汽车散热器风扇扇设计匹配方法
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汽车冷凝器-散热器-风扇总成悬置系统的设计方法王铁;上官文泷;刘晓昂;上官文斌【摘要】论述了汽车冷凝器-散热器-风扇总成(CRFM)悬置系统的设计要求.推导出在风扇旋转不平衡激励下,CRFM悬置系统中各悬置支承点动反力均方根值的计算公式.基于动力总成悬置系统位移控制的设计方法,阐述了CRFM的位移控制的设计方法.最后给出了一计算实例,结果表明利用该方法设计的CRFM悬置系统,可较好地满足CRFM悬置系统的设计要求.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2015(037)002【总页数】5页(P155-159)【关键词】汽车;冷凝器-散热器-风扇;悬置系统;设计方法【作者】王铁;上官文泷;刘晓昂;上官文斌【作者单位】沈阳理工大学汽车与交通学院,沈阳110159;沈阳理工大学汽车与交通学院,沈阳110159;华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510641;华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510641【正文语种】中文汽车冷凝器-散热器-风扇总成 (condenser-radiator-fan module,CRFM)由一些橡胶减振悬置元件支撑在车身或副车架上,简称CRFM悬置系统。
随着汽车的轻量化设计、大功率发动机的广泛使用和冷却风扇的转速与不平衡量的增加,由CRFM引起的振动对汽车NVH的影响越来越大。
目前关于CRFM悬置系统的设计要求和分析方法方面的文献较少。
文献[1]中研究了由冷却风扇和轮胎动不平衡导致转向盘拍频振动问题,提出了调整风扇转速和控制动不平衡量的解决方案;文献[2]中采用Taguchi法辨识各种因素对CRFM振动的影响,实验结果表明,风扇不平衡量对CRFM垂向振动的影响最大,而风扇组件间的不良配合是导致CRFM轴向振动的主要原因;文献[3]中研究了发动机怠速、开空调时CRFM对转向盘振动的影响。
本文中首先论述了CRFM悬置系统的设计要求。
将CRFM简化为一个刚体,各个悬置简化为在其3个弹性主轴方向具有刚度和阻尼的弹性元件,建立了6自由度CRFM悬置系统的数学模型,推导了在风扇不平衡力激励下,CRFM悬置系统中各悬置支承点动反力均方根值频响特性的计算公式。
汽车发动机冷却风扇选型方法贺航;郭浪;张鑫【摘要】为了提高汽车发动机冷却系统的散热效果,该文介绍了发动机冷却系统风扇的基本选型设计方法.首先根据发动机冷却系统散热器性能的计算方法及冷却系统试验结果,给出冷却风量和系统风阻的估算方法,再根据冷却系统各部件间的性能匹配和优化,对冷却风扇进行设计选型及校核计算,从而选出工作效率高且功耗低的风扇.该性能计算及匹配方法对发动机冷却系统热平衡分析具有一定的工程应用价值.【期刊名称】《汽车工程师》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】3页(P34-36)【关键词】汽车散热器;热量;冷却风扇;设计匹配【作者】贺航;郭浪;张鑫【作者单位】泛亚汽车技术中心有限公司;泛亚汽车技术中心有限公司;泛亚汽车技术中心有限公司【正文语种】中文汽车发动机冷却风扇是汽车冷却系统的重要组成部分,风扇性能直接影响着发动机的散热效果,进而影响发动机性能。
随着增压技术的广泛应用,发动机功率得到大幅提高,发动机的机械负荷和热负荷问题也就突显出来。
因此对发动机的冷却系统也提出了更高的要求。
一方面为了满足更大的散热量需求,要求冷却风扇要具有更高的转速以承受更大的负荷;另一方面为了降低噪声对生存环境的污染,又要求冷却风扇具有较低的噪声辐射。
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,影响发动机的性能和使用寿命。
尽管计算流体力学(CFD)方法已经应用于发动机冷却系统的开发和设计中,但由于计算周期及精度问题,实际工程应用中多数情况下还是按照经验公式进行初步计算选型。
文章介绍了一种风扇快速设计选型方法,可以快速地确定风扇叶型的尺寸参数,并根据冷却系统散热目标和理论计算进行散热器的理论设计及冷却风扇选型。
因此能有效地缩短产品的设计周期,在满足气动性能的基础上,降低风扇噪声,优化冷却系统性能。
1 发动机冷却系统参数计算在设计或选用冷却系统部件时,一般把流入冷却系统的热量作为原始数据,从而计算出冷却系统的循环水量和冷却空气量[1],以便设计或选用散热器和风扇。
汽车发动机冷却系统与散热器的匹配设计作者:黄坚来源:《价值工程》2013年第04期摘要:本文简述了汽车发动机的冷却系统的功能与原理与类型,以及冷却系统对发动机性能的影响,分析说明了冷却系统中的重要部件散热器的匹配设计算方法,以有效保证发动机的性能。
