重型汽車?yán)鋮s系統(tǒng)和中冷系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 適用范圍本設(shè)計規(guī)范適用于重型汽車?yán)鋮s、中冷系統(tǒng)設(shè)計。本設(shè)計規(guī)范規(guī)定了冷卻、中冷系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)遵循的通用原則，和一般的設(shè)計方法。 設(shè)計原則設(shè)計良好的冷卻、中冷系統(tǒng)因該充分考慮以下幾方面原則：1 、首先應(yīng)優(yōu)先考慮冷卻、中冷系統(tǒng)的冷卻能力問題。其中所要求的冷卻常數(shù)、中冷系 統(tǒng)冷卻效率及發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度等皆應(yīng)一一滿足。2 、冷卻、中冷系統(tǒng)的安裝方式及在整車中的合理位置也應(yīng)充分考慮，不應(yīng)有因為安裝點位置及結(jié)構(gòu)引起系統(tǒng)損壞或造成潛在易損壞因素。系統(tǒng)在整車中的位置將影響其性能，應(yīng)謹(jǐn)慎考慮。3 、冷卻、中冷系統(tǒng)的管路應(yīng)合理并力求簡潔清晰。防止因管路走向不合理而引起的系 統(tǒng)內(nèi)阻的增加和性能的下降。4 、冷卻、中冷系統(tǒng)應(yīng)有良好的保護(hù)裝置，防止系統(tǒng)異常損壞和性能下降。5 、冷卻、中冷系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)考慮到裝車工藝性要求和維修的接近性要求。 設(shè)計方法1 、中冷器和散熱器的設(shè)計、選擇及安裝：如果有足夠的空間，冷卻系統(tǒng)可以選用迎風(fēng)面積大、芯子薄、散熱效率高的熱交換器。在有風(fēng)扇離合器控制風(fēng)扇運作的情況下，應(yīng)充分利用空間加大熱交換器的尺寸，這樣可以降低風(fēng)扇的功耗和降低風(fēng)扇工作噪聲。在無中冷器的情況下且無風(fēng)扇離合器情況下，按經(jīng)驗推薦，發(fā)動機(jī)功率每100千瓦的散熱器迎風(fēng)面積應(yīng)為 0.30.375m2之間。由于排放法規(guī)要求，現(xiàn)代重型車上一般具有空空中 冷系統(tǒng)。所以在推薦迎風(fēng)面積上稍作增加。散熱器散熱面積（冷側(cè)）的推薦值大概為：0.10.16m2/kW（發(fā)動機(jī)功率）。在中冷系統(tǒng)布置空間足夠時，一般推薦采用一字流向的中冷器，反之則為U型流向的中冷器。因為U型的中冷器的內(nèi)阻大于一字流的中冷器。另外中冷器氣室應(yīng)盡量避免遮蔽散熱器芯子太多面積。中冷器和散熱器的芯子可參考以往系統(tǒng)配置，因為主片模具價格較貴，如無必要，盡量采用同樣的管型和散熱帶波高。由于中冷器處于冷卻空氣上游，必須將它設(shè)計成能適應(yīng)多塵的環(huán)境，推薦每英寸的散熱片為 810片，散熱帶可不開窗以便清洗。 一般中冷器迎風(fēng)正面 積比散熱器迎風(fēng)正面積略小。由于中冷器的熱脹冷縮量較大， 在安裝時應(yīng)給予考慮， 防止由于熱脹冷縮帶來的不必要 系統(tǒng)元件損壞。另外，應(yīng)盡量保證風(fēng)扇中心與散熱器中心重合，盡量使風(fēng)扇未掃過的四角死區(qū)最小。風(fēng)扇前端面與散熱器芯子的距離大于 50100mm特別是風(fēng)扇未掃過的四角死區(qū)很 大時，應(yīng)盡量擴(kuò)大兩者之間的距離。中冷器、散熱器與車架之間應(yīng)為柔性連接?？筛鶕?jù)系統(tǒng)重量及車架震動頻率來確定系統(tǒng) 懸置軟墊的剛度和結(jié)構(gòu)。2、風(fēng)扇及風(fēng)扇離合器的選擇和安裝：重型車上所用風(fēng)扇大多為塑料的吸風(fēng)式風(fēng)扇。