发动机冷却系统行业研究-行业竞争格局

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发动机冷却系统行业研究-行业竞争格局

1、行业竞争格局

发动机冷却系统的市场需求主要取决于整车厂配套市场和售后服务市场的发展情况。在中国汽车产销量稳定增长、汽车保有量不断提高的情况下,发动机冷却系统的市场需求近年来始终处于增长趋势。

(1)下游市场发展情况

①全球汽车市场发展概况

2005年以来,全球汽车市场总体保持平稳发展的趋势,全球汽车年产量从2005年的6,648万辆增长到2016年的9,498万辆,年复合增长率约3.30%。其中,受金融危机的影响,2008年和2009年全球汽车产量持续下滑;2010年至今,随着全球市场的逐步复苏以及以中国为代表的新兴市场的持续增长,汽车行业全面复苏,2009年至2016年全球汽车产量年复合增长率达6.33%,2016年产销量分别为9,498万辆9,386万辆。

②中国汽车市场发展概况

A.整体概况

中国汽车产业虽然相比发达国家的汽车产业发展起步较晚,但随着国际市场需求结构的变化以及产业转移,2005年以来,中国汽车产销量保持高速增长的趋势,产销量分别由2005年的571万辆和576万辆增长至2017年的2,902万辆和2,888万辆,年复合增长率分别为14.51%和14.38%,增速领先于世界整体水平。

其中,受益于国家产业振兴政策,2009至2010年中国汽车产销量增幅较大,自2009年起,中国汽车产销量连续蝉联全球第一。2011年,随着国家汽车消费鼓励政策的退出,中国汽车产销增速有所放缓。2012年起,随着前期政策带来的透支消费逐渐消化完毕,中国汽车行业重新步入较快发展阶段,整体产销增长率呈稳定上升趋势。

B.重卡市场概况

重型卡车是周期性行业,近十年内中国重型卡车市场经历了两轮周期,上一轮周期高点为2010年度,2017年度再创历史新高。重型卡车下游需求主要分为两类:工程机械重型卡车和物流重型卡车。工程机械重型卡车主要用于基建、地产投资,周期性较强;物流重型卡车主要用于快递、材料运输,周期性较弱。2010年度是上一轮重型卡车周期高点,受益于基建投资加速驱动,重型卡车销售101万辆,其中工程机械占八成。其后重型卡车销量回落,特别是2015年度,重型卡车行业持续低迷。从2016年度开始,重型卡车行业增速同比转正,重型卡车销量持续增长。与2010年度不同,随着基建投资趋缓、电商货运等增加,目前重型卡车下游需求发生明显变化,物流重型卡车的需求占较大比重。

受宏观经济复苏、国家加强治理超限超载导致单车运力下降、国家加快淘汰老旧车辆等因素的综合驱动,2017年度中国重型卡车市场迎来新一轮高点。

2017年度,中国重型卡车全年累计销量达到111.7万辆,打破2010年度101万辆的历史记录。

(2)行业发展情况

①中国汽车零部件市场发展概况

汽车零部件制造业作为汽车工业的基础,是支撑汽车工业持续健康发展的必要因素。随着世界经济全球化特别是汽车零部件采购全球化的不断发展,汽车零部件制造业在汽车产业中的地位已越来越重要。

汽车零部件按功能划分通常分为汽车发动机系统及零部件、车身系统及零部件、底盘系统及零部件、电子电器设备和通用件等五大类。

中国汽车零部件行业是通过零部件企业的技术引进、改造,与整车厂分离,并通过降低成本、改善生产工艺、提高产品质量、增强产品竞争力而逐步发展起来的。随着技术水平和生产管理水平的提高,国内形成了一批颇具实力的零部件

生产企业,其中部分企业已经进入了国际品牌汽车整车厂全球采购体系,具有较强的市场竞争力。

国内经济的持续稳定、汽车市场的快速发展、国际采购商加强对中国汽车零部件的采购力度以及国家产业政策的支持,为中国汽车零部件行业的发展带来了良好机遇。根据中国汽车工业协会统计,2016年,中国汽车零部件规模以上企业主营业务收入达到了3.7万亿,同比增长14.23%;利润总额2,825亿元,同比增长了17.12%;固定资产投资8,685亿元,同比增长了5.88%。2005至2016年,中国汽车零部件规模以上企业主营业务收入年均增幅超过25%。

