汽车冷却系统总结-汽车冷却系统计算

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  1. 发动机冷却系统(水冷说详细点)
  2. 发动机冷却系统组成
  3. 发动机冷却系统的作用
  4. 请问如何计算循环冷却水的蒸发量?
  5. 汽车风扇坏了可以开吗

冷却塔的尺寸需要根据空调系统的负荷、水流量、水温等参数进行计算。以下是一般的计算方法:

1. 确定空调系统的负荷,一般以制冷量或制热量来表示。制冷量的计算公式为:制冷量=空调机组数量×每台机组制冷量。制热量的计算公式为:制热量=空调机组数量×每台机组制热量。

2. 根据空调系统的负荷和水流量来确定冷却塔的流量。一般来说,冷却塔的流量为空调系统制冷量或制热量的1.5~2倍。

汽车冷却系统总结-汽车冷却系统计算
(图片来源网络,侵删)

3. 根据冷却塔的流量和水温差来确定冷却塔的散热面积。冷却塔的散热面积可以根据以下公式来计算:A=Q/(LMTD×U),其中,A为散热面积,Q为热量,LMTD为温差平均值,U为传热系数。

4. 根据冷却塔的散热面积和填料高度来确定冷却塔的尺寸。一般来说,冷却塔的高度为2~3米,填料高度为1.5~2米。

需要注意的是,以上计算方法只是一般的计算方法,实际计算还需要考虑具体的情况,如环境温度、湿度、水质等因素。因此,建议在设计冷却塔时,应该咨询专业工程师或厂家,以确保冷却塔的尺寸和参数符合实际需求。

发动机冷却系统(水冷说详细点)

根据过热度=实际温度 - 压力对应饱和温度 的公式来计算可知,把压缩机温度当做是吸气实际温度,吸气压力3.5bar所对应的饱和温度是12.5度,则此时的吸气过热度是,30 - 12.5 = 17.5度同样

过冷度冷凝压力对应饱和温度 - 冷媒实际温度,冷凝器出液压力是13.5bar,所对应的饱和温度是53.9度,则阀前过冷度为,53.9 - 45 = 8.9度这个计算是以汽车空调最常用的制冷剂R134a为例计算出来的,如果制冷剂类型不同,则最终计算结果就完全不同。

温度过高原因

(1)中央空调冷凝器传热面积太小,从压缩机出来的热汽在进入冷凝器以后,不能全部冷疑为液体,长久下去,会导致冷凝压力升高,冷凝温度升高。

(2)冷凝器内的冷却水不足或者是分布不均匀,导致了冷却面积小,也会引起冷凝压力和温度升高。

(3)如果是冷凝器没有注意清洗,表面沾有油污、水垢,使冷凝器的传热恶化,从而引起冷凝压力和温度升高。

(4)冷凝器中存液太多,造成冷凝面积减少,冷凝压力,冷凝温度升高。

发动机冷却系统组成

概述

随着发动机用更加紧凑的设计和具有更大的比功率,发动机产生的废热密度也随之明显增大。一些关键区域,如排气门周围散热问题需优先考虑,冷却系统即便出现小的故障也可能在这样的区域造成灾难性的后果。发动机冷却系统的散热能力一般应满足发动机满负荷时的散热需求,因为此时发动机产生的热量最大。然而,在部分负荷时,冷却系统会发生功率损失,水泵提供的冷却液流量超过所需的流量。我们希望发动机冷启动时间尽可能短。因为发动机怠速时排放的污染物较多,油耗也大。冷却系统的结构对发动机的冷启动时间有较大的影响。

2 现代发动机冷却系统的特点

传统冷却系统的作用是可靠地保护发动机,而还应具有改善燃料经济性和降低排放的作用。为此,现代冷却系统要综合考虑下面的因素:发动机内部的摩擦损失;冷却系统水泵的功率;燃烧边界条件,如燃烧室温度、充量密度、充量温度。

先进的冷却系统用系统化、模块化设计方法,统筹考虑每项影响因素,使冷却系统既保证发动机正常工作,又提高发动机效率和减少排放。

2.1 温度设定点

发动机工作温度的极限值取决于排气门周围区域最高温度。最理想的情况是按金属温度而不是冷却液温度控制冷却系统,这样才能更好地保护发动机。由于冷却系统设定的冷却温度是以满负荷时最大散热率为基础,因此,发动机和冷却系统在部分负荷时处于不太理想状态,如市区行驶和低速行驶时,会产生高油耗和排放。

