发动机与整车匹配(冷却系统)

1、1发动机冷却系统与整车匹配03题目组员时间 2017.4.202010103030404发动机冷却系统的研究匹配总体步骤冷却系匹配重要性冷却系统结构冷却系统开发02023发动机作为汽车的心脏，在汽车产品开发、使用中占有重要地位。发动机本身作为独立总成，开发人员力求发动机工作可靠、安全、环保，并为此努力探索。YOUR TE前 言4YOUR TET前 言再好的发动机，如果整车匹配的不好，也不会很好的发挥其作用。因此，只有做好发动机整车匹配，才会使发动机全面发挥作用。 现代人们对汽车的要求越来越高，客户对各种配置、附件的要求也越来越多，通过多年来对发动机系统整车匹配工作的积累，工程技术人员对发动机整

2、车匹配有了较高的认识和理解。6整体配合整车匹配达到最佳整整车车最最大设计大设计重量重量车轮滚车轮滚动半径动半径前轮距前轮距整车整车总高总高7根据发动机的开发车型用途、使用条件、运载情况以及国家相关的法律、法规要求，同时考虑同类车型发展趋势、市场竞争力等方面的内容，初步确定发动机的功率、扭矩范围。 对于初步确定的发动机，应对其性能参数，结构参数进行全面的了解。对整车的进气、排气、冷却、供油、润滑等与发动机相关的系统进行合理匹配，使发动机发挥最好的作用。总 体 步 骤8 整车匹配可行性性性 能能 分分 析析1.整车匹配性能分析 （1）最高车速； （2）最大爬坡度； （3）起步能力； （4）最高档最

3、大爬坡度。 9 整车匹配可行性性性 能能 分分 析析2.经济性能分析 （1）特定条件下的百公里油耗； （2）常用车速条件下的百公里油耗。3.发动机舱内的空气流动分析 要空气流畅，不产生涡流。10冷却系统是整车中非常重要的一个系统，将发动机工作中产生的热量及时散发到外界，使发动机不至于过热， 为了使发动机工作在最适合的温度范围内，需要使冷却系统同发动机达到最佳的匹配状态，即不使发动机过热，也不至于过冷。发动机工作的温度一般在85-95只有在这个温度范围内，发动机才能发挥出最佳性能，寿命才最长冷却系统匹配的重要性 11 发动机热平衡过程包括缸体的热传导、冷却液和缸体燃烧气体的对流换热、散热器的热传

4、导、冷却液与冷却空气的对流换热。要综合全面考虑整个冷却系统热平衡的过程，才能实现最佳的发动机冷却系统匹配。12冷却系结构13010102020303冷却系统结构冷却系统结构水泵 推动冷却液水套 冷却缸体和缸盖散热器将热散到空气中 控温器 控制冷却液温度加热器 利用冷却液热量供暖溢流罐 冷却液的收缩和膨胀压力盖 维持冷却液系统压力14需要需要条件条件 发动机在不同转速下的全负荷热负荷分配数据 整车在怠速爬坡、高速等工况下的油耗数据；需要。水泵性能能数据；节温器性能数据。 冷却系统开发15 汽车低速且在长上坡行驶的时候，此时风扇及水泵的工作转速较低 , 散热器散发的热量也相应较小，致使发动机在非常

5、恶劣的条件下工作。因此，把发动机最大扭矩点作为冷却系统匹配的设计工况点。这类车辆的发动机在额定工况下工作时，需要散掉的热量虽然比最大扭矩工况时多，然而，此时迎面风速较大，风扇和水泵的转速较高，工作条件要好于最大扭矩工况的工况，因此把该工况点作为校核点。 校核工况点选择010102020303冷却常数确定热量参数的确定散热器风扇性能确定详细设计参数040405050606膨胀箱性能确定控制参数确定系统排气结构构设定详细设计参数详细设计参数冷却常数确定冷却常数确定冷却常数是评估其冷却性能的主要指标，在设计开发的时候要求实际冷却常数不大于设计冷却常数，这样才能满足发动机的散热要求。设计冷却常数： 发

6、动机允许最高出水温度-车辆允许最高使用环境温度实际冷却常数： 发动机实际最高出水温度-车辆实际使用最高环境温度热量参数的确定需要确定参数：发动机散热量Qe水泵流量 qw空气流量散热器的散热面积等20发动机散热量是指发动机处于最大扭矩工况点时的最大散热量，通常此值通过发动机的热平衡台架试验测得确定了发动机的散热量，再根据热平衡方程确定冷却液和冷却空气需要带走的热量（Qw和 Qa）散热量Qe21水泵流量22空气流量23散热面积散热器风扇性能确定（1）怠速的时候，风扇流量；（2）高速时，风扇流量；（3）爬坡的时候风扇流量。根据左侧数据,应该使设计的散热器和风扇性能满足以上各个性能，同时考虑到用两个风

7、扇才可以满足要求，双风扇均为单级控制，功率均不能超过180W。设计原则25用途膨胀箱是冷却系统中用来排出气体并补充冷却液的零件。有的系统在设计时，是参与冷却液循环，有的不参与，相对的零件不参与循环时，各方面要求稍低一些 根据一般经验，膨胀箱是安装在位置最低液位处，应该超过散热器加水口，保证散热器真空阀正常开启安装要求膨胀箱性能确定 26膨胀箱最低液位容量： C=E+0.25L其中： E为膨胀箱空容量；膨胀箱最高液位容量：H=C+6%Xsystem volume膨胀箱总容量Total=（5% X syetem volume+H） X 1.12 膨胀箱性能确定2701风扇温度控制根据节温器的性能，双风扇控制温度相同，在开空调的时候两个风扇都要启动，不受发动机冷却液温度控制。02水温表的温度刻度设置。 现代汽车的设计，仪表的造型是和整个内饰仪器协调设计的，常用电子式刻度显式和指针式显示。03停车延时控制 考虑到实际使用中，常有大负荷工作后停车停机的情况，为了避免此种情况下发动机开锅，特别设定车辆在熄火后水温达到115时风扇开启，对冷却系统进行