②中国发动机冷却系统市场发展概况

随着中国汽车行业稳定增长,发动机冷却系统生产企业把握住行业发展机遇,不断扩大生产规模,提高市场竞争力。因此,中国发动机冷却系统生产能力及产品供应随着中国汽车产销量的增长而增长。

2011年至2015年,中国发动机散热器行业规模以上企业销售收入由198亿元增长至333亿元,年复合增长率13.89%。2016年1-6月,规模以上散热器生产企业销售收入181亿元,占2015年全年的54.25%。

(3)行业经营模式、竞争格局和市场化程度

伴随着中国汽车产业的快速发展,中国发动机冷却系统行业出现了良好的发展势头。智研咨询数据显示,截至2014年,中国规模以上发动机冷却系统生产企业达100家,主要集中于东部和东南沿海的经济发达地区,如山东、浙江等省份。在利好的大环境下,全球汽车发动机冷却系统领域著名的公司以独资、合资或控股的方式在国内设立生产工厂。此外,一批优秀的自主品牌企业也脱颖而出,如银轮股份(002126.SZ)、八菱科技(002592.SZ)等,自主品牌的崛起使得国内发动机冷却系统领域形成了百家争鸣、百花齐放的局面。

目前,行业内企业主要可分为四类:

①跨国公司独资或者合资企业,依靠母公司提供技术支持,技术实力雄厚。这些企业在行业内经营时间较长,生产规模较大、技术和管理水平较高、具有稳定的客户群体和市场份额,已形成了一定的市场地位。目前这些企业大部分都参与到零部件全球化采购的竞争格局之中,并主要服务于对产品质量、工艺要求较高的国内知名的整车厂和国际汽车零部件跨国公司,如上海马勒热系统有限公司(曾用名:上海贝洱热系统有限公司)等;

②自主品牌企业,不依附于任何整车厂,研发和生产能力较强,为多家汽车企业供货,如公司、银轮股份(002126.SZ)等;

③整车厂的控股或者合营企业,主要依附于该整车厂及其子公司,为其配套,如富奥汽车零部件股份有限公司散热器分公司等;

④其他产量小,技术力量薄弱,自动化程度低,产品价格低廉的冷却系统企业。

尽管中国发动机冷却系统行业存在一定的整车厂集团内部配套的特点,但随着市场竞争的日趋激烈,整车厂出于降低生产成本和保证产品质量方面的需求,将逐渐向外部具有产品质量和价格优势的发动机冷却系统企业开放采购。而且,中国汽车零部件行业已开始融入国际大循环,进入全球采购体系,从整个行业发展趋势来看,未来发动机冷却系统行业的市场化程度将会得到进一步提升。

(4)行业主要企业

①上海马勒热系统有限公司

上海马勒热系统有限公司(曾用名:上海贝洱热系统有限公司)成立于2004年,致力于汽车空调系统、发动机冷却模块及组件、新能源产品及系统的开发、制造和销售。其母公司德国马勒贝洱有限公司被公认为当今世界领先的汽车和卡车用空调和发动机冷却系统供应商。产品范围包括新能源产品、钎焊式产品(铝钎焊散热器、中冷器、油冷器、冷凝器、蒸发器、暖风芯体);冷却模块等。

②东风马勒热系统有限公司

东风马勒热系统有限公司成立于2004年,是东风零部件集团和马勒贝洱集团的重要成员之一,致力于为顾客提供完整的整车热系统最终解决方案,专业开发、制造、销售商用车和乘用车所需的冷却模块(包括散热器、中冷器、冷凝器等)、空调系统、温控硅油风扇离合器总成、电控硅油风扇离合器总成、尾气再循环冷却器等产品。商用车冷却系统年生产能力为30万套。

③青岛东洋热交换器有限公司

青岛东洋热交换器有限公司成立于2005年,是由日本株式会社T.RAD、三菱商事RTM日本株式会社、东华汽车实业有限公司三方共同出资组建的合资企业。公司总投资1200万美元,主要生产经营汽车用各种热交换器及相关产品。在商用车领域,具备30万台散热器、30万台中冷器和30万台油冷器的年生产能力。

④银轮股份(002126.SZ)

