发动机各主要附件系统设计规范标准

1、主机附件系统设计规范进气系统空气过滤器：根据发动机排量、额定转速、增压程度等，严格按照计算结果，确定空气滤清器的额定风量（计算公式及方法见附录1）。参照国际标准和我公司Q/FT A002干式空气过滤器总成技术条件的标准要求，确定空气过滤器的原始进气阻力、最大进气阻力、原始过滤效率、粗过滤效率和其他技术参数。对于拖拉机等道路运输车辆，粗滤效率不应低于75%（水平安装复合空气滤清器）或87%（垂直安装复合空气滤清器）。多环境运行的车辆应配备带旋流管的两级沙漠空气滤清器，粗滤效率不低于90%。空气过滤器试验所用粉尘不得低于JB/T9747标准的要求。根据国家路况，空气滤清器必须配备安全滤芯。并应配备

2、空气过滤器堵塞报警装置。确保空气过滤器清洁，焊接或连接部位密封可靠。为保证空气滤清器出口的密封，采用圆管，接口处需加法兰和挡块，保证密封不松动。为方便维护和清洁，应在空气过滤器的底端安装集尘袋，并确保集尘袋不靠近高污染的地方。空气滤清器进出水管的方向避免了弯头接头的现象。中冷器：2.1 根据发动机相关技术参数，利用理论计算公式初步确定中冷器总散热面积，并在此基础上增加10%15%的余量（计算公式见附录1和方法）。2.2 根据水冷散热器的外形尺寸和车辆的空间大小，确定最合理的中冷器芯体尺寸，尽可能增加迎风面积。2.3 为提高进气效率，降低增压后的空气压降，中冷器进、出风口表面应尽量光滑，并保证各

3、处无死角和急弯连接和圆角。还应考虑腔室尺寸和形状对效率的影响。2.4 根据发动机增压后的最大气压确定中冷器密封试验的气压。欧II发动机250kPa，欧III发动机300kPa ，时间不少于2分钟。并保证中冷器进出水管的直径不能小于发动机的进出水管的直径。2.5 在中冷器技术条件中，应规定零件在生产、运输和使用过程中清洁无残留。管道：3.1 由于中冷器通常与水冷散热器一起通过缓冲垫安装在车架上，而发动机也通过悬挂缓冲垫固定在车架上，考虑到两部分的振动频率不一致，为了改进进气系统，各接口不会因振动造成松动和泄漏，各接口必须配备有一定伸缩量的弹性软管，两硬管间距不小于2乘以管道直径。3.2 考虑到加

4、压后空气温度可达200，压力可达210kPa，为此使用的弹性软管和钢管必须保证满足上述工作要求。3.3使用的软管必须保持清洁，无残留物质。此外，在运输和储存过程中必须密封包装，以免污染。3.4 另外，用来夹住软管的夹子必须有足够的强度和良好的防松性能，以保证在210 kPa的压力下能正常工作。推荐使用 T 形夹。3.5为保证发动机不出现早期磨损，除了控制各接口和整个进气系统的密封性外，还应控制系统本身的清洁度。例如，每根连接管在运输和储存过程中都应进行包装或密封。3.6整个进气系统长期使用后，零部件不会因腐蚀而生锈，即进气系统应尽量采用铸铝或不锈钢等防腐材料。喷涂高温防锈底漆，不会脱落。3.7

5、 中冷器进出风钢管焊接部位必须清除焊渣，并进行高压或超声波清洗，保证各部位清洁度不超过10mg 。包装避免污染。3.8为保证管件不漏气，每件产品必须经受300kPa气压试验不少于2分钟。3.9进气系统各管路长度应尽量缩短，避免小于90的急弯，以免出现“弯头”现象。圆弧的半径不应小于管子的直径。保证表面光滑，减少进气阻力。整个进气系统管路的横截面尺寸应均匀。如果要使用缩径，则必须采用渐进式平滑法。排气系统排气消声器：根据国外经验和发动机排量等参数，消音器的体积由发动机排量的610倍决定。因为消声器越大，消声效果越好，同时也能有效降低排气背压。为此，应尽量在上述圈内取上限。根据国家资源和车辆的空间

6、位置确定消声器的形状和主要尺寸。根据我公司的Q/FT E002和QC/T630标准，明确了消声器的插入损耗和功率损耗。建议对于重型车辆，插入损耗应18 dB(A) ，功率损耗应额定功率的2%。为保证发动机在额定功率点工作，整个排气系统的背压不得超过10 kPa 。消声器的制作材料，根据不同的要求，可以使用涂有耐高温银粉漆的钢板，也可以使用外表面镀铝的钢板。2、排气管道2.1 由于重型汽车发动机的最高排气温度可达600，因此在整个排气系统中，必须在中间加一块隔热板，并尽可能增加距离。中间没有障碍物的，最小距离不小于120mm，有障碍物的最小距离不小于60mm。为了尽量减少排气阻力，选择的排气管直

