商用車冷卻系統匹配探究及實驗驗證

李金徽

摘 要：商用車冷卻系統對商用車起著至關重要的作用 將直接影響發動機的動力性、燃油經濟型及穩定性等。因此 商用車冷卻系統的合理匹配在商用車車型開發過程中具有重大的意義。文章初步通過經典的理論計算求得商用車冷卻系統中最主要的三個性能參數：散熱量、通風量及水流量 并匹配與之相應規格的散熱器、風扇 水泵為發動機自帶 初步確定了冷卻系統的匹配方案。結合高溫環境下冷卻系統的熱平衡實驗測得的實際數據進行對比分析 發現實際測得的水流量高于理論計算值 不符合設計要求。經原因分析優化匹配方案之后 實驗值與理論計算值相近 滿足設計要求。因此 理論計算并不能完全指導冷卻系統的匹配設計 而應結合熱平衡實驗進行實驗驗證 找出問題 優化匹配設計 才能使商用車的冷卻系統設計合理 發動機性能達到最佳。

關鍵詞：商用車冷卻系統;合理匹配;熱平衡試驗;實驗驗證

中圖分類號：U463.23+4.93? 文獻標識碼：A? 文章編號：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

隨著當代社會的不斷發展 近幾年市場對商用車輕量化、大馬力車型的需求越來越迫切 要求發動機的升功率不斷提高 產生的熱流密度也隨之增大。同時 隨著電氣化的加速 商用車內部的結構空間也越來越緊湊 這就代表著對冷卻系統的要求也越來越高。因此如何解決高功率密度下發動機的冷卻和熱平衡同時又能在有限的空間布置散熱器、風扇、中冷器等部件成為現在冷卻系統設計的技術關鍵。商用車冷卻系統只有匹配合理才能有效提升商用車發動機的性能。

1 商用車冷卻系統的匹配計算

冷卻系統的匹配需要相關計算 計算方式需要參考功率隨發動機轉速變化曲線、扭矩隨發動機轉速變化曲線、燃油消耗率隨發動機轉速變化曲線等相關數據。

3 結論

冷卻系統的合理匹配能夠提升發動機內部運作的效率 因此需要按照相關的匹配計算和實驗對比校核等方式進行設計修正 這樣才能使冷卻系統設計最優 發動機性能達到最佳。本文計算了冷卻系統的三個主要性能參數：散熱量、通風量及水流量 并根據這三個參數匹配相應規格的散熱器、風扇 使用了發動機自帶的水泵完成了冷卻系統相關設計。通過高溫熱平衡試驗得出了實驗數據。通過實驗數據與計算理論值的對比分析 找出了實際與理論的差距 最終修正參數 使冷卻系統能夠符合發動機相關的設計要求 維持商用車發動機的正常運作。

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