根据银轮股份(002126.SZ)公告信息,银轮股份成立于1999年,是中国规模较大的发动机、汽车、工程机械等机械冷却器制造商。多年来,银轮股份业务不断向农业机械、压缩机、船舶、风力发电、发电机组、火车机车及工业、民用等热交换领域市场拓展和延伸。银轮股份的汽车及工程机械热交换器产销量已经连续十多年保持国内行业领先,是中国内燃机标准化技术委员会热交换器行业标准的牵头制订单位。

⑤富奥汽车零部件股份有限公司散热器分公司

富奥汽车零部件股份有限公司散热器分公司致力于设计、研发、生产满足用户要求的商用车、客车、非公路用产品的冷却系列产品,主要包括各种车型铜/铝散热器、中冷器、铜/铝暖风散热器、膨胀箱等产品。富奥汽车零部件股份有限公司散热器分公司是一汽集团商用车平台核心供应商,部分产品出口到美国及中东售后市场。

⑥山东同创汽车散热装置股份有限公司(831300.OC)

山东同创汽车散热装置股份有限公司(831300.OC)于2003年注册成立,主要开发制造销售车用散热器、中冷器、冷凝器、蒸发器、机油散热器、车用空调等系列产品。山东同创汽车散热装置股份有限公司拥有车用散热器、重型散热器、中冷器、冷凝器、蒸发器、暖风器、车用空调七条生产线,形成了年生产600万台套的能力。

⑦山东厚丰汽车散热器有限公司(以下简称“山东厚丰”)

山东厚丰专注于汽车发动机冷却模块、空调模块等热交换系统产品的研发和生产。目前,山东厚丰产品已达八大系列、3000余种,年产300万台套,适用于轿车、商用车、工程机械,年出口美国100多万台套。

(5)行业利润水平

发动机冷却系统行业利润水平主要受上游原材料价格和下游整车厂价格变动的影响,以及自身技术实力和管理水平的影响。

发动机冷却系统产品零配件的原材料主要为铝材及气室、水室等零部件,其中铝材的成本占比较高。铝材为大宗商品,行业内主要采用“铝锭价+加工费”的定价模式,铝锭价格随市价波动,加工费取决于产品附加值的高低。因此,发动机冷却系统生产企业主要通过其对上游运行趋势的判断以及和下游客户的合作来规避价格风险。

在与整车厂的合作过程中,一般在配套新车型和改款车型上市初期,车辆售价较高,发动机冷却系统产品的利润水平也较高。随着替代车型上市,原有车型降价,整车厂为了保证其市场竞争力,可能会要求与其配套的供应商的相应产品随之降价一定比例,从而降低供应商的利润水平。但是以公司为代表的发动机冷却系统供应商,由于具备较强的研发能力,能紧跟整车厂更新的步伐,参与到新车型的配套开发中,其利润水平受影响较小。

发动机冷却系统供应商在整车厂新产品开发伊始就要开始有关系统的整体匹配设计,主动派人参与新产品的同步开发,甚至需要派工程师长期进驻整车厂,同工作,同讨论,做好产品开发服务工作。因此,能否具备和整车厂同步开发的技术实力决定了发动起冷却系统供应商的行业地位以及对新产品、新订单的掌控能力,从而决定了其利润水平。

此外,发动机冷却系统的专业性较强,工艺技术水平的高低对产品利润会产生直接影响,主要体现在工艺技术对产品成品率、单位生产效率和生产成本三个方面的影响上,先进的生产工艺可以获得更稳定的产品质量和更高的生产效率,在满足同样性能要求的条件下,通过工艺改进可节省原材料的消耗量,从而降低产品加工成本,提高利润水平。提高工艺技术水平是抵消来自客户的降价压力、平衡原材料价格波动、维持行业利润水平的重要手段之一。

另外,在产品多品种、大批量的相对复杂生产组织方式下,企业不断改进管理方法,导入精益生产模式和各种有效管理措施,也是提升效率、降低消耗、改进质量从而维持产品利润水平的重要途径。

近年来,铝材价格波动较大,同时下游整车厂竞争激烈,不断要求发动机冷却系统生产企业提高产品性能和质量,降低成本。尽管发动机冷却系统行业利润水平受到上下游的挤压,但汽车销量稳定增长所带来的对发动机冷却系统产品需求的增长,使得发动机冷却系统行业的盈利状况总体较为稳定。