7、径不应小于发动机排气直径，并尽可能增加管的弯曲半径，以减少拐点处的变形。由于消音器通常安装在车架上，而发动机通过悬挂垫固定在车架上，因此在行驶过程中两者之间存在相对运动。为保证排气系统能长期有效工作，消音器应在发动机与发动机之间安装弹性接头，并保证各固定支架等部件的可靠性。为提高排气系统的耐腐蚀性，钢管制成的排气管外表面应涂耐高温银粉涂料，或成本高的外表面镀铝钢管用过的。为满足国家汽车车外自由加速的相关要求，除保证消声器本身的性能外，还应保证排气系统各接口的加工精度，以确保整个系统良好密封和防漏。排气尾管出口方向应避开怕高温的部位，如轮胎、容器等。根据不同车型，整个排气系统各部件的离地间隙应满

8、足使用要求。拖拉机等道路车辆不小于350mm，自卸车等工程车辆不小于450mm。 （中重型卡车说明）3. 供油系统坦克：根据不同车型，参照国外同类产品，确定油箱最小容积，尽量减少车辆进入加油站的次数。一般加满燃油应保证公路车辆续航里程不低于800公里，工程车辆不低于500公里。对于有特殊用途的车辆，可加装一个辅助油箱。为保证发动机供油系统的正常运行，油箱的安装高度必须满足不低于发动机进油口1.4米的最低油位。为了减少油路中的阻力，油箱的安装应尽量靠近发动机，最好控制油箱出油口到发动机进油口的距离小于3米。燃油的清洁度对发动机来说非常重要，油箱必须按照国家相关标准进行运输、储存和使用。为保证油箱

9、在使用过程中的清洁度，加油口和吸油管口均应安装尺寸不大于80的滤网。油箱内进、回油管口应低于最低油位，并保证进油管口距油箱最低油位35cm 。油箱必须安装放油孔，以保证油箱的清洁度。油箱的防腐性能、密封性能、清洁度必须符合以下标准要求：QC/T 644 汽车金属油箱规范GB 18296 汽车油箱安全性能要求及试验方法QC/T 572 汽车清洁度测定方法工作导则QC/T 644 汽车金属油箱规范Q/FT B039 车用油漆涂料技术规范管道：2.1油管应选用表面光滑、阻力小、耐油的材料。例如，应使用尼龙软管，以避免在急弯处增加供油阻力。2.2根据不同发动机供油量的大小，油管直径不应小于发动机进油口

10、直径。如果进油管长度超过4米，则应在此基础上增加直径2毫米。2.3 使用软管式油管，与其他部位接触时应加护套，以免发生动态干涉后发生摩擦和漏油。2.4 如果空气或其他污垢进入油路，将严重影响发动机的效果。因此，要保证各接口的可靠连接，保证密封要求。4.冷却系统水冷散热器：根据相关计算公式和发动机的功率、油耗等相关参数确定水冷散热器的总散热面积（见附件2）。根据风扇大小和全车空间大小确定散热器迎风面积，再根据散热器面积计算公式选择散热器芯的厚度。风扇外径扫过的环形面积不应小于散热器芯迎风面积的55%。目前世界上用于散热器芯的材料为铜和铝。欧洲普遍采用铝材，这也是未来的发展趋势。考虑到铝制散热器重

11、量轻、焊接强度高、散热效果好，应尽量选用铝制散热器。为了提高散热的散热效果，进出水管的直径应与发动机出、进水管的尺寸一致。此外，应保证进出水口和出水口尽量错开，最好在对角线上，不要在同一侧。 .散热器安装时必须牢固，与车架的连接必须使用减振垫，以隔绝和吸收车架的部分振动和冲击，使散热器不至于振动、开裂和扭曲通常在车辆运行期间。损害。1.10 根据国外设计经验，水冷散热器芯和风扇前端的尺寸应控制在风扇直径的20%。挡风玻璃：护罩旨在提高风扇的冷却效率，将气流均匀地分配通过散热器芯，并减少从发动机舱返回的热空气。2.1 如有可能，发动机的布环与风扇罩之间应尽可能采用柔性连接结构，因为这种结构可以将