通过改变冷却液温度设定点可改善发动机和冷却系统在部分负荷时的性能。根据排气门周围区域温度极限值,可升高或降低冷却液或金属温度设定点。升高或降低温度点都各有特点,这取决于希望达到的目的。

2.2 提高温度设定点

提高工作温度设定点是一种比较受欢迎的方法。提高温度有许多优点,它直接影响发动机损耗和冷却系统的效果以及发动机排放物的形成。提高工作温度将提高发动机机油温度,降低发动机摩擦磨损,降低发动机燃油消耗。

研究表明,发动机工作温度对摩擦损失有很大影响。将冷却液排出温度提高到150℃,使气缸温度升高到195℃,油耗则下降4%-6%。将冷却液温度保持在90-115℃范围内,使发动机机油的最高温度为140℃,则油耗在部分负荷时下降10%。

提高工作温度也明显影响冷却系统的效能。提高冷却液或金属温度会改善发动机和散热气热传递传递的效果,降低冷却液的流速,减小水泵的额定功率,从而降低发动机的功率消耗。此外,可用不同的方式,进一步减小冷却液的流速。

2.3 降低温度设定点

降低冷却系统的工作温度可提高发动机充气效率,降低进气温度。这对燃烧过程、燃油效率及排放有利。降低温度设定点可以节省发动机运行成本,提高部件使用寿命。

研究表明,若气缸盖温度降低到50℃,点火提前角可提前3℃A而不发生爆震,充气效率提高2%,发动机工作特性改善,有助于优化压缩比和参数选择,取得更好的燃油效率和排放性能。

2.4 精确冷却系统

精确冷却系统主要体现在冷却水套的结构设计与冷却液流速的设计中。在精确冷却系统中,热关键区,如排气门周围,冷却液有较大的流速,热传递效率高,冷却液的温度梯度变化小。这样的效果来自缩小这些地方冷却液通道的横截面,提高流速,减少流量。

精确冷却系统的设计关键在于确定冷却水套的尺寸,选择匹配的冷却水泵,保证系统的散热能力能够满足低速大负荷时关键区域工作温度的需求。

发动机冷却液流速的变化范围相当大,从怠速时的1 m/s到最大功率时的5 m/s。故应将冷却水套和冷却系统整体考虑,相互补充,发挥最大潜力。

研究表明,用精确冷却系统,在发动机整个工作转速范围,冷却液流量可下降40%。对气缸盖上冷却水套的精确设计,可使普通冷却道的流速从1.4m/s提高到4 m/s,大大提高气缸盖传热性,将气缸盖的金属温度降低到60℃。

2.5 分流式冷却系统

分流式冷却系统为另外一种冷却系统。在这种冷却系统中,气缸盖和气缸体由各自的液流回路冷却,气缸盖和气缸体具有不同的温度。分流式的冷却系统具备特有的优势,可使发动机各部分在最优的温度设定点工作。冷却系统的整体效率达到最大。每个冷却回路将在不同冷却温度设定点或流速下工作,创造理想的发动机温度分布。

理想的发动机热工作状态是气缸盖温度较低而气缸体温度相对较高。气缸盖温度较低可提高充气效率,增大进气量。温度低且进气量大可促进完全燃烧,降低CO,HC和NOx的形成,也提高输出功率。较高气缸体温度会减小摩擦损失,直接改善燃油效率,间接地降低缸内峰值压力和温度。分流式冷却系统可使缸盖和缸体温度相差100℃。气缸温度可高达150℃,而缸盖温度可降低50℃,减少缸体摩擦损失,降低油耗。较高的缸体温度使油耗降低4%-6%,在部分负荷时HC降低20%-35%。节气门全开时,缸盖和缸体温度设定值可调到50℃和90℃,从整体上改善燃油消耗、功率输出和排放。