最新汽车发动机冷却系统毕业论文

河南职业技术学院 毕业设计(论文) 题目浅谈汽车发动机冷却系统系(分院)汽车工程系 学生姓名***** 学号***** 专业名称汽车电子 指导教师**** 年月日

浅谈汽车发动机冷却系统 摘要冷却系统是发动机的重要组成部分,对发动机的动力性、经济性和可靠性有很大影响。随着发动机转速和功率的不断提高,对冷却系统的要求越来越高,因而对发动机冷却系统的设计与研究也愈来愈深入。汽车发动机的冷却系统是保持发动机正常工作的重要部件,如果发动机冷却系统的维修率很高,就会引起发动机其他部件的损坏,使发动机的整体工作能力受到影响,因此,汽车发动机冷却系统的维护与保养就显得尤为重要。 关键词:冷却系统冷却系统维护故障诊断案例分析 1 冷却系统的组成 水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却,它的水管和散热片多用铝材制成,铝制水管做成扁平形状,散热片带波纹状,注重散热性能,安装方向垂直于空气流动的方向,尽量做到风阻要小,冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种,空调冷凝器通常与其装在一起。 水泵和节温器 发动机是由冷却液的循环来实现的,强制冷却液循环的部件是水泵,它由曲轴皮带带动,推动冷却液在整个系统内循环。目前最先进的水泵是宝马新一代直六发动机上采用的电动水泵,它能精确的控制水泵的转速,并有效的减少了对输出功率的损耗。这些冷却液对发动机的冷却,要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候,冷却液就在发动机本身内部做小循环,当发动机温度高的时候,冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门,其原理是利用可随温度伸缩的材料(石蜡或乙醚之类的材料)做开关阀门,当水温高时材料膨胀顶开阀门,冷却液进行大循环,当水温低时材料收缩关闭阀门,冷却液小循环。 空气的流动 为了提高散热器的冷却能力,在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的,发动机启动它就要转,不能视发动机温度变化而变化,为了调节散热器的冷却力,要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。现在已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇,当水温比较低时离合器与转轴分离,

捷达轿车发动机冷却系统的检修

捷达轿车发动机冷却系统的检修 目录 1绪论················错误!未定义书签。 2 冷却系统系统的结构和工作原理 (3) 2.1发动机冷却系统的功用和组成 (5) 2.2发动机冷却系统的类型 (6) 2.3捷达轿车冷却系统的组成 (4) 2.3.1散热器 (8) 2.3.2冷却风扇 (8) 2.3.3冷却水泵 (9) 2.3.4节温器 (9) 2.3.5冷却液介质 (10) 2.3.6冷却液温度传感器 (10) 2.4捷达轿车冷却系统工作原理11 3发动机冷却系统的故障分析及检修 (10) 3.1发动机过热. (10) 3.2发动机升温缓慢或工作温度过低 (13) 3.3冷却系主要部件故障检修 (11) 4捷达冷却系统的案例分析与维修 (14) 4.1实际案例分析与维修 (14)

4.2冷却系统的特点 (18) 5冷却系统的维护与保养 (16) 5.1使用防冻液注意事项 (17) 5.2冷却系统水垢形成原因与清除 (17) 结论 (19) 参考文献 (22) 致谢·················错误!未定义书签。 捷达轿车冷却系统常见故障检修 摘要:汽车冷却系统是发动机的重要组成部分,随着发动机采用更加紧凑的设计和具有更大的比功率,发动机产生的废热密度也随之明显增大。一些关键区域,如排气门周围散热问题需优先考虑,冷却系统即便出现小的故障也可能在这样的区域造成灾难性的后果。保证冷却系统的正常工作,能避免因冷却系的故障造成的车辆问题。为了人们能了解冷却系常见故障及检修知识,本文列举冷却系统一些常见故障及检修方法。 关键词:捷达轿车,冷却系统,工作过程,常见故障 1.绪论 发动机的冷却系统可以分为两大类,一类是水冷系统,另一类是风冷系统。车用发动机大多采用水冷系统进行冷却。水冷系大都是强制循环式水冷系,利用

