汽车水散热器的概述及理论设计计算

电动汽车散热器计算
电动汽车的散热器计算是为了确保电动汽车在工作过程中能够保持正常的温度，从而提高电池和电动机等重要部件的使用寿命。

散热器计算一般包括以下几个方面：
1. 散热功率计算：根据电动汽车各个部件的功率和热损耗来计算散热器需要处理的热量。

例如，电池组的功率损耗、电动机的功率损耗、电子控制器的功率损耗等。

2. 散热器面积计算：根据散热功率和散热器的换热能力来计算所需的散热器面积。

根据不同的散热器类型，可以使用不同的换热能力公式来计算。

3. 散热器材料选择：根据散热器工作条件和要求，选择合适的散热器材料，例如铝合金、镀锌板等。

4. 散热风扇选择：根据电动汽车散热器的设计和工作条件，选择合适的散热风扇，保证散热器能够正常工作。

需要注意的是，不同类型的电动汽车可能有不同的散热器计算要求。

因此，在进行散热器计算时，应根据具体的电动汽车型号和要求进行计算和设计。

同时，还需要考虑电动汽车在不同工况下的散热需求，例如高速行驶、低速行驶、急加速等。

A=0.3g e =0.205kg/kW·h P e =147kWh n =41870kJ/kgQ ω=105.1460kJ/sC= 4.187kJ/（kg·℃）ρ=1000kg/m3△t ω=7℃Q=0.0036m 3/sC p = 1.047kJ/（kg·℃）ρa = 1.01kg/m 3△t a =25℃空气密度进出散热器的空气温差，通常取△t a =10～30℃系数，拖拉机中柴油机A=0.25～0.35，涡流机通柴油机燃油消耗率柴油机有效功率燃料低热值，柴油h n =41870kJ/kg 二.冷却系统中循环水流量Q（m 3/s）的计算Q=Q ω/（C·ρ·△t ω）式中：冷却水的比热水箱的设计和计算Q ω=A·g e ·P e ·h n /3600式中：一.冷却系统的散热量Q ω（kJ/s）的计算冷却水的密度柴油机进出水温差，通常取△t ω=6～12℃空气定压比热三.冷却空气需求量Q a （m 3/s）的计算Q a =Q ω/（ρa ·C p ·△t a ）式中：Q a =3.9773m 3/sv a =8m/s F R =0.4972m 2W=0.64mH=0.7768mW=0.73mH=0.74mF R =0.5402m 2v ω=0.3m/s l =0.019mb=0.0022mδ=0.0002mf 0=0.0000328m 2四.散热器正面积F R （m 2）的计算F R =Q a /v a式中：根据拖拉机总体设计要求，200马力拖拉机所需散热器芯子的宽度W=670mm ，则根据散热器正面积的要求，散热器芯子的高度应为：散热器正面前的空气流速，矿山车和拖拉机取v a =8m/s查散热器标准尺寸表，得出散热器芯子的标准尺寸为：五.散热器水管数的确定i 1=Q /（v ω·f 0）f 0=（l -b ）·（b-2δ）+0.25（b-2δ）2·π水在散热器水管中的流速，一般取v ω=0.2～0.8m/s 水管断面尺寸，拖拉机用柴油机通常取前述尺寸式中：i 1=365t ω=℃t a =℃t a1=40℃△t=40℃δ=0.0002℃λ=0.093℃ K R =0.0774kJ/m 2·s·℃式中：△t=t ω-t a =0.5（t ω1+t ω2）-0.5（t a1+t a2）六.散热器中冷却水和冷却空气的平均温差△t的计算冷却水的平均温度散热器进气温度，一般取t a1=40～45℃冷却空气的平均温度t ω1=95℃散热器的进水温度，对开式冷却系统可取t ω1=90～95℃；闭式冷却系统可取t ω1=95～100℃；t ω2=89℃散热器的出水温度，t ω2=t ω1-△t ω，△t ω为冷却水的进出口温差，一般强制循环取△t ω=6～12℃，对流循环取 △t ω=10～20℃t a2=65℃通过散热器后的空气温度，t a2=t a1+△t a ，△t a 是通过散热器后的空气的温升，一般取△t a =10～30℃七.散热器传热系数K R 的确定K R =1/（1/αω+δ/λ+1/αa ）式中：材料的壁厚，取δ=0.0002m ；材料的传热系数，不同材料的传热系数可查表所得；αω= 2.4kJ/m 2·s·℃水的放热系数，当管内水流速v ω=0.2～0.6m/s 时， 可取αω=2.33～4.07空气的放热系数，它主要取决于空气流过散热器的速度， 一般取αa =0.070～0.122kJ/（m2·s·℃）八.散热器散热表面积F′的确定αa =0.08kJ/m 2·s·℃F′=39.55m 2 T=0.0915mT=0.100mt=0.0028mi 2=264y=0.0405m 式中：F ′=ΨR ·Q ω/（K R ·△t ）散热器芯子的容积紧凑性系数，它表示单位散热器芯子容积所具有的散热面积。

