【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，未能廣泛應(yīng)用推廣。 冷卻液的流向在發(fā)動(dòng)機(jī)上有從機(jī)體水套到缸蓋水套流向，也要反方向的，稱(chēng)為逆流式，主水道與缸數(shù)相等，離水泵越遠(yuǎn)，水道孔徑越大，以保證各缸的冷卻強(qiáng)度相等，遠(yuǎn)離相同于機(jī)油油道形式。關(guān)于汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng) 的開(kāi)發(fā)，影響因素較多，其中之一就是汽車(chē)中網(wǎng)及前杠的造型決定通風(fēng)面積大小，一般在前期造型設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮通風(fēng)的有效面積，有些車(chē)型為達(dá)到更好的冷卻控制效果，散熱器前部加裝導(dǎo)流板，此方法車(chē)速較高時(shí)效果較明顯。當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)之一就是改善二次換熱表面（散熱帶或片）的換熱條件，即在二次換熱表面上沖擊一系列密集的有一 定角度的百葉窗孔。通過(guò)改變散熱帶或散熱片的表面形狀，提高散熱能力湖北國(guó)土資源職業(yè)學(xué)院 汽車(chē)水冷散熱器的構(gòu)造與維護(hù) 6 15%～ 20%左右。 目前我們?cè)谲?chē)輛設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，冷卻系統(tǒng)匹配方面除注意車(chē)輛前部造型、流場(chǎng)問(wèn)題外，為縮短開(kāi)發(fā)周期及減少開(kāi)發(fā)成本，通常以環(huán)境艙模擬 路況進(jìn)行熱平衡試驗(yàn)，高溫地區(qū)（新疆吐魯番地區(qū)、海南地區(qū)）進(jìn)行高溫試驗(yàn)進(jìn)行輔助驗(yàn)證。 下面簡(jiǎn)單介紹一下我公司環(huán)境艙進(jìn)行的熱平衡試驗(yàn)：按照 GB/ 要求進(jìn)行汽車(chē)預(yù)熱，汽車(chē)要求滿(mǎn)載，如裝有空調(diào)，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)使用外循環(huán)，溫度調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)置于最大冷卻模式，風(fēng)量調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)置于最大位置。 一般地，環(huán)境艙設(shè)置溫度 35℃、 40℃、 45℃。試驗(yàn)工況如下：發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩轉(zhuǎn)速工況 ， 汽車(chē)以二擋、油門(mén)全開(kāi)的狀態(tài)行駛，底盤(pán)測(cè)功機(jī)逐步對(duì)汽車(chē)施加載荷，以在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上車(chē)輛能穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)為宜，一般加載坡度 10%，控制汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn) 定在最大扭矩轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速偏差范圍在177。 2%或177。 50r/min（取兩者中較大值）以?xún)?nèi)。汽車(chē)以最高車(chē)速擋、全油門(mén)的狀態(tài)行駛，底盤(pán)測(cè)功機(jī)不加載坡度，控制汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在額定功率轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速偏差范圍在177。 2%或177。 50r/min（取兩者中較大值）以?xún)?nèi)。不加載坡度，汽車(chē)以最高車(chē)速擋、全油門(mén)的狀態(tài)行駛 30min 后迅速停車(chē)并熄火。不加載坡度，汽車(chē)以最高車(chē)速擋、全油門(mén)的狀態(tài)行駛 30min 后，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，空調(diào)打開(kāi)。