冷却系的维护与保养

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发动机冷却系统的保护 实习指导教师:闫英 一、引言: 如果一台发动机,冷却系统的维修率一直居高不下,往往会引起发动机其他构件损坏,特别是随着车辆行驶里程的增加,冷却系统的工作效率逐渐下降,对发动机的整体工作能力产生较大影响,冷却系统的重要性在于维护发动机常温下工作,尤如人体的皮肤汗腺,如果有一天,人体的汗 腺不能正常工作,那么身体内的热量将无法散去,轻则产生中暑,重则休克。 二、冷却系统的作用 冷却系统的功用是带走发动机燃烧所产生的热量,使发动机维持在正常的温度范围内。发动机冷却的方式可分为风冷式发动机及水冷式发动机,水冷式发动机是靠发动机冷却水在中循环来冷却。 三、冷却系统的组成 水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却,它的水管和散热片多用铝材制成,铝制水管做成

扁平形状,散热片带波纹状,注重散热性能,安装方向垂直于空气流动的方向,尽量做到风阻要小,冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种。 发动机是由冷却液的循环来实现的,强制冷却液循环的部件是水泵,它由曲轴皮带带动,推动冷却液在整个系统内循环。一般冷却液对发动机的冷却,要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候,冷却液就在发动机本身内部做小循环,当发动机温度高的时候,冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门,其原理是利用可随温度伸缩的材料(石蜡或乙醚之类的材料)做开关阀门,当水温高时材料膨胀顶开阀门,冷却液进行大循环,当水温低时材料收缩关闭阀门,冷却液小循环。 为了提高散热器的冷却能力,在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的,发动机启动它就要转,不能视发动机温度变化而变化,为了调节散热器的冷却力,要在散热器上装上活动百页窗以控制风

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发动机智能冷却系统的研究现状和发展趋势_高标_201406

发动机智能冷却系统的研究现状和发展趋势 Investigation and Development of Engine Intelligent Cooling System 高标,程伟 (东风汽车股份有限公司商品研发院,湖北武汉,430057) 摘要:汽车发动机冷却系统是保证车辆可靠运行必不可少的一个系统,同时冷却系统的性能与发动机燃油经济性、排放、噪声等方面也有着密切关系,智能化、电控化是汽车以及汽车零部件发展的趋势,汽车发动机智能冷却系统的研究是节能、减排和热管理领域内的重要前沿课题。收集、整理和分析了国内外智能冷却系统的文献和产品,总结了智能冷却系统在关键零部件、系统集成和新能源车型领域内的研究现状,为智能冷却系统的研发和产业化提供了参考。 Abstract: Vehicle engine cooling system is essential for the vehicle running, and the performance of cooling system has relations with the engine economic、emissions and noise,intelligence、electronic control are the trend of vehicle components development,vehicle engine intelligent cooling system(ICS) is the frontier research field of energy conservation 、emissions and thermal management. By collecting, classification and studying of the achievements on ICS research and its products, summarize the development of ICS on key components、system integration and new energy vehicle aspects, and offer some references for the ICS research and industrialization. 关键词:发动机智能冷却系统集成 Keywords:Engine; Intelligent; Cooling System ; Integration 0引言 汽车发动机在完成能量转换的过程中,约有1/3的燃料燃烧化学能需通过发动机冷却系统散出,机械部件的摩擦散热、电子部件的散热等也需要通过冷却系统进行冷却或温度调节,以保证零部件工作在合适的温度[1];发动机的排放、噪声等问题也与冷却系统有着密切关系,相关研究中指出发动机冷起动后前300s时间内的CO和HC排放占整排放测试阶段中的60%~80%[2]。同时在冷却系统运转过程中风扇、水泵等零部件消耗相当一部分功率,影响发动机的燃油经济性。冷却系统性能的好坏直接关系到汽车及发动机的性能,而上述问题的解决依赖于如何对发动机冷却系统进行稳定、快速和准确的控制,因此汽车发动机的智能冷却系统成为目前热管理领域内的重要研究前沿课题。 1发动机冷却系统的发展概述 早期的发动机由于功率密度低,结构简单,主要依靠空气自然对流进行冷却,随着发动机功率密度的不断提升导致发动机的散热量增加,由于冷却空气的比热容低,为了获得更好的冷却效果,出现了以发动机直接驱动的冷却风扇提供强制冷却的风量,发动机内部通过水泵驱动冷却液循环进行冷却,极大的提高了冷却系统冷却效率。由于发动机零部件需要在一定温度范围内工作,冷却系统要对冷却强度进行调节,之后,发动机冷却系统增加了节温器、挡风帘等温度调节装置。 但冷却风扇、水泵等零部件消耗大量发动机功率,自20世纪50年代博格华纳公司最早发明了硅油风扇离合器,一致以来都以较高的性价比和可靠性成为商用车发动机的重要冷却系统节能技术。[3]1981年3月美国的专利文件(US4257554)[4]最早提出了电动冷却风扇冷