载货汽车散热器的设计计算本论文旨在探讨载货汽车散热器的设计计算。

现代载货汽车由于高耗能、高热负荷的特性，需要大量的冷却与散热。

而散热器是其冷却系统的重要组成部分之一，其设计与计算的合理性直接决定了汽车发动机的经济性、安全性与可靠性。

一、散热器的工作原理散热器的主要工作原理是利用水的冷却性能进行散热。

冷却水从汽车发动机中流动进入散热器内部，由散热器的管道冷却，随后再次流回发动机中，循环实现散热的效果。

在冷却水流动过程中，通过散热器管道内部的铝片与管翼间的变化airflow，从而实现热量的传导与散发。

二、散热器的设计计算散热器的设计需考虑多个参数，其中一些参数通常为固定值，例如：冷却水的入口口径、管道直径、管翼间距等。

而另一些参数则是需要根据实际情况进行调整，例如：管道数量、管道长度等。

因此，在散热器的设计与计算中应考虑以下几个方面：1. 散热面积散热面积是散热器最为基本的参数，其大小直接影响汽车发动机的散热效率。

较大的散热面积能更好地将热量传递给冷却水，并且能保证水量和水流速的适宜状态。

根据传热学公式，散热器的散热面积与其传热量成正比。

2. 散热管数量散热管数量也是散热器的设计参数之一，其数量与散热面积、热负荷密切相关。

散热管数量过少会导致散热器散热效率低下，热负荷过高；而过多的散热管则会影响水流速度和水量。

3. 散热管长度散热管长度是散热器设计中的重要参数，其值直接影响到冷却水在散热器内部的停留时间和流速。

一般来说，散热管长度应尽可能地缩短，以便能够快速地将热量传递给散热器。

三、散热器设计的优化在进行散热器设计与计算时，还需根据实际情况进行优化。

常见的两种优化方式为增加散热面积和增加管道数量。

通常，散热面积的增加会直接导致散热器的成本增加，而管道数量的增加则会相应增加散热器的重量。

因此，在散热器设计中，需要根据实际情况、技术过关的情况、用户反馈来一个个平衡各种因素的权重，以实现最佳的散热效果。

综上所述，对于载货汽车的散热器设计计算，我们需要考虑散热面积、散热管数量以及散热管长度等重要参数。

散热器的认识：散热器在1901年第一次被展出。

散热器的产值在汽车的全部零件中占有较要的地位，例如：在发动机中占14%，在汽车全部零件中占2.5%，仅次于电器和减震器而占第三位。

长期以来，散热器一直用铜和铜质合金制造，这是由于铜的导热性能良好，能防腐，易于焊接和加工而且也由于过去取材交易等。

但鉴于铜系战略物质，近年来铜价暴长、波动甚剧、更兼汽车日多、能源紧张、污染严重、较大的汽车生产国又相继立法，限制车重，迫使各散热器公司竟相进行以铝代铜的研究。

因此，散热器的发展趋势是以铝代铜。

又由于发动机功率和行驶速度的提高，动力转向，自动变速和空调设备等的普遍使用，以及冷却系统的发展等都对散热器提出了更高的要求。

各生产企业在制造工艺上做出许多改进，不仅使成本大为降低，而且质量也大有提高。

世界上主要产散热器的国家及其公司：美国、俄罗斯、英国、法国、德国、日本。

美国最大的通用公司的哈里逊(Harrison)散热器厂。

英国的联合工程公司(Associated Engineering Co,)系统的可弗拉特(Covrad)公司、赛克热交换和服务公司(Serck Heat transfer&Service)、玛尔斯登散热器服务服务公司(Marston Raditor Service Co.)、雷特—赖泼公司(Rad—Reps Co.)。

