汽車鋁塑散熱器結構技術及應用

摘 要:隨著科學技術的不斷進步，人們對各種產品要求也不斷升級，各部件間結構及材料性能匹配正朝著輕量化、可靠性高、低價格以及生產環保等方向發展。當代汽車散熱器也正朝著這個方向發展，因此鋁質散熱器(包括全鋁散熱器、鋁塑散熱器)已經成為國內外眾多整車廠首選產品。本文以鋁塑散熱器為主，主要介紹了我公司鋁塑散熱器的設計特點、結構特點、材料匹配特點.

關鍵詞:當代汽車鋁塑散熱器結構技術及應用材料要求技術結構 結構規范化

中圖分類號:文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)07(c)-0046-01

1前言

眾所周知，散熱器是汽車水冷發動機冷卻系統中不可缺少的重要部件，其作用是將發動機的水套內冷卻液所攜帶的多余熱量經過二次熱交換，在外界強制氣流的作用下從高溫零件所吸收的熱量散發到空氣中的熱交換裝置。近年來由于新技術的發展和能源開發，改進散熱器性能越來越重視。由于產品所在的環境不同，我公司產品在高低溫、抗腐蝕性能等方面要不斷提高，確保冷卻系統中散熱器的散熱效果及其動力性、經濟性和可靠性，使汽車發動機正常工作和安全行駛的問題。所以各部件材料成分的匹配和產品結構設計，是我們談的主要課題。

2鋁塑散熱器的結構

汽車水冷發動機散熱器由冷卻用的散熱器芯體、進水室、出水室、油冷器總成和膠條五大主要部分組成。我公司生產散熱器芯體的結構形式主要是管帶式。管帶式散熱器是由波紋狀散熱帶和高頻焊管相間排列焊接而成。散熱帶上開有擾動氣流的類似百葉窗的孔，以破壞流動空氣在散熱帶表面上的附著層，提高散熱能力。

我公司生產鋁塑散熱器也有近十年的歷史了，總結了一些點典型的結構設計，并在實際生產中廣泛應用，現在我就介紹一下我公司產品的主要結構特點，首先我們來談一下鋁塑散熱器的主要密封結構:

(1)塑質水室與主片配合處的密封結構，如圖1。

看似很簡單的結構，卻有很多的技術參數在里面，如果配合不好，就會出現滲漏現象。現在我們就具體談一下，在此結構中每個零部件結構的設計都是相互關聯的，但首先我們要確定的是水室底口尺寸，根據水室底口尺寸和膠條壓后的高度，在這里還有一個常規數據在里面，我公司通常設計定為2mm，我們就可以計算出主片的高度。在設計此結構時一定要注意的是水室內側與主片槽內側接觸的平面度不小于1mm，這種設計可以有效的控制水室中部出現的凹陷現象。密封膠條截面的設計也是決定此結構密封性的重要因素之一:根據多年的工作經驗和實驗結果，密封膠條壓縮前的截面設計采用圓形或橢圓形比較合理。同時在膠條四個拐點處設有定位確保被壓縮過程中膠條四角與主片四角不串位，裝配后主片水室四拐點是最易滲漏的地方。此結構有效提高了水室、主片拐點與膠條拐點的緊密配合。

(2)水室與放水開配合處的密封結構，如圖2。

我公司生產鋁塑散熱器已用過很多種水室與放水開關配合的結構，經過反復試驗及客戶反饋的情況，這里僅介紹此款結構。

(3)油冷器接頭與水室配合處的密封結構

油冷器接頭與水室面處的O型密封圈材料是EPDM，但接頭內部的O型密封圈材料則應根據油冷器內部液體的不同做了相應的改變并選用HNBR。O型密封圈在壓縮時里內側均需有限位，確保O密封圈不被擠出，起到密封作用，壓縮高度在1mm左右。

3鋁塑散熱器材料的特點

鋁是汽車工業使用較多的金屬材料，也是汽車輕量化的首選材料。在金屬的導熱性方面，雖然鋁的熱傳導率較銅低，僅為銅的60%，但由于銅散熱器存在熱傳導率更低的錫保護層，使得鋁散熱器的熱效率反而要高于銅散熱器。散熱器的工作條件惡劣，一般位于汽車前端迎風處，不僅要經受風吹雨淋和汽車排出的廢氣以及砂土、泥漿的污染，而且還要承受反復的熱循環和周期性的振動。另外，散熱器內長期流動著冷卻液，對散熱器有銹蝕及腐蝕作用。因此，為保證散熱器可靠地發揮散熱作用，對散熱器材料性能有如下要求:具有良好的導熱性能、具有一定的強度和較強的耐腐蝕性、良好的加工性能及釬焊性能、良好的經濟性。

4結語

鋁塑散熱器結構雖然簡單，但它需要優質的散熱性、密封性、抗腐蝕性、更經濟性，因為該產品性能的好壞直接影響著汽車發動機的使用壽命，也就決定了汽車是否能在正常工作和安全行駛。社會在進步，科技在發展，汽車散熱器材料、設計能力與制造技術都在發展變化。我公司也會隨著各種變化更新材料的匹配及結構設計，使鋁塑散熱器更能體現時代的特點、更能符合時代的要求。

參考文獻

[1]換熱器設計手冊.