2.6 可控式发动机冷却系统

传统的发动机冷却系统属于被动式的,结构简单或成本低。可控式冷却系统可弥补目前冷却系统的不足。现在冷却系统的设计标准是解决满负荷时的散热问题,因而部分负荷时过大的散热能力将导致发动机功率浪费。这对轻型车辆来说尤为明显,这些车辆大多数时间都在市区内部分负荷下行驶,只利用部分发动机功率,引起冷却系统较高损耗。为解决发动机在特殊情况下过热的问题,现在的冷却系统体积较大,导致冷却效率降低,增大了冷却系统的功率需求,延长了发动机暖机时间。可控式发动机冷却系统一般包括传感器、执行器和电控模块。可控式冷却系统能够根据发动机工作状况调整冷却量,降低发动机功率损耗。在可控式冷却系统中,执行器为冷却水泵和节温器,一般由电动水泵和液流控制阀组成,可根据要求调整冷却量。温度传感器为系统的一部分,可迅速把发动机的热状态传给控制器。

可控式装置,如电动水泵,可将冷却系温度设定点从90℃提高到110℃,节省2%-5%的燃油,CO减少20%,HC减少10%。稳定状态时,金属温度比传统冷却系统的高10℃,可控式冷却系统具有较快的响应能力,可将冷却温度保持在设定点的±2℃范围。从110℃下降到100℃只需2 s。发动机暖机时间减少到200s,冷却系统工作范围更贴近工作极限区域,能够缩小发动机冷却温度和金属温度的波动范围,减少循环热负荷造成的金属疲劳,延长部件寿命。

3 结论

前面介绍的几种先进冷却系统具有改善冷却系统性能的潜力,能够提高燃油经济性和排放性能。冷却系统的能控性是改善冷却系统的关键,能控性表示对发动机结构保护的关键参数,如金属温度、冷却液温度和机油温度等能够控制,确保发动机在安全限度范围内工作。冷却系统能够对不同工况作出快速反应,最大地节省燃料、降低排放,而不影响发动机整体性能。

从设计和使用性能角度看,分流式冷却与精密冷却相结合具有很好的发展前景,既能提供理想的发动机保护,又能提高燃油经济性和排放性。这种结构有利于形成发动机理想的温度分布。直接向气缸盖排气门周围供给冷却液,减少了气缸盖温度变化,使缸盖温度分布更加均匀,也能将机油和缸体温度保持在设计的工作范围,具有较低的摩擦损失和污染排放量。■

冷却系统的功能及维护保养方法如下:

1、冷却系统的功能,就是将发动机零件吸收的一部分热量带走,保证柴油发动机各零件维持在正常的温度范围内。

2、冷却水应是不含溶解盐的软水,如清洁的河水、雨水等。不要用井水、泉水或海水等硬水,以防产生水垢,引起发动机散热不良,气缸过热等问题发生。

3、用漏斗将冷却水加入水箱时,应当防止水飞溅到发动机与散热器上,防止散热片和机体上积尘、弄脏,影响冷却效果。

4、若因发动机缺水而引起温度过高时,不能马上加水,应使发动机慢速运转10—15分钟,等温度稍降低后,在发动机不息火的情况下慢慢加入冷却水。

5、冬季,水箱内应加热水。启动后应慢速运转至水温超过40度时才能工作。工作结束后,必须放尽冷却水。

6、要定期清除水箱内的水垢,对风冷发动机的散热片要经常擦洗污泥、脏垢。散热片不可损坏,若损坏后要及时更换,以免影响散热效果。

发动机冷却系统的作用

编辑本段冷却系统的循环

汽车发动机的冷却系为强制循环水冷系,即利用水泵提高冷却液的压力,强制冷却液在发动机中循环流动。冷却系主要由水泵、散热器、冷却风扇、补偿水箱、节温器、发动机机体和气缸盖中的水套以及附属装置等组成。 在冷却系统中,其实有两个散热循环:一个是冷却发动机的主循环,另一个是车内取暖循环。这两个循环都以发动机为中心,使用是同一冷却液。

一、 冷却发动机的主循环

主循环中包括了两种工作循环,即“冷车循环”和“正常循环”。冷车着车后,发动机在渐渐升温,冷却液的温度还无法打开系统中的节温器,此时的冷却液只是经过水泵在发动机内进行“冷车循环”,目的是使发动机尽快地达到正常工作温度。随着发动机的温度,冷却液温度升到了节温器的开启温度(通常这温度在80℃后),冷却循环开始了“正常循环”。这时候的冷却液从发动机出来,经过车前端的散热器,散热后,再经水泵进入发动机。