各試驗(yàn)工況穩(wěn)定后即以每20s 時(shí)間間隔測(cè)量一次各點(diǎn)的溫度并計(jì)算各冷卻系數(shù)。當(dāng)連續(xù) 30min 采集冷卻參數(shù)無(wú) 明顯變化的趨勢(shì)且變化均在 1℃時(shí)，即認(rèn)為整車(chē)達(dá)到熱平衡，該試驗(yàn)工況結(jié)束。在試驗(yàn)中的各種工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、空調(diào)壓力等試驗(yàn)參數(shù)必須至少穩(wěn)定 20min，水溫平衡點(diǎn)的溫度不高于發(fā)動(dòng)機(jī)許用最高溫度和冷卻介質(zhì)的沸點(diǎn)溫度，車(chē)速不低于正常車(chē)速的 80%，空調(diào)壓力保持正常，壓縮機(jī)正常工作。一般地，環(huán)境溫度 40℃時(shí)高壓不高于 ，低壓不高于 。 散熱器對(duì)材料的要求 散熱系數(shù)是評(píng)價(jià)散熱器散熱性能優(yōu)劣的重要參數(shù) ,影響因素眾多 ,其中散熱器材料的導(dǎo)熱性能和焊接質(zhì)量對(duì)其影響很大。提高散熱系數(shù)可以改善散熱效能 ,使散熱器以較小的尺寸和質(zhì)量達(dá)到上佳的散熱效果。因此 ,導(dǎo)熱性能對(duì)散熱器材料至關(guān)重要。 散熱器的工作條件惡劣 ,一般位于汽車(chē)前端迎風(fēng)處 ,不僅要經(jīng)受風(fēng)吹雨淋和汽車(chē)排出的廢氣以及沙土、泥漿的污染 ,而且還要承受反復(fù)的熱循環(huán)和周期性振動(dòng)。另外 ,散熱器內(nèi)長(zhǎng)期流動(dòng)著冷卻液 ,其中可能混有腐蝕性及有害的成分 ,對(duì)散熱器有銹蝕及腐蝕作用。因此 ,為保證散熱器可靠的發(fā)揮散熱作用 ,對(duì)散熱器材料性能有如下要求 : (1)具有良好的導(dǎo)熱性能。 (2)具有一定的強(qiáng)度和較強(qiáng)的耐腐蝕性。 湖北國(guó)土資源職業(yè)學(xué)院 汽車(chē)水冷散熱器的構(gòu)造與維護(hù) 7 (3)良好的加工性能及釬焊性能。 (4)良好的經(jīng) 濟(jì)性。 三 常用散熱材料 目前 ,常用的散熱器材料主要有銅、鋁和工程塑料等。 銅 銅是重要的有色金屬 ,也是導(dǎo)熱性最好的金屬材料 ,具有優(yōu)良的成型加工性、可釬焊性和耐蝕性 ,長(zhǎng)期以來(lái)一直作為汽車(chē)散熱器的首選材料。銅的資源問(wèn)題和價(jià)格問(wèn)題一直是困擾銅散熱器應(yīng)用的主要原因。銅在工業(yè)上應(yīng)用極為廣泛。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展 ,銅的消耗量日益增加 ,但因銅儲(chǔ)量有限 ,隨著消耗量的不斷上升 ,價(jià)格居高不下 ,因而銅散熱器的成本一直難以大幅下降。 鋁 隨著汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展 ,節(jié)約能 源和環(huán)境保護(hù)等方面的原因?qū)ζ?chē)輕量化的要求越來(lái)越迫切。汽車(chē)材料的發(fā)展趨勢(shì)是輕量化、高性能和強(qiáng)功能 ,散熱器材料也是這樣。人們一直在尋找價(jià)格低廉、性能優(yōu)良的材料來(lái)取代銅。近十幾年來(lái) ,散熱器新材料的應(yīng)用有了很大的進(jìn)展 ,尤其是在鋁散熱器方面發(fā)展速度很快。 鋁是汽車(chē)工業(yè)使用較多的金屬材料 ,也是汽車(chē)輕量化的首選材料。鋁的最大優(yōu)勢(shì)是質(zhì)量輕 ,比重僅為銅的三分之一 ,相同體積情況下 ,質(zhì)量可以大大降低 。鋁資源遠(yuǎn)較銅豐富 ,成本也遠(yuǎn)低于銅 。雖然鋁的熱傳導(dǎo)率較銅低 ,僅為銅的 60%,但由于銅散熱器存在熱傳導(dǎo)率更低的錫保護(hù)層 ,使得鋁散熱 器的熱效率反而要高于銅散熱器 。另外 ,鋁還有良好的鑄造加工性能。雖然鋁散熱器具有質(zhì)量輕、原料成本低、散熱性能好等優(yōu)點(diǎn) ,但其焊接工藝性差、生產(chǎn)設(shè)備投入大是長(zhǎng)期難以解決的問(wèn)題 ,限制了鋁散熱器的廣泛應(yīng)用。 目前 ,鋁散熱器比較成熟的生產(chǎn)工藝有兩種 :一種是機(jī)械裝配式 ,此種形式生產(chǎn)的散熱器冷卻水管是圓形或橢圓形 ,采用機(jī)械壓制而成 ,生產(chǎn)成本較低 ,但是由于這種工藝受自身形狀的局限性 ,工作效率不高 。