12、风扇与罩的单边间隙控制在7mm左右，可以有效地提高散热效果。 .2.2 采用挡风玻璃独立结构。挡风玻璃的直径一般根据风扇直径和挡风玻璃与风扇的间隙控制在风扇直径的（34）%左右（或1525毫米） ；挡风玻璃的宽度以散热芯前端到风扇前端为基准。表面大于等于0.15 d（d为风机直径），风机叶片的投影宽度应延伸到机罩的2/3内综合确定。护罩的结构不应有阻碍风扇气流的尖角或死角。大号：3.1 冷却系统采用低位密封散热器时，必须加装高位辅助水箱。它的主要作用是为冷却液提供一个膨胀空间，并及时排除冷却液中积存的空气和发动机高温产生的水汽，从而更有效地利用发动机的散热功能。散热器以提高冷却效率。3.2 辅

13、助水箱总容积应包括占冷却系统总容积6%的膨胀容积、占冷却系统总容积10%的备用容积和必要的剩余容积。 .3.3 副水箱位置布置时，其底平面应至少高出发动机水道顶部或散热器上水室顶部100。4条管道：4.1 所有管路必须具有一定的弹性，以适应发动机与散热器的相对运动，防止散热器喷口开裂。管道应尽可能短而直，以减少弯曲。总布局需要转弯时，管道的曲率半径应尽可能大，以减少管道的阻力，管道的拐角或截面变化必须有平滑过渡。4.2 散热器管路可用胶管成型。如果两个接口相距较远，可以使用金属管和橡胶管接头。软管性能应符合HG/T2491标准，耐热、耐油，可在-40 。 C120 . C温度下长期正常使用，耐

14、压超过150kPa 。4.3 为避免在冷却系统中产生气泡，对冷却系统造成损坏，降低冷却效果，连接发动机和散热器与辅助水箱的排气管不得形成U型结构，宜采用平稳或渐进向上的方法。附件1：进气系统主要部件计算1、空气过滤器流量的计算1、发动机空气流量的测定对于增压和增压中冷发动机所需空气流量的确定，根据完整的气态方程：PV=RT，可得：V 0 =P/P 0 *T 0 /T*V=*T 0 /T*V式中，V：增压发动机所需空气量：V=V h *n/2*60/1000 ( m3/h )2、发动机增压比：发动机增压后的气压与增压前的气压之比各种温度的测定：大气环境温度为T 0 = 273+20=293K增压

15、中冷后的进气温度为T= T 0 + 25（根据不同发动机的要求）= 3 1 8 K相关系数的选择：由于增压发动机在进气过程中，有充气效率和扫气效率其中 = T k /T 0.25那么空气滤清器： V 0 = T 0 /T 0.7 5 *V* *一般取=0.85 =1.035、空压机所需空气流量V1：由发动机携带的空压机结构参数决定6、空滤终风量的确定：空气滤清器所需的流量为V0+V1。考虑到空气滤清器使用一段时间后进气阻力会增加，为此应增加一定的储备，一般不低于10%。那么最终空滤所需流量为（V0+V1）1.12、中冷器散热面积的计算一、相关参数：1.1 发动机功率： Ne（kW）1.2 中冷

16、器进风量： Gk（kg/s）1.3 热端入口温度： Th1 （）1.4 热端出口温度： Th2 (C)1.5冷端出口温度： Tc1 (C)1.6 冷端出口温度： Tc2 (C)1.7 对数平均温差： Tma (C)1.8 中冷器传热系数： Ka=47.43kcal/m2.h。 C1.9 空气比热： Cpa=0.24kcal/kg。 C2.中冷器计算2.1 计算对数平均温差T maT ma = ( Th1 - Tc2 )-( Th2 - Tc1 )/ In ( Th1 - Tc2 )/( Th2 - Tc1 )中冷器散热计算： Qa= 3600Gk ( Th1 - Tc1 ) Cpa2.3 中冷器散热面积计算： Fa=Qa/ ( K a T ma)附件2：冷却系统计算公式冷却系统：一、水箱的计算发动机发热量QQ=hNeGe/1000 Keal/h式中 Ne：发动机功率，KWGe：油耗，b/KW hh：柴油低热值10533 Keal/h2、冷却系统散热Qw（Keal/h）Qw=AQ (Keal/h)A为传递到冷却系统的热量占燃料燃烧值的百分比，取A=0.213、冷却水与冷却空气的平均温差t w 水侧进水口 t w1 ()水侧出口 t w2 ()气体侧入口 t a1 ()气体侧出口 t a2 ()t w= ( t w1 + t w2 )/2-(t a1 + t a2 ) ()4