二、 车内取暖的循环

这是一个取暖循环,但对于发动机来说,它同样是一个发动机的冷却循环。冷却液经过车内的暖装置,将冷却液的热量送入车内,然后回到发动机。有一点不同的是:取暖循环不受节温器的控制,只要打开暖气,这循环就开始进行,不管冷却液是冷的、还是热的。

编辑本段冷却系统部件分析

在整个冷却系统中,冷却介质是冷却液,主要零部件有节温器、水泵、水泵皮带、散热器、散热风扇、水温感应器、蓄液罐、暖装置(类似散热器)。

1)冷却液

冷却液又称防冻液,是由防冻添加剂及防止金属产生锈蚀的添加剂和水组成的液体。它需要具有防冻性,防蚀性,热传导性和不变质的性能。现在经常使用乙二醇为主要成分,加有防腐蚀添加及水的防冻液。

2)节温器

从介绍冷却循环时,可以看出节温器是决定走“冷车循环”,还是“正常循环”的。节温器在80℃后开启,95℃时开度最大。节温器不能关闭,会使循环从开始就进入“正常循环”,这样就造成发动机不能尽快达到或无法达到正常温度。节温器不能开启或开启不灵活,会使冷却液无法经过散热器循环,造成温度过高,或时高时正常。如果因节温器不能开启而引起过热时,散热器上下两水管的温度和压力会有所不同。

3)水泵

水泵的作用是对冷却液加压,保证其在冷却系中循环流动。水泵的故障通常为水封的损坏造成漏液,轴承毛病使转动不正常或出声。在出现发动机过热现象时,最先应该注意的是水泵皮带,检查皮带是否断裂或松动。

4)散热器

发动机工作时,冷却液在散热器芯内流动,空气在散热器芯外通过,热的冷却液由于向空气散热而变冷。散热器上还有一个重要的小零件,就是散热器盖,这小零件很容易被忽略。随着温度变化,冷却液会“热胀冷缩”,散热器器因冷却液的膨胀而内压增大,内压到一定时,散热器盖开启,冷却液流到蓄液罐;当温度降低,冷却液回流入散热器。如果蓄液罐中的冷却液不见减少,散热器液面却有降低,那么,散热器盖就没有工作!

5)散热风扇

正常行驶中,高速气流已足以散热,风扇一般不会在这时候工作;但在慢速和原地运行时,风扇就可能转动来助散热器散热。风扇的起动由水温感应器控制。

6)水温感应器

水温感应器其实是一个温度开关,当发动机进水温度超出90℃以上,水温感应器将接通风扇电路。如果循环正常,而温度升高时,风扇不转,水温感应器和风扇本身就需要检查。

7)蓄液罐

蓄液罐的作用是补充冷却液和缓冲“热胀冷缩”的变化,所以不要加液过满。如果蓄液罐完全用空,就不能仅仅在罐中加液,需要开启散热器盖检查液面并添加冷却液,不然蓄液罐就失去功用。

8)暖装置

暖装置在车内,一般不太出问题。从循环介绍可以看出,此循环不受节温器控制,所以冷车时打开暖气,这个循环是会对发动机的升温有稍延后的影响,但影响实在不大,不用为了让发动机升温而使人冻着。也正因为这循环的特点,在发动机出现过热的紧急情况下,打开车窗,暖气开大最大,对发动机的降温会有一定的帮助。

编辑本段冷却系统的设计

冷却系统的作用是在所有工况下,保证发动机在最适宜的温度下工作,冷却系统匹配的是否合适将直接影响到发动机的使用寿命和燃油经济性,所以在冷却系统的设计及计算中,散热器的选型以及风扇的匹配对冷却系统起着至关重要的作用。 为便于组织气流,散热器布置在整车的前面,但由于受到整车布置空间的限制,在其前面还布置了空调冷凝器,这会增加风阻,影响散热器的进风量,从而影响冷却系统的冷却能力。风扇布置在散热器后面,靠风扇电机带动。

请问如何计算循环冷却水的蒸发量?

