1、发动机冷却系统散热量确定及水箱、风扇参数确定方法发动机冷却系统散热量确定及水箱、风扇参数确定方法 1.发动机冷却水散热量发动机冷却水散热量（Kcal/hKcal/h） 冷却系应散发出去的热量与发动机的形式及功率大小有关。 对于我厂6110 系列增压中冷发动机，额定点工况下冷却水散热量约占燃料总发热量的 2225，对于 4D32 发动机，该值约为 2530。考虑到冷却系设计的安全性，一般取上限。 2.水循环流量水循环流量 qv，w 冷却水的循环流量是根据冷却系应散发出去的热量， 由热平衡方程计算：WWPWwVtcq,( Kcal/h) 其中： tw 为冷却水温差；在热平衡温度下，冷却水流经发动机
2、的温升应等于冷却水流经水箱的温降。该值一般为 612C。 w 为冷却水密度；一般取 1000Kg/m3 Cp，w 为冷却水定压比热容，一般取 1Kcal/(Kg.C) 3.冷却空气体积流量冷却空气体积流量 qv,a 冷却空气的流量，即冷却风扇的供风量，也是根据冷却系应散发出去的热量，由热平衡方程计算：aaPaaVtcq,( Kcal/h） 其中： ta 为冷却空气进出水散热器温升；该值一般为 30C。 a 为空气密度；一般取 1.051.2Kg/m3 Cp，a 为空气定压比热容，一般取 0.2393Kcal/(Kg.C) 4.风扇的选型设计风扇的选型设计 风扇选型设计要有三个前提条件 冷却系统
3、所需要风量（发动机厂提供） 冷却风道的全气路阻力曲线 （即风扇所需提供的静压头） （汽车厂提供） 可供选用的风扇特性曲线 （某一转速下的压力与流量的关系） （风扇设计部门或制造厂提供） 选择风扇时， 首先在风扇性能曲线上找到冷却系统所需风量下的压力值，同时在全气路阻力曲线上找到该风量下气路阻力值。当前者大于后者时， 系统可以稳定工作。 同时还需综合考虑风扇的驱动功率、噪音水平、传动比、安装空间等因素。 5.冷却水箱（散热器）的选型设计冷却水箱（散热器）的选型设计 水箱选型设计注重的是水箱参数与冷却系统总体的匹配。 选型设计时，除冷却系统对散热器设计要求（设计输入）都已经确定外，还要求有可供选用
4、的散热器传热与阻力曲线。 对散热器选型设计要求包括以下内容： 要求散热器散走的热量 Kw（考虑到散热器焊接质量、使用中形成的污垢、堵塞及其它不可预见因素所造成的散热能力下降，设计要求散热量应比要求散热量大 1015） 热侧冷却水流量 qv,w L/min 热侧冷却水入口温度 tw1 C 冷却空气流量 qv,a m3/m 冷却空气入口温度 ta1 C 水侧允许的阻力损失 pw kPa 空气侧允许的阻力损失 pa kPa 散热器允许的空间安装尺寸 供选用的散热器传热与阻力曲线应包括以下内容 （水箱生产或设计部门提供） ： 一定水流速（或流量）下，空气流速（或质量风速）与散热量（或传热系数）关系曲线
5、 空气流速（或质量风速）与空气压力降曲线 水流速（流量）与水侧阻力关系曲线 发动机与整车冷却系匹配的一般步骤：发动机与整车冷却系匹配的一般步骤： 1.计算（或试验测量）发动机冷却水散热量/发动机转速特性 2.测量发动机冷却水流量/发动机转速特性 3.计算发动机冷却水温升 4.初步计算冷却空气体积流量 5.初步进行风扇选型设计（如风扇与水泵同轴还需考虑水泵参数） 6.根据整车布置需要初步确定水箱形式，计算或试验给定水箱传热系数 K 7.计算水箱散热面积 S tKS)15. 11 . 1 ( （ t 为水、空气平均温差， t（t进水+t出水）/2（t进气t出气）/2 ） 8.根据散热器允许的空间尺
6、寸及散热面积确定散热器结构参数 9.计算（或试验）校和设计散热器散热性能、水侧阻力、气侧阻力 10. 如均满足设计要求，选型结束 11. 由于选型设计中设定了许多假定条件，同时对不同车型和使用地区环境条件的差异，在初步确定水箱、风扇参数后还需进行道路试验验证。 以以 CA6DE1CA6DE12424 发动机为例：发动机为例： 冷却水散热量 25*P*q*HU0.25*176.5*220*10.299000（Kcal/h） 其中：P 为额定功率（Kw） ，q 为油耗率（g/Kw.h）,Hu为燃料低热值，柴油取 10.2Kcal/g 冷却水循环流量 qv，w99000/(1000*1*8)=12.4m3/h=206 l/min 冷 却 空 气 体 积 流 量qv,a 99000/ （ 1.2*0.2393*30 ） 11492m3/h=3.192m3/s 设计要求水箱散热量：散（1+15）*113850（Kcal/h） 要求水箱水侧阻力：冷却水流量在 200L/min 时，小于 40Kpa（试验数据）
