选型分析报告

1、散热系统结构特点及性能计算公式及参数2.1冷却系统散走的热量QwQwAgeNehn3600(kj/s)式中:A传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比（柴油机A=0.180.25涡流机比直喷机高）（汽油机A=0.230.30压缩比高，往小取）ge内燃机燃料消耗率（kg/kwh）Ne内燃机功率（kw）hn燃料低热值（kj/kg）2.2冷却空气需要量VQw3V（m3/s）tCp式中：t空气进入散热器前与通过散热器后的温差，t=1030C空气密度Cp空气定压比热2.3散热器散热面积散热器正面积FrV/（m2）式中：散热器正前面空气流速，=815m/s载重车取812m/s；矿车用8m/s；轿车取12m/s

2、散热器散热表面积FQwKrt(m2)式中:t平均冷却液温度与平均空气温度的差值Kr传热系数散热面积储备系数，=1.11.15散热系统方案在设计冷却系统部件时，是以散入冷却系统的热量Qw（发动机冷却水套散走的热量）为原始数据。计算冷却空气量。以便设计或选用散热器和风扇。受许多复杂因素的影响很难精确计算，这时一般把内燃机的最大功率（Nemax工况）作为冷却系统的计算工况。3.1内燃机的最大功率Nemax工况作为冷却系统的计算工况冷却系统散走的热量Qw，受许多复杂因素的影响，很难精确计算，但Qw可以用经验公式估算：AgeNehnQwn（kj/s）3600参数的确定：A对于升发动机取A=ge对于升发动

3、机取ge=Ne内燃机功率为kwhn燃料低热值取hn=43000kj/kg把以上数值代入公式把以上数值代入公式QwAgeNehn48.9(kj/s)3600冷却空气需要量V冷却空气的需要量V般根据散热器散热量确定，散热器散热量等于冷却系统的散热量。Qwt一(m3/s)Cp参数的确定:参数的确定:t对于1.0升4G10发动机取t=20C空气密度,31.01kg/mCp空气定压比热取Cp=1.047kj/kgC所以,QwtCp2.313(m3/s)散热器理论散热面积a.散热器理论正面积Fr应根据冷却空气量V计算散热器的正面积Fr(m2)散热器正前面空气流速取=12m/s所以,Fr0.19(m2)b.

4、散热器理论散热表面积FQwkTI式中:Kr为传热系数,由散热器的结构及制造水平决定,取Kr0.16kj/m2sc,式中:式中:所以:式中:式中:为散热面积储备系数,=1.1FQwKrtttwtatw冷却水平均温度ta冷却空气平均温度tw1tw2tw2twitw2tatai进水温度，twi=95100C出水温度，进出口温差tw1tw293c2ta1ta22612C取tw198C取tw288C冷却空气进气温度，一般取40Cta2冷却空气出气温度ta2ta1tata冷却空气温差，ta=1030C取ta140C取ta20C所以：ta260Ctata1ta250C2ttwta43CQw2、F7.82(m

5、)Krt3.2样车散热器散热能力评估散热器正迎风面积芯子长：L=342mm芯子高：H=371mm芯子厚：T=18mm则实际迎风正面积Fr=HXL=0.127m2散热器散热表面积A管片式散热器芯子的尺寸：芯子长：L=342mm芯子高：H=371mm芯子厚：T=16mm散热片厚t1=0.2mm水管厚：t2=2.5mm水管宽：a=14.4mm水管数：b=2731块散热片。31块散热片。样车散热器为管片式，通过实件测量，在30mm的长度内有由此可近似计算：样车散热器拥有的散热片N=(H/30)X31=384(近似值)每片散热表面积2Fa=2X(t1XT+t1XL+LXT)=11087.2mm总的散热片

6、的散热表面积2Fa=NXFa=4.26m每根水管的散热表面积2Fb=2X(HXa+HXt2+t2Xa)=12611.8mm总的水管的散热表面积FB=bXFb=0.34m2总的散热表面积2F=Fa+Fb=4.6mB.管带式芯子的芯距为X，散热带的带距为Y，芯料厚为b，芯厚为h,带料厚为c,带的长度为Id,芯的长度为lx，带厚为Z,Md为带的数量，Mx为芯的数量。X=0.006m,Y=0.0026m,b=0.0015m,h=0.016m,C=0.00015m,Ld=0.365m,Z=0.016Lx=0.365m,Md=51,Mx=50所以：一个带矩内带的展开长度为：ly=3.14XY/2+（X-b

7、-Y/2）x2=0.010482m带长ld含有的带矩数为：Id/Y=140一个带的展开长度为：lz=lyXld/Y=1.47m总的带的散热面积为：Fd=2X（lyXZ+lyXc+cXZ）XMd=2.42m2总的芯的散热面积为：Fx=2x（lxxb+lxxh）XMx=0.64m2散热器散热面积为：F=Fd+Fx=3.06m23.3xxxxx散热器设计选型散热器方案样车采用的是管片式散热器，考虑到国内散热器的制造工艺水平，鉴于现阶段国内散热器广泛采用管带形式，因此xxxxx散热器采用管带式散热器，单吸式风扇。项目万案-1万案-2参考（威姿）冷却管冷却管截面16.17X1.5016.17X1.501

8、6.17X1.80冷却管料厚0.280.280.28冷却管数量（根）827370管横截面积（cm）11.8810.5713.17液侧散热面积（m2）1.0170.9140.787散热八、带散热带尺寸（波咼X波距X带宽）6.4X2.1X177.34X2.1X177.34X2.5X17散热带密（f/dm）959580散热带数量（条）837471带散热面积（m2）6.4046.4775.126心子芯子尺寸（长X宽X厚）:354X650X17354X650X17349.0X642.9X17芯子止面积（m2）0.230.230.224总散热面积（m2）7.4327.3925.9129散热器方案对比由上部

9、分理论计算可得出需要的正迎风面积Frv0.19（m2）需要的总散热表面积F洙7.82(m2)项目万案-1万案-2参考（xxxxx）原xxxxx（管片式）原xxxxx（管带式）理论计算值正迎风面积（m2）0.230.230.2240.1270.1270.19散热表面积（m2）7.4327.3925.9124.603.067.82散热带波咼（mm）6.47.347.346芯子尺寸（mm）354X650X17354X650X17349.0X642.9X17371.0X342.0X16371.0X342.0X16由于散热面积受许多复杂因素的影响，牵涉到很多的参数值很难精确计算。所以计算值仅做一个参考，

10、不作为设计方案的依据。比较上表方案-1、方案-2可以看出，二者芯子尺寸和总散热面积近似，唯一的不同在于方案-1采用的散热带波高为6.4mm，方案-2采用的散热带波高为7.34mm。设计方案确定A散热器芯子的确定xxxxx车型实际散热条件恶劣，散热器前部正迎风面积全部被空调冷凝器遮掩，通风效果不好，进气阻力大。所以需要设计水管间隙大的芯子，减小进风阻力。相比两种方案的尺寸，现决定采用方案-2散热带波高为7.34mm的散热带。由于总布置尺寸限制，现选定芯子尺寸如下（长X高X宽，单位：mm）：354X650X17B.散热表面积的确定原xxxxx车采用的管片式散热器，考虑到散热方式不同，国外制造工艺水平较高，散热器的传热系数值相对较大，所以其散热表面积仅为2.60m2。考虑到国内生产工艺水平，xxxxx车型在设计散热器的时候应该相应的增加散热表面积。威姿为国内成熟车型，在此列出其散热器参数作为对比。威姿为1.3L发动机，散热表2面积为5.912m。综