，左右水室。设置膨胀水箱用来增加除气能力，散热器盖选用两挡旋开式以确保适当的系统压力。在本系统中散热器的上下部均设置两个橡胶减振垫, 以缓冲来自地面的振动和车架的扭曲变形等影响。连接发动机和散热器之间的管路采用橡胶管以适应发动机与散热器之间因摆动产生的相对位移。 本系统采用两个风扇，根据布置空间，一个为吸风式，布置在散热器左后侧；一个为吹风式，布置在散热器右前侧。由电机驱动这两个风扇，电动风扇装在护风罩上，电动风扇采用两级调速，在冷却液温度低时，低速转动；而在冷却液温度高时温控开关接通，使风扇高速转动。 散热器、风扇及相关管路具体布置见下图所示： 2. 冷却系统设计的基础参数 本轿车选用Tritec1.6L发动机。 2.1 发动机参数 发动机型式 Tritec1.6L 缸径×冲程(mm×mm) φ77.0×85.8 排量（L） 1.6 压缩比 10.5 配气机构 SOHC 气门数 16 最大功率kW/rpm 85/6000 最大扭矩N·m/rpm 149/4500 2.2 发动机水套散热量 依据《汽车设计手册》提供公式Q水=Q比×Nemax （kJ/h） 式中：Q比——水套比散热量，kJ/(kW·h)； Nemax——发动机最大功率,kW。 各参数取值如下： 发动机为顶置气门汽油机,取Q比=1600 kJ/(kW·h)； Nemax=85kW 发动机水套散热量Q水=1600×85=136000（kJ/h） 2.3 散热器最大散热量 依据《汽车设计手册》提供公式Qmax=（1.1～1.25）Q水 该车为轿车，根据使用经验系数取下限1.1。发动机散热器最大散热量Qmax=1.1×136000=149600（kJ/h） 2.4 沸腾风温 选择标准型冷却系，沸腾风温为40℃。 2.5 散热器设计工况和校核工况 设计工况点为额定工况，校核点选在最大扭矩工况。 2.6 系统压力 为提高本车的使用性能，因此选择较高的系统压力，参考该发动机在国内其它车上的使用情况，确定为110kPa。 3. 冷却系统的设计计算 3.1 散热器的设计计算 3.1.1 芯子正面面积 依据《汽车设计手册》提供公式Ff0≥0.1+0.032Vn 式中：Ff0—芯子正面面积，m2； Vn—发动机排量，L。 发动机散热器正面面积Ff0≥0.1+0.032×1.6=0.1512m2 依据《汽车设计手册》提供公式Ff0=（0.0027～0.0034）Nemax 由于Nemax =85kW，系数取为0.0027。 发动机散热器正面面积Ffo=0.0027×85=0.2295 m2 从上述两次计算可知，实际使用的散热器正面面积只要大于 0.2295m2就可以满足要求了。为此在总布置允许的空间尺寸范围，并参考同类车型，选用现有产品，确定芯宽和芯高如下：芯宽W＝672mm，芯高H＝353.4mm。则实际芯子正面面积Ff为 Ff=W×H=672353.4=237485mm2≈0.237m