它可分為兩種：直葉風(fēng)扇和葉端前彎風(fēng)扇（馬刀形風(fēng)扇）。馬刀形風(fēng)扇在高速大風(fēng)量時優(yōu)勢較為明顯，并且空氣下游一部分空氣向四周排出，這對發(fā)動機(jī)前端與風(fēng)扇葉片后端較近的布置比較適應(yīng)。特別對使用離合器的風(fēng)扇較為適合。但在同一轉(zhuǎn)速和相同的靜壓下，在小流量范圍內(nèi)，直葉風(fēng)扇提供的風(fēng)量比彎葉的大。另外，由于噪聲的要求，根據(jù)推薦，風(fēng)扇葉尖線速度不應(yīng)超過87m/s?，F(xiàn)代重型車功率越來越大，其選用的風(fēng)扇的功耗就比較大，所以，應(yīng)該采用風(fēng)扇離合器。在選擇時應(yīng)考慮離合器能承受的扭矩和轉(zhuǎn)速。理論上來講，希望風(fēng)扇后端離發(fā)動機(jī)前端越遠(yuǎn)越好。但可能風(fēng)扇安裝懸臂過長會引起風(fēng)扇異常振動而引起損壞。實際設(shè)計中應(yīng)綜合考慮風(fēng)扇、發(fā)動機(jī)前端面、散熱器芯子的位置關(guān) 系確定風(fēng)扇安裝懸臂的長度。風(fēng)扇葉尖與護(hù)風(fēng)圈的距離關(guān)系著風(fēng)扇容積效率，一般要求兩者之間的距離不得大于風(fēng)扇直徑的2.5 %。為冷卻系統(tǒng)能力方面考慮，希望兩者間距離越小越好，在此考慮下可采用柔 性風(fēng)罩方案。另外對吸風(fēng)式風(fēng)扇來講，風(fēng)扇伸入護(hù)風(fēng)圈的深度為風(fēng)扇投影寬度的1/3（環(huán)式或箱式護(hù)風(fēng)圈）和1/2 （文杜里式護(hù)風(fēng)圈）兩種情況。3 、膨脹箱、除氣管路：膨脹箱的容積應(yīng)為16%的系統(tǒng)總?cè)莘e+35*A（A為膨脹箱底平面面積）。其安裝位置應(yīng)保 障在水泵入口處的壓力大于大氣壓。 由于不易確認(rèn)高度是否合適， 那么必須保證膨脹箱下底 面高于冷卻系統(tǒng)其它最高點。壓力蓋必須保證冷卻系統(tǒng)壓力達(dá)到發(fā)動機(jī)要求壓力。真空閥開啟壓力約為10kPa。除氣管路的走向應(yīng)向上到膨脹箱，中途應(yīng)避免有彎曲或向下的趨勢。除氣管最好采用雙管（發(fā)動機(jī)及散熱器除氣管）的內(nèi)徑大約應(yīng)在79mm左右，并且盡量短且直。根據(jù)康明斯要求推薦除氣回路循環(huán)量不應(yīng)大于2升/分。4 、系統(tǒng)其它管路：對于冷卻系統(tǒng)而言，管路應(yīng)沿水流方向適當(dāng)上翹，盡量避免水平布置和呈凸形的管路， 管路的彎角處或直徑變化處必須圓滑過渡。管路布置中應(yīng)考慮系統(tǒng)各元件之間的相互運動。 長度在150mm以下的膠管在沒有柔性并且難以安裝，而長度超過450mm的膠管應(yīng)考慮支撐問題。關(guān)于管路內(nèi)徑，如果發(fā)動機(jī)離散熱器較遠(yuǎn)的話，理論上講從發(fā)動機(jī)端到散熱器端內(nèi)徑應(yīng)逐漸加大，但實際設(shè)計時考慮到制造工藝及大總成的通用性這點一般不予考慮，應(yīng)按實際出發(fā)。對于中冷系統(tǒng)而言， 管路越直越好，盡量減少彎頭的處數(shù)。其內(nèi)徑也有要求，根據(jù)康明斯推薦，對于小于 9升排量的發(fā)動機(jī)內(nèi)徑應(yīng)在 2.54英寸，15升以上為45英寸。軟管 部分盡量不要安裝于氣流拐彎處以免脫落，彎折處應(yīng)用硬管。在高溫側(cè)不應(yīng)該用成型的硅膠管來替代硬彎管的功能。5 、其它：如果系統(tǒng)熱回風(fēng)量較大就應(yīng)考慮加裝擋風(fēng)板。 在工作狀況比較惡劣的情況下， 應(yīng)考慮在 冷卻系統(tǒng)單元前方加一阻擋空氣中雜質(zhì)的濾網(wǎng)以減輕對中冷器、 散熱器污染。對于需要在不 好路面上工作的車輛應(yīng)加冷卻系統(tǒng)的下防護(hù)板。