另外一種是釬焊式 ,這種形式生產(chǎn)的冷卻水管是扁狀的 ,不受散熱器自身幾何形狀的限制 ,采用焊接一次成型 ,工作效率高。 由于鋁散熱器的 重量輕 ,并能做到與汽車(chē)同壽命 (約 5年 ),因此得到迅速推廣。在歐洲和美國(guó)應(yīng)用廣泛 ,主要用于使用條件較好的城市小轎車(chē)和輕型車(chē)。北美部分地區(qū)開(kāi)始在大客車(chē)、輕型貨車(chē)上使用。但是 ,鋁散熱器較差的耐蝕性 ,使得鋁散熱器在使用條件差的重型貨車(chē)、工程車(chē)輛及軍用車(chē)輛上 ,則難于使用。 國(guó)內(nèi)汽車(chē)散熱器仍以銅散熱器為主 ,鋁散熱器僅在轎車(chē)等小型發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用較廣泛。我國(guó)于 1992 年引進(jìn)第一條鋁散熱器生產(chǎn)線(xiàn)以來(lái) ,現(xiàn)已有多條生產(chǎn)線(xiàn) ,開(kāi)始是機(jī)械裝配式 ,后來(lái)引進(jìn)釬焊工藝生產(chǎn)線(xiàn)。但同國(guó)外相比 ,總體上生產(chǎn)工藝落后 ,生湖北國(guó)土資源職業(yè)學(xué)院 汽車(chē)水冷散熱器的構(gòu)造與維護(hù) 8 產(chǎn)效率低。 3． 3 工程塑料 為了減輕質(zhì)量 ,提高耐腐蝕性和節(jié)約有色金屬 ,許多新材料開(kāi)始應(yīng)用在散熱器上。在實(shí)際應(yīng)用中 ,散熱器上下水室材料逐漸由工程塑料取代了銅材。常用的是用加入玻璃纖維的尼龍 66(PA66)注塑加工成散熱器的水室 ,并以機(jī)械方式與散熱器芯部接合裝配 ,通過(guò)橡膠密封圈使接合面上達(dá)到良好密封 ,同時(shí)還起防振作用。另外 ,尼龍 66 具有非常優(yōu)良的耐腐蝕性 ,對(duì)散熱器十分有利 。良好的可塑性使得散熱件輕巧而美觀 。耐高溫性可使散熱器的底盤(pán)保持完好而不會(huì)產(chǎn)生任何彎曲 ,不會(huì)減少散熱器的氣體流動(dòng)。 四 散熱器制造新技術(shù) —— 銅硬釬焊技術(shù) 銅硬釬焊技術(shù) 經(jīng)過(guò)采用特殊的銅、錫和磷的釬焊合金 ,將黃銅和紫銅分別制成管和散熱帶釬焊成一個(gè)整體 —— 即散熱器和熱交換器。銅硬釬焊技術(shù)的核心是無(wú)焊劑、無(wú)鉛焊合金和抗退火材料。其工作原理是用奧托昆普公司開(kāi)發(fā)的銅硬焊金屬填料 OKC600在高溫 590～ 610℃時(shí)熔化 ,依靠金屬毛細(xì)管作用力 ,流入焊接間隙 ,與母體材料（抗退火銅材）發(fā)生反應(yīng) ,在交界處形成合金金屬連續(xù)體 ,構(gòu)成高強(qiáng)度的金屬一體化結(jié)構(gòu)。 銅硬焊散熱器具有鋁散熱器不行替代的長(zhǎng)處： (1）銅硬釬焊技術(shù)應(yīng)用極薄的銅合金材料 ,與冷卻液接觸的管料采用銅帶經(jīng)激光焊接而成 ,厚度僅 有 。與空氣接觸的帶料采用導(dǎo)熱性能好、強(qiáng)度高、軟化點(diǎn)高的高銅合金 ,璧厚僅有 ～ 。既然銅的比重較鋁大 ,但銅加工成極薄型材料 ,可以減少用材 ,降低重量和本錢(qián)。 （ 2）銅硬釬焊工藝采用無(wú)鉛釬焊合金 ,在相對(duì)較低的溫度下焊接 ,不必要應(yīng)用焊劑 ,焊接溫度容易控制（熔點(diǎn)溫度允差范圍大） ,焊接速度快 ,成品率高。由于生產(chǎn)工藝中省去了危害環(huán)境的去油工序 ,且生產(chǎn)整個(gè)過(guò)程中無(wú)需清洗 ,沒(méi)有廢水、毒氣等有害物質(zhì)的生成 ,因而減少了污染 ,改善了工作環(huán)境。再者 ,用這種工藝生產(chǎn)的銅散熱器一旦報(bào)廢后 ,并且還能夠 100％地完全回收 ,再次用于制作新散熱器 ,節(jié)約了寶貴的資源。所以 ,銅硬釬焊技散熱管的外表面所形成的風(fēng)道中經(jīng)過(guò)，從而是一種既可以降低本錢(qián) ,又方便于環(huán)境保護(hù)的新工藝、新技術(shù)。 （ 3）銅硬釬焊散熱器應(yīng)用的材料與釬焊合金 ,擁有幾乎相等的惰性 ,使產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕的大概降至最小。釬焊合金 OKC600（ CuNiSnP）對(duì)散熱管來(lái)說(shuō) ,并且是一種保護(hù)涂層。銅硬釬焊散熱器一般說(shuō)來(lái) ,比錫焊銅 /黃銅散熱器有更高的抗腐蝕本領(lǐng) ,并且與鋁散熱