冷却系统结构设计
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简述汽车冷却系统的构造
汽车冷却系统主要由以下部分组成:
1. 水泵:水泵是冷却系统的核心部件,负责推动冷却液在系统中流动,以带走发动机产生的热量。
2. 节温器:节温器的作用是控制冷却液的大小循环,使发动机的温度快速达到理想状态。
3. 水箱:水箱负责储存大量冷却液,作为发动机与外界热交换的媒介,将发动机的热量排出。
4. 水箱风扇:当水温达到一定温度时,水箱风扇开始工作,帮助将水箱中的热量排出。
5. 水管:水管是冷却系统中必不可少的部分,用于连接各个部件,使冷却液能在系统中流动。
6. 水温传感器:水温传感器用于测量发动机的水温,作为喷油量控制的一个依据。
汽车冷却系统的主要作用是防止发动机过热,并使发动机尽快升温并保持恒温。
通过水泵、节温器、水箱、水箱风扇和水管等部件的协同工作,冷却系统能够有效地将发动机产生的热量散布到周围的空气中。
新能源汽车的冷却系统设计与优化随着环境意识的增强和能源紧缺问题的日益突出,新能源汽车成为了聚焦的热点。
作为新能源汽车的重要组成部分,冷却系统的设计与优化也显得尤为重要。
本文旨在探讨新能源汽车冷却系统设计的关键问题,以及如何进行优化,提高汽车的性能和效率。
一、冷却系统设计的关键问题新能源汽车的冷却系统设计需要考虑以下几个关键问题:1. 散热效果:散热是冷却系统设计的基本要求之一。
对于纯电动汽车而言,电池组和电动机是主要产生热量的部件,因此需要设计合理的散热系统来有效降低温度,确保电池和电动机的正常工作。
而对于混合动力汽车来说,发动机的散热效果也需要被充分考虑。
2. 能耗问题:冷却系统的运行也会消耗一定的能源,因此如何降低冷却系统的能耗成为一个需要解决的问题。
可以通过优化冷却系统组件的材料和结构,提高传热效率,减少能耗。
3. 系统集成:新能源汽车的冷却系统需与其他系统进行紧密集成,以确保整个汽车的正常运行。
因此,在冷却系统设计时需要考虑与其他系统的协调性,减少冲突和干扰。
二、冷却系统优化的方法为了提高冷却系统的性能和效率,可以从以下几个方面进行优化:1. 材料和结构优化:选择合适的材料可以提高系统的传热效率,例如使用导热性能好的材料作为散热器的材料,减少热能损失。
另外,对冷却系统的结构进行优化,如增加散热器的散热面积,改进传热管路的流线型设计等,也有助于提高总体的散热效果。
2. 流体介质的选择:流体是冷却系统中起着传热媒介的关键作用,因此选择合适的流体介质对系统的性能有重要影响。
比如,在纯电动汽车的冷却系统中,常用的流体介质包括水和聚乙二醇等,在选择时需要考虑其导热性能、热稳定性和环保性等方面。
3. 制冷控制策略的优化:合理的制冷控制策略可以提高冷却系统的效率和能耗。
例如,根据车辆的实际工况和热负荷变化,采用智能化的制冷控制系统,动态地调节冷却系统的运行参数,实现能耗的最小化。
4. 系统集成优化:为了减少汽车不同系统之间的干扰和冲突,需要对冷却系统的集成进行优化。
注塑模冷却系统设计一、冷却系统原理冷却系统的设计原则包括以下几点:1.均匀冷却:冷却通道应布置得均匀,确保注塑模腔内的温度分布均匀,避免产生缺陷。
2.高效冷却:冷却通道应尽可能靠近模具表面,并减小冷却通道的截面积,以增加冷却介质对模具的冷却效果,提高生产效率。
3.多角度冷却:在模具中设置多个冷却通道,使冷却介质能够从不同的角度覆盖模具表面,提高冷却效果。
4.控制温度:通过合理设置冷却通道的长度、截面积和数量等参数,控制注塑模的冷却速度,确保产品达到理想的尺寸和性能。
二、冷却系统设计流程1.模具结构分析:根据产品的形状和尺寸,对模具进行结构分析,确定冷却通道的位置和数量。
2.冷却通道设计:根据模具结构,设计冷却通道的形状、截面积和长度等参数。
一般来说,冷却通道应尽量靠近模具表面,避免过于接近模腔导致冷却效果不佳。
3.冷却通道布置:根据模具结构和产品的需求,合理布置冷却通道的位置和数量。
通常情况下,冷却通道应均匀分布在模具的各个部位,并且覆盖整个模具表面。
4.冷却介质选型:选择合适的冷却介质,通常是冷水。
冷却介质的选择应考虑到模具材料的热导率、流动性以及生产环境等因素。
5.防止冷却死角:在冷却系统设计中,应尽量避免冷却死角的产生。
冷却死角是指冷却介质在注塑模内积聚,无法很好地冷却模具的局部区域。
为了避免冷却死角,可以设置细小的冷却通道或者采用多角度冷却。
三、冷却系统优化方面为了进一步提高冷却系统的效果,可以从以下几个方面进行优化:1.模腔温度分析:利用模具流动分析软件,对模腔的温度分布进行分析,找出温度较高或较低的区域,并针对性地调整冷却通道的布置。