Abstract: This paper briefly introduces the function, principle and types of automotive engine cooling system, and the effect of cooling system on the engine performance, and analyzes the matching design method of radiators in key parts of the cooling system, in order to effectively guarantee the performance of the engine.关键词:发动机;冷却系;散热器;匹配设计Key words: engine;cooling system;radiator;matching design中图分类号:U464 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)04-0030-021 发动机冷却系统的功能汽车发动机(汽油机或柴油机)在工作时,与高温燃气相接触的零件最高温度高达2000摄氏度以上,发动机冷却系统的主要功能就是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
一般正常的冷却水温在85-110°C之间。
2 发动机冷却系统的类型汽车发动机的冷却系统主要有以下几种类型,其特点如表1所示。
目前,汽车用发动机的冷却系统常用结构是“冷却水强制循环冷却方式”,具有冷却可靠、效果好的特点。
3 发动机冷却系统的组成与工作原理强制循环水冷式发动机的冷却系统主要是由冷却水套、水泵、散热器、水管、节温器、冷却风扇、膨胀水箱等组成。
一、冷却系统说明二、散热器总成参数设定及基本性能要求三、膨胀箱总成参数设定及基本性能要求四、冷却风扇总成参数设定及基本性能要求五、橡胶水管参数设定及基本性能要求一、冷却系统说明内燃机运转时 ,与高温燃气相接触的零件受到强烈的加热,如不加以适当的冷却,会使内燃机过热,充气系数下降,燃烧不正常(爆燃、早燃等),机油变质和烧损,零件的摩擦和磨损加剧,引起内燃机的动力性、经济性、可靠性和耐久性全面恶化。
但是,如果冷却过强,汽油机混合气形成不良,机油被燃烧稀释,柴油机工作粗爆,散热损失和摩擦损失增加,零件的磨损加剧,也会使内燃机工作变坏.因此,冷却系统的主要任务是保证内燃机在最适宜的温度状态下工作.1。
1 发动机的工况及对冷却系统的要求一个良好的冷却系统,应满足下列各项要求:1)散热能力能满足内燃机在各种工况下运转时的需要。
当工况和环境条件变化时,仍能保证内燃机可靠地工作和维持最佳的冷却水温度。
2)应在短时间内,排除系统的压力.3)应考虑膨胀空间,一般其容积占总容积的4-6%;4)具有较高的加水速率。
初次加注量能达到系统容积的90%以上。
5)在发动机高速运转,系统压力盖打开时,水泵进口应为正压;6)有一定的缺水工作能力,缺水量大于第一次未加满冷却液的容积;7)设置水温报警装置;8)密封好,不得漏水;9)冷却系统消耗功率小。
启动后,能在短时间内达到正常工作温度。
10)使用可靠,寿命长,制造成本低。
1。
2 冷却系统的总体布置冷却系统总布置主要考虑两方面:一是空气流通系统;二是冷却液循环系统。
在设计中必须作到提高进风系数和冷却液循环中的散热能力。
提高通风系数:总的进风口有效面积和散热器正面积之比≥30%。
对于空气流通不顺的结构,需要加导风装置使风能有效的吹到散热器的正面积上,提高散热器的利用率。
在整车空间布置允许的条件下,尽量增大散热器的迎风面积,减薄芯子厚度。
这样可充分利用风扇的风量和车的迎面风,提高散热器的散热效率。
QC/T 773—2006(2006-12-17发布,2007-05-01实施)前言本标准参考国外先进标准及我国的QC/T 413-2002《汽车电气设备基本技术条件》等相关标准制定。
本标准由全国汽车标准化技术委员会提出。
本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。
本标准负责起草单位:上海日用—友捷汽车电气有限公司。
本标准主要起草人:张梅学、林宏楣、周伟刚、杨忠明。
QC/T 773—2006汽车散热器电动风扇技术条件Cooling fan module specification for automobile1 范围本标准规定了汽车散热器电动风扇(以下简称风扇)的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、储存和保管。
本标准适用于汽车发动机散热器装置上驱动负载排出热量的风扇。
含电子调速控制器的有刷(直流电动机)风扇也可参照执行。
本标准不适用于汽车散热器电动风扇的电子模块。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 1236 工业通风机用标准化风道进行性能试验(idt ISO 5801:1997)GB/T 2423.17 电工电子产品基本环境试验规程试验Ka:盐雾试验方法(eqv IEC 68-2-11:1988) GBl 8655 用于保护车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法(idt IEC/CISDIVR25:1995) QC/T 413-2002 汽车电气设备基本技术条件QC/T 29106 汽车低压电线束技术条件3 要求3.1 一般规定3.1.1 文件。
风扇应符合本标准的要求,并应按照经规定程序批准的图样及技术文件制造。
3.1.2 常态工作环境条件。
风扇的常态工作环境条件按QC/T 413-2002中3.1.2的规定。