发动机冷却系统的作用

冷却系统的主要工作是将热量散发到空气中以防止发动机过热,另一重要作用是使发动机尽快升温,并使其保持恒温。

冷却系统按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷。如果把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系统。而把这些热量先传给冷却水,然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系统。由于水冷系统冷却均匀,效果好,而且发动机运转噪音小,目前汽车发动机上广泛用的是水冷系统。

冷却系统的保养:

1、冷却水的选用:应选用硬度低的河水,如井水,应进行煮沸软化后再用,最好使用防冻液。

2、留心各部技术状态:如发现散热器漏水,应进行修理,若发现水泵,风扇旋转有摆动或发生异响时,应及时修复。如发现发动机过热,应及时检查是否缺水,若缺水应停机。待降温后添足冷却水,若节温器工作不正常引起发动机工作温度过高过低时,应及时修复或更换。

3、定期清洗水垢:发动机使用一定时间后,水箱和散热器内会沉积水垢而影响散热,所以应定期进行清洗,清洗方法是在冷却系内加入足够的清洗液,浸泡一段时间后,启动发动机以低中速运转一定时间后,趁热放出清洗液,然后用清水冲净。

发动机冷启动抖动的解决方法是:

1、发动机积碳严重,节气门过脏或喷油嘴积碳过多,需要及时清洗油路

2、点火系统出现问题,检查一下火花塞、高压导线和点火线圈的工作状况,要经常检查火花塞是否积碳过多并及时更换火花塞;

3、油压不稳,建议到4s店检查燃油供油压力以及进气压力传感器等是否正常。

发动机冷启动抖动的原因是:

1、发动机温度太低。

解决办法:行驶一段时间水温会上升,尽量不要让发动机处于高转速区域运行。

2、混合气的混合比不正确。

解决办法:深度清洗发动机

3、空气流量计信号不正确。

解决办法:首先需要检查一下你的空气流量计信号在怠速状态下的进气量为多少,一般来说进气量可以拿你的排量×1.29就能够计算出来你正常的怠速进气量。

汽车风扇坏了可以开吗

蒸发量

E(m?/h)=a*(R-B)

a=e*(T-t)

a——蒸发损失率,%

R——系统循环水量,(m?/h)

B——系统排污量,(m?/h)

T、t——循环冷却水进、出冷却塔的温度

e——环境温度系数,与季节有关,夏季25-30度为0.15-0.16,冬季零下15-10度为0.06-

0.08,春秋10-25度为0.1-0.12,

汽车风扇坏了,车子就不能开了。否则冷却水温会急剧升高,造成水箱开锅,冷却液喷出。严重的话会造成发动机沾缸,发动机报废。

冷却风扇是车辆冷却系统的重要组成部分,风扇的性能直接影响着发动机的散热效果,进而影响发动机的性能。若风扇选取不当,则会导致发动机冷却不足或冷却过度,造成发动机工作环境恶化,进而影响发动机的性能和使用寿命。

扩展资料

风扇与冷却系统的匹配和风扇优选:

冷却风扇与冷却系统匹配的先决条件是风扇要符合系统的安装要求。根据给定的冷却系统参数确定符合安装条件的备选风扇之后,就可以求出每款风扇在发动机扭矩最大时的工作点。

如需进一步保证匹配结果的可靠性,可计算出标定功率下风扇的工作点,并与此时所需的空气流量进行对比以达到校核的目的。

以节约能耗、提升燃油经济性为出发点对符合冷却系统要求的风扇进行优选,其目的便是要综合考虑发动机的运转情况挑选出总体功耗较低的风扇。因此,风扇的优选应该基于发动机常用转速来考虑,而非基于最大扭矩时的转速。

冷却系统阻力的计算:

匹配中需要用到冷却系统的流量—系统阻力曲线。如果主机厂能提供这条曲线,匹配分析就可以很快完成;当无法获得该曲线时,则可以通过计算拟合得到。

计算的主要思路是:设几组不同的流量,根据冷却系统参数求出相应的系统阻力,根据流量和阻力的数值拟合得出流量—系统阻力曲线。

百度百科-冷却风扇

百度百科-汽车冷却系统

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