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February28th,2020
高效换热器的创新开发
与性能优化
张雷
长城汽车股份有限公司
content
公司概况
换热器应用
创新设计
性能优化
参考文献
2
公司概况
?品牌公司
?长城汽车股份有限公司旗下拥有哈弗、WEY、长城皮卡、欧拉四大品牌，
涵盖ICE、BEV、PHEV、REEV、FCEV等多种动力模式。
3
公司概况
?研发实力
?长城汽车在日本、美国、德国、印度、奥地利和韩国设立海外研发中心，
构建以保定为核心，涵盖欧洲、亚洲、北美的全球研发部局。
4
公司概况
?全球制造
?长城汽车已经形成了“11+5”的全球化生产布局，国内八个整车生产基地，
俄罗斯图拉1个海外整车工厂，5个海外KD工厂。2020年初先后收购通用位
于印度塔里岗及泰国罗勇府工厂。
5
公司概况
?试验资源
?长城汽车试验中心拥有研发设备948套，并拥有整车测试风洞中心、EMC试
验室、徐水试验场以及世界级氢能综合测试中心。
6
换热器应用
?换热器种类
?整车换热器包含散热器、中冷器、冷凝器、电池冷却器、油冷器、EGR冷却
器、蒸发器、暖风芯体、机油冷却器、电池水冷板等。
7
创新设计
?集成式创新设计
?OEM的特征具备整车集成能力、资源整合能力、供应链管理能力以及详细的
需求输出能力，做集成式创新设计具有丰富的资源优势。
?语音通讯
?收音机
?文字通讯
?遥控器
?互联网
?NFC
?照相机?电子书
?摄相机
?游戏机
?音频播放器
?炒股
?视频播放器
?OTG
8
集成式创新设计
?散热器集成式创新设计（一）
?将自动变速器冷却器（TOC）集成与散热器水室中。
?常用于发热功率较小的变速器的CVT变速器(Q≤2kw)。
9
集成式创新设计
?散热器创新设计（二）
?主散热器集成双温区U型流/平行流散热器。
?适用于发热功率较高的湿式DCT变速器（Q≤7kw）
?散热器水室内置隔板，将芯体分割为两个区域，根据换热需求调整隔板位置，
对冷却功率进行调整。
10
集成式创新设计
?散热器创新设计（三）
?采用高性能芯体，将散热器分割成多回路多机能散热器。
?用于介质相同的换热器集成设计（电池、电机、水冷中冷）。
?可减小冷却模块X向布局空间，为乘员舱、前悬、碰撞安全留空间。
L
T
C
O
N
D
H
T
C
O
N
D
H
T
L
T
HT:HighTemperatureRadiator
LT
LT：LowTemperatureRadiator
WCAC:WaterChargeAirCooler
COND:Condenser
11
集成式创新设计
?散热器创新设计（四）
?将冷凝器与风冷式变速器油冷却器集成。
?用于介质不同的换热器集成设计（冷凝器、油冷器）。
?可减小冷却模块X向布局空间，为乘员舱、前悬、碰撞安全留空间。
TOC
（ATF）
T
O
C
C
O
N
D
R
A
D
T
O
C
C
O
N
D
R
A
D
COND
注：
TOC:TransmissionOilCooler
COND：Condenser
ATF:AutomaticTransmissionFluid
12
集成式创新设计
?散热器创新设计（五）
?不同换热器的一体化集成，实现高性能轻薄化设计。
?适用于相同的钎焊工艺及相同的材料。
?散热器扁管与冷凝器扁管共用散热翅片（冷凝器、散热器）。
C
O
N
D
R
A
D
C
O
N
D
R
A
D
13
集成式创新设计
?换热器创新设计（六）
?从提升换热效率角度思考，由风冷式向液冷式转变。
?ATOC→WTOC、ACAC→WCAC、ACOND→WCOND。
?引入低温多机能散热器，取代前端的风冷换热器。
WTOC
WCAC
WCOND
MOTOR
14
集成式创新设计
?换热器创新设计（七）
?从提升换热效率角度思考，改变热交换的Δt。
?空-空式、空-液式换热器很难降低空气侧温度，采用液-液式换热器。
?引入空调系统冷媒与冷却液进行热交换，增大换热温差（CHILLER）。
15
集成式创新设计
?换热器创新设计（八）
?从提升换热效率角度思考，改变热交换的Δt。
?空-液式换热器的逆向思维，采用热交热器作为加热器使用。
?利用排气余热加热冷却液，汽车尾气余热回收系统（EHRS）。
16
换热器性能优化
?性能优化的理论及方向
?主机厂对换热器性能优化方向：
※强化热交换器传热性能；
※提高热交换器芯体强度；
※提升热交换器耐腐蚀性能。
?理论：主机厂对换热器性能优化是以学术研究及科学基础理论为前
提，综合运用学者、专家们的研究成果，借助
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