汽车冷却风扇设计参数仿真优化作者:张涵韦流权刘康鲁力来源:《汽车科技》2019年第06期摘要:鉴于汽车冷却风扇的工作性能直接影响发动机舱的散热性能,本研究以全面提升散热器人口进风量和冷却风扇有效功率为优化目标,以实车为例,进行了冷却风扇轴向伸入距离、风扇与风扇罩径向间隙和风扇旋转中心偏移距离三个设计参数进行优化。
首先采用计算流体力学(CFD)方法,单因素分析各个设计参数对散热器入口进风量和冷却风扇有效功率的影响规律。
然后采用正交试验方法,对发动机舱散热性能的影响因素进行了研究,发现风扇与风扇罩径向间隙的变化相对于其他因素对发动机舱散热性能的影响更为显著,并获得了风扇设计参数的最佳组合方案。
最后经过仿真验证结果表明,与原车模型相比,优化后在爬坡工况下散热器进风量提升了10.90%,风扇进风量提升了8.81%,风扇有效功率提升了12.22%,发动机表面温度降低了1.23°C,其结果有效地改善了发动机舱的散热性能。
关键词:发动机舱;冷却风扇;CFD数值分析;正交试验优化中图分类号:U463文献标识码:A文章编号:1005-2550(2019)06-0058-07Simulation Optimization of Automotive Cooling Fan Design;ParametersZHANG Han', LIU Kang, LU Li( 1. SGMW Corporation, Guangxi Liuzhou 54007, China; 2. Wuhan University of Technology,Hubei Wuhan 430070, China )Abstract: In view of the performance of the car cooling fan directly affects the heat dissipation performance;of the engine compartment. The study aims to optimize the overall improvement of;the inlet air volume of the radiator and the effective power of the cooling fan and takes the actual vehicle;as an example to optimize the axial extension distance of the cooling fan, the radial clearance of;the fan and the fan cover and the center of rotation of the fan. Firstly, the computational fluid dynamics;(CFD) method is used to analyze the influence of various design parameters on the intakeair volume of the radiator and the effective power of the cooling fan. Then the orthogonal test method;is used to study the factors affecting the heat dissipation performance of the engine compartment. It is found that the radial clearance of the fan and the fan cover has a more significant influence;on the heat dissipation performance of the engine compartment than other factors, and;the fan design parameters with the best combination of options are obtained. Finally, the simulation results;show that compared with the original model, the air intake of the radiator is increasedby10.90%, the air intake of the fan is increased by 8.81 %, the effective power of the fan is increased by12.22%, the surface temperature of the engine is increased by 1.239C, and the result effectively;improved the heat dissipation performance of the engine compartment.Key Words: Engine Compartment; Cooling Fan; CFD Numerical Analysis; OrthogonalTest Optimization張涵毕业于广西大学机械工程学院,本科学历,现任上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心整车性能集成科经理,主要从事整车性能集成开发工作。