西德的以贝尔散热器厂较为著名。

法国的以肖松公司最大。

日本的以东洋散热器公司、日本散热器公司、东京散热器公司较大。

一.为什么要安装散热器，是不是散热能力越大越好？1.由于大多数物体在受热后都要膨胀，温度越高，膨胀越大。

内燃机的零件在工作时受热膨胀后，会使零件变形，过分的膨胀，则使相互配合零件见间的正常间隙受到破坏。

第 1 页共41 页2.金属零件在高温下会降低强度，不能很好的工作。

3.润滑油在高温下，它的粘度也要大大降低。

如果润滑油的粘性降低，油膜的承载力下降，不能在运动附中保持良好的润滑，加剧零件的磨损。

汽车空调系统冷却计算书经济型轿车冷却系计算报告目录一、概述 (1)1.1冷却系统的任务： (1)1.2组成： (1)1.3冷却系统概述： (1)二、冷却系统设计的参数 (2)2.1汽车参数 (2)2.2发动机水套散热量Q水 (2)2.3散热器的最大散热能力Q MAX (3)2.4沸腾风温 (3)2.5散热器设计工况和校核工况 (3)2.6系统压力 (3)三、冷却系统的设计计算 (3)3.1散热器的设计计算 (3)3.1.1 散热器芯子正面面积F f (3)3.1.2 散热面积S (4)3.1.3 校核 (4)3.2风扇参数设计 (5)3.2.1 风扇风量的确定 (5)3.2.1 风扇外径D2 (5)参考文献 (6)一、概述1.1 冷却系统的任务：冷却系统通过对发动机进行强制冷却，保证发动机能始终处于最适宜的温度状态下工作，以获得较高的动力性、经济性及可靠性。

1.2 组成：散热器、进水管、出水管、膨胀水箱、风扇、除水管、放水开关、电子风扇及其上述各零部件的辅件。

1.3 冷却系统概述：冷却系统通过对发动机进行强制冷却，保证发动机能始终处于最适宜的温度状态下工作，以获得较高的动力性、经济性及可靠性。

本车底盘发动机冷却方式为闭式强制水冷系统。

该车为高级轿车，行驶路面状态较好，散热器承受的振动应力相对小一些，灰尘较少。

因此本系统中散热器采用封闭直流强制循环管带式散热器提高散热能力，材料采用铝制减轻重量，设置膨胀水箱用来增加除气能力，散热器盖选用两挡旋开式以确保适当的系统压力。

在本系统中散热器的上下部均设置两个橡胶减振垫用螺栓固定, 以消除来自地面的振动和车架的扭曲变形等影响。

连接发动机和散热器之间的管路采用了橡胶管的方式可抵消发动机与车架之间的相对位移。

本系统采用薄片型轴流吸风式电子风扇，由电机驱动风扇；由于电驱动风扇装在护风罩上，故其间隙为2mm左右。

电动风扇采用两级调速，在冷却液温度低时，低速转动；而在冷却液温度高时温控开关接通，使风扇高速转动，提高经济性，降低噪声的优点。

汽车散热器的工作原理汽车散热器是汽车冷却系统中非常重要的组成部份，它的主要功能是散热，将发动机产生的热量排出车辆，确保发动机的正常工作温度。

本文将详细介绍汽车散热器的工作原理。

一、散热器的组成汽车散热器主要由散热芯、水箱、进水管和出水管等组成。

散热芯是散热器的核心部份，通常由许多平行罗列的散热管和散热片组成。

水箱则用于储存冷却液，进水管和出水管则负责将冷却液引入和排出散热器。

二、工作原理汽车发动机工作时会产生大量的热量，如果不及时散发出去，会导致发动机过热，甚至损坏。

汽车散热器的工作原理就是通过冷却液循环来吸收发动机产生的热量，并将热量散发到空气中。

1. 冷却液的循环冷却液是一种特殊的液体，通常是水和防冻剂的混合物。

冷却液通过发动机的水泵被抽入发动机内部，通过发动机的冷却通道，吸收发动机产生的热量。

然后，冷却液被泵送到散热器中，通过散热芯的散热管和散热片，将热量传递给散热器外部的空气。

最后，冷却液再次被泵送回发动机，循环往复。

2. 热量传递冷却液在散热器中与散热芯的散热管和散热片接触，通过热传导的方式将热量传递给散热器。

热量会从冷却液传递到散热器的散热管和散热片上，然后再通过散热片的表面积扩散到空气中。

同时，空气通过散热器的散热片，与冷却液接触，将热量带走。

这样，冷却液的温度就会降低，继续循环往复。

3. 空气流动为了提高散热效果，汽车散热器通常会设计一定的空气流动。

这可以通过车辆行驶时的风力来实现，也可以通过风扇来辅助。

当车辆行驶时，空气会通过散热器的散热片，带走热量。

当车辆住手行驶时，风扇会启动，增加空气流动，进一步提高散热效果。

三、散热器的维护和保养为了保证汽车散热器的正常工作，需要进行定期的维护和保养。

1. 清洗散热器由于散热器的工作环境通常比较恶劣，容易积累灰尘和污垢。

这些污垢会妨碍空气流动，影响散热效果。

因此，定期清洗散热器是非常重要的。

可以使用专用的散热器清洗剂，将其溶解在水中，然后将混合液注入散热器，静置一段时间后，用水冲洗干净。

水散热器散热面积的计算作者：王钊来源：《科教导刊·电子版》2013年第01期摘要：为使发动机得到适度的冷却，并保持其在最适宜的温度范围内工作，确定散热器的散热面积是非常重要的一环。

