商用车冷却系统匹配探究及实验验证

李金徽

摘 要：商用车冷却系统对商用车起着至关重要的作用 将直接影响发动机的动力性、燃油经济型及稳定性等。因此 商用车冷却系统的合理匹配在商用车车型开发过程中具有重大的意义。文章初步通过经典的理论计算求得商用车冷却系统中最主要的三个性能参数：散热量、通风量及水流量 并匹配与之相应规格的散热器、风扇 水泵为发动机自带 初步确定了冷却系统的匹配方案。结合高温环境下冷却系统的热平衡实验测得的实际数据进行对比分析 发现实际测得的水流量高于理论计算值 不符合设计要求。经原因分析优化匹配方案之后 实验值与理论计算值相近 满足设计要求。因此 理论计算并不能完全指导冷却系统的匹配设计 而应结合热平衡实验进行实验验证 找出问题 优化匹配设计 才能使商用车的冷却系统设计合理 发动机性能达到最佳。

关键词：商用车冷却系统;合理匹配;热平衡试验;实验验证

中图分类号：U463.23+4.93  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）18-113-03

Abstract： Commercial vehicle cooling system plays a crucial role in commercial vehicle， which will directly affect the power performance， fuel economy and stability of the engine. Therefore， the reasonable matching of commercial vehicle cooling system is of great significance in the development of commercial vehicle.In this paper， the three main performance parameters of the commercial vehicle cooling system： Heat dissipation value， ventilation value， water flow value， are preliminarily obtained through the classical theoretical calculation， and the corresponding specifications of the radiator、fan and water pump are matched. According to the comparison and analysis of the actual data obtained from the heat balance experiment of the cooling system under high temperature environment， it is found that the actual measured water flow value is higher than the theoretical calculated value and does not meet the design requirements. After the matching scheme is optimized by reason analysis， the experimental value is close to the theoretical value， which meets the design requirements. Therefore， the theoretical calculation cannot fully guide the matching design of the cooling system， but should be combined with the heat balance experiment to carry out the experimental verification， find out the problem， optimize the matching design， in order to make the commercial vehicle cooling system design reasonable， engine performance to achieve the best.

Keywords： Commercial vehicle cooling system; Reasonable matching; Heat balance test; Experimental verification

CLC NO.： U463.23+4.93  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）18-113-03

前言

隨着当代社会的不断发展 近几年市场对商用车轻量化、大马力车型的需求越来越迫切 要求发动机的升功率不断提高 产生的热流密度也随之增大。同时 随着电气化的加速 商用车内部的结构空间也越来越紧凑 这就代表着对冷却系统的要求也越来越高。因此如何解决高功率密度下发动机的冷却和热平衡同时又能在有限的空间布置散热器、风扇、中冷器等部件成为现在冷却系统设计的技术关键。商用车冷却系统只有匹配合理才能有效提升商用车发动机的性能。

1 商用车冷却系统的匹配计算

冷却系统的匹配需要相关计算 计算方式需要参考功率随发动机转速变化曲线、扭矩随发动机转速变化曲线、燃油消耗率随发动机转速变化曲线等相关数据。

3 结论

冷却系统的合理匹配能够提升发动机内部运作的效率 因此需要按照相关的匹配计算和实验对比校核等方式进行设计修正 这样才能使冷却系统设计最优 发动机性能达到最佳。本文计算了冷却系统的三个主要性能参数：散热量、通风量及水流量 并根据这三个参数匹配相应规格的散热器、风扇 使用了发动机自带的水泵完成了冷却系统相关设计。通过高温热平衡试验得出了实验数据。通过实验数据与计算理论值的对比分析 找出了实际与理论的差距 最终修正参数 使冷却系统能够符合发动机相关的设计要求 维持商用车发动机的正常运作。

参考文献

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