2.冷却介质控制:通过对冷却介质的输送速度、温度和压力等参数进行控制,进一步提高冷却效果。
3.冷却材料选择:选择具有较好导热性能的冷却材料,如铜合金等,以提高冷却效果。
4.模具表面处理:在模具表面进行特殊处理,如磨削、喷砂等,增加表面的热传导性,提高冷却效果。
汽车冷却系统结构与设计冷却系统基本要求:1 冷却系统应具有足够的冷却能力,保证发动机在所有工况下出水温度低于发动机要求的许用值;2 冷却系统应能在规定的时间内排除系统内的空气;3 冷却系统设计应留有膨胀空间,其容积占系统容积的比例应满足发动机安装。
当系统总容量>20L时,膨胀水箱容积应大于系统总容量的20%;4 冷却系统的加水速率、初次加注量应满足发动机厂家推荐要求;5 发动机高怠速运转,散热器或冷却系统加水盖打开,水泵进口为正压;6 冷却系统应有一定的缺水工作能力,缺水量应满足发动机厂家推荐值,缺水量约为系统总容量的7%;7 冷却系统应有防腐功能。
常用冷却系统布臵见图1:图1 冷却系工作原理图简图1发动机2节温器3排气管4空气蒸汽阀5膨胀水箱6、7空气蒸汽阀8补偿水箱9排气管10散热器11散热器出水管12水泵13补偿水管14散热器进水管风扇与周边其它物体距离的确定:风扇的性能会因气流中障碍物紧靠风扇而受到不良影响,所以根据发动机的安装要求,风扇端面应离散热器芯子有足够的距离(图2中s1,该值可从发动机安装手册中查找;风扇与导风罩的径向距离(图2中Δ应控制在2.5%风扇直径内,最大不能超过3%,否则将大大降低风扇效率,但实际由于结构的改进,风扇与导风罩的径向距离一般可达到11(+/-2㎜;吸风式风扇在导风罩内的轴向位臵(图2中δ1为2/3风扇叶片宽度。
图2 风扇与周边其它物体距离示意图系统零部件选型及匹配计算散热器散热器布臵在发动机前部,散热器由进水室、出水室及散热器芯等三部分构成(图3。
冷却液在散热器芯内流动,空气在散热器芯外通过。
按照散热器中冷却液流动的方向,散热器分为纵流式和横流式两种,我们普遍采用纵流式。
散热器芯有多种结构形式(图4。
管片式散热器芯由散热管和散热片组成。
散热管是焊在进出水室的直管,作为冷却液的通道。
散热管有扁管和圆管两种(图4中a、b。
扁管和圆管相比,在容积相同的情况下有较大的散热面积。
常见的冷却系统结构主要包括以下部分:
1. 水泵:将冷却液从发动机中泵出,使其在冷却系统中循环。
2. 散热器:散热器是冷却系统中的主要部件,负责将冷却液中的热量散发到空气中。
3. 节温器:节温器的作用是控制冷却液的循环路径。
在冷车时,节温器可以让冷却液只在发动机内部循环,使发动机快速升温。
当发动机达到一定温度时,节温器打开,让冷却液流经散热器进行散热。
4. 风扇和风扇皮带:风扇通常安装在散热器后面,用于将空气吹过散热器,帮助散热。
风扇皮带通常由曲轴带动,用来驱动水泵和风扇。
5. 温度传感器:温度传感器通常安装在发动机出水口或冷却液储液罐中,用于监测发动机的冷却液温度。
6. 散热风扇:当发动机温度过高时,散热风扇会启动,以增加散热器的散热效果。
7. 蓄液罐:蓄液罐通常位于冷却系统的最低点,用于储存冷却液。
8. 水管:水管用来连接各个部件,使冷却液能够在系统中循环流动。
9. 电子控制元件:有些现代冷却系统还包含电子控制元件,如电子扇、电子水泵、电子节温器等,这些元件可以通过传感器和控制器来自动调节冷却系统的运行。
以上就是常见的冷却系统结构。
冷却系统的设计要考虑到发动机的性能、散热性能、维护成本和重量等因素。
冷却水系统设计要点
1.冷却水系统应符合下列要求:
(1)具有过滤、缓蚀、阻垢、杀菌、灭藻等水处理功能:
(2)冷却塔补水总管上设置水流量计量装置。
2.多台冷却塔并联安装时,为了确保多台冷却塔流量分配与水位的平衡,可以
采取以下措施:
(1)各个塔进水与出水系统布置时,力求并联管路阻力平衡;
(2)每台冷却塔的进出水管上可设电动调节阀,并与水泵和冷却塔风机连锁控制;
(3)各冷却塔(包括大小不同的冷却塔)的水位应控制在同一高度,高差不应大于30mm,设计时应以集水盘高度为基准考虑不同容量冷却塔的底座高度。
在各塔
的底盘之间安装平衡管,并加大出水管共用管段的管径。
一般平衡管可取比总
回水管的管径加大一号。
3.校核冷却塔集水盘的容积,确定浮球阀控制的上限水位。
集水盘的水容积应
满足以下要求:
(1)水泵抽水不出现空蚀现象;
(2)保持水泵吸人口正常吸水的最小淹没深度,以避免形成旋涡而使空气进人吸
水管中,该值与吸水管流速有关。