关键词：发动机散热器散热量中图分类号：U472 文献标识码：A汽车发动机运转时，与高温燃气相接触的零件会受到强烈的加热，若不加以适当的冷却会使发动机过热，从另一方面来说，过度冷却对发动机也是有害的。

汽车冷却系统的主要任务就是保证发动机在最适宜的温度（80～90€癈）下工作。

为了防止发动机过热或过冷，确定散热器的散热面积是非常重要的一环。

下面介绍一下使用平均温差法来计算我公司生产的1310B613A201车型的发动机水散热器散热面积的计算过程。

1. 基本参数1.1 汽车参数公告车型：1310B613A201，外形尺寸（长/mm€卓恚痬m€赘撸痬m）：11990€？495€？760，整备质量：12500kg，额定载质量：18370 kg，发动机布置形式：前置。

1.2 发动机参数发动机型号：YC6L270-33，型式：直列六缸、增压中冷、直喷柴油机，缸径：113 mm，行程：140 mm，额定功率：199 kw，额定转速：2200 rpm，柴油机使用环境温度：-35～45℃。

1.3 冷却系统参数冷却系统形式：闭式冷却系强制循环水冷；节温器型式：蜡式芯俸组合型；节温器开启温度：82℃；节温器全开温度：95℃；风扇型式：八叶塑料风扇；直径：620mm；速比： 1：1；散热器型式：管带式；散热片材料：铜。

2. 确定散热器的散热量Q汽车冷却系统的散热量受到许多复杂因素的影响。

很难精确计算，对于车用柴油机，可按公式Q=（348.9―465.2）Ps（Ps —发动机最大功率）进行估算。

对于燃烧室为预燃室和涡流室的发动机取较大值，直接喷射式的发动机取较小值。

增压的直喷柴油机由于扫气的冷却作用，加之单位功率的冷却面积小，针对我公司正在开发的1310B613A201型汽车，该车型属于重型载货汽车，在用户手里会经常处于超载状态，多在城乡之间行使，道路条件差，所以需选用较大的保险系数。

散热器设计计算方法一.散热量Q的计算1.基本计算公式：Q=S×W×K×4.1868÷3600 （Kw）式中：①.Q —散热器散热量（KW）=发动机水套发热量×（1.1～1.3）②.S —散热器散热面积（㎡）=散热器冷却管的表面积+2×散热带的表面积。

③.W —散热器进出水、进出风的算术或对数平均液气温差（℃），设计标准工况分为：60℃、55℃、45℃、35℃、25℃。

它们分别对应散热器允许适用的不同环境大气压和自然温度工况条件。

④.K —散热系数（Kcal/m.h.℃）。

它对应关联为：散热器冷却管、散热带、钎焊材料选用的热传导性能质量的优劣；冷却管与散热带钎焊接合率的质量水平的优劣；产品内外表面焊接氧化质量水平的优劣；冷却管内水阻值（通水断面积与水流量的对应关联—水与金属的摩擦流体力学），散热带风阻值（散热带波数、波距、百叶窗开窗的翼宽、角度的对应关联—空气与金属的摩擦流体阻力学）质量水平的优劣。

总体讲：K值是代表散热器综合质量水平的关键参数，它包容了散热器从经营管理理念、设计、工装设备、物料的选用、采购供应、制造管理控制全过程的综合质量水平。

根据多年的经验以及数据收集，铜软钎焊散热器的K值为：65～95 Kcal/m2.h.℃；改良的簿型双波浪带铜软钎焊散热器的K值为：85～105 Kcal/m2.h.℃；铝硬钎焊带电子风扇系统的散热器的K值为：120～150 Kcal/m2.h.℃。

充分认识了解掌握利用K值的内涵，可科学合理的控制降低散热器的设计和制造成本。

准确的K值需作散热器风洞试验来获取。

⑤.4.1868和3600 —均为热能系数单位与热功率单位系数换算值⑥.发动机水套散热量=发动机台架性能检测获取或根据发动机升功率、气门结构×经验单位系数值来获取。

二、计算程序及方法1.散热面积S（㎡）S=冷却管表面积F1+2×散热带表面积F2F1={ [2×(冷却管宽－冷却管两端园孤半径)]+2π冷却管两端园孤半径}×冷却管有效长度×冷却管根数×10-6F2=散热带一个波峰的展开长度×一根散热带的波峰数×散热带的宽度×散热带的根数×2×10-62.算术平均液气温差W（℃）W=[(进水温度+出水温度)÷2]-[(进风温度+出风温度)÷2]常用标准工况散热器W值取60℃，55℃，增强型取45℃，35℃。