最新发动机冷却系统的维护保养

发动机冷却系统的维护保养 作者:孙守平 来源:《农机使用与维修》2014年第02期 发动机工作时,气缸内气体的温度高达2000 ℃左右,如果不对发动机采取必要的冷却措施,将不能保证其正常工作。冷却系统是调节发动机工作温度的系统,其任务是使发动机得到适度的冷却,从而使发动机保持在最适宜的温度范围内工作。发动机冷却系统技术状态的好坏,将直接影响发动机的动力性和经济性,因此在使用中要及时维护保养,以保证发动机的正常工作。 1. 冷却液的加注和放出 加注冷却液前要拧开散热器上方的加水口盖,打开调温器上部的放气阀,向散热器加水口加注冷却液;当放气阀口流出冷却液时将放气阀关闭,继续向加水口加注冷却液,加满后装好散热器盖。启动发动机试运转,当手摸散热器上部感到热时表明发动机缸套中的水已流入散热器;熄火后打开散热器盖,如液面下降再添加冷却液,直到膨胀水箱的液面达到最高标记处。为使液面高度能够保持在标记处,可反复运转发动机并在散热器加水口加入冷却液,必要时也可向膨胀水箱加注冷却液。如果冷却系统处于放尽冷却液状态,一桶25 L的冷却液几乎要全部加入;如果是补充冷却液,不要在热状态下打开散热器盖,避免散热器内有一定的热气喷出烫伤手脸;如需要开盖,至少也要等约15 min,再用较厚的布垫在散热器盖上或包住散热器盖,慢慢拧动散热器盖到第一个止口位置,使散热器卸压后再拧下散热器盖。 放冷却液时要打开气缸体上方的和散热器下方的防水开关,装有暖风的应将暖风上的温度选择器调到全开位置。为使水流较快,可以拧开调温器上方的气阀。为使冷却液全部放完,在膨胀水箱的冷却液没有放尽时,可以把连接在散热器加水口座溢流管上的软管拆下,放净后再装上。 2. 清除发动机水垢 发动机散热部位的水垢,不但浪费燃料,使散热效能降低,而且易造成金属局部过热,引起事故。 (1)水垢的分类。水垢按其主要化学成分可分为四类:①碳酸盐水垢:指碳酸钙含量在50%以上的水垢;②硫酸盐水垢:指硫酸钙含量在50%以上的水垢;③硅酸盐水垢:指二氧化硅含量大于20%的水垢;④混合型水垢:指没有一种主体成分的水垢。

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第八章结论 (17) 谢辞 (18) 参考文献 (22) 摘要 汽车现在已是大众的交通工具,它集机械与电子一体,是当前社会的高科技产品。随着汽车电子技术的快速发展,电子燃油喷射、安全气囊和ABS系统以及各种电控部件的应用技术都日趋成熟,电子智能系统几乎已经应用到汽车的各个领域。 这些高科技的应用使得汽车更趋近完善,但同时也使得在维修汽车上增加了许多难度。本论文针对汽车发动机冷却系统存在的各种典型故障,进行了仔细的故障分析和维修过程,解决发动机冷却系统存在的具体问题。目的就是为了对发动机冷却系统进行深刻透彻的分析,使得在实际维修中得到更好的经验和方法。从而使发动机冷却系统更出色的工作,提高汽车的动力性和经济性,提高汽车的使用寿命。 关键词:发动机发动机冷却系统智能化检测维修 Abstract Cars are now already is public transportation, it integrates mechanical and electrical integration, the present society of high-tech products. Along with the rapid development of automobile electronic technology, electronic fuel injection, airbag and ABS system and various electronic components application technology matures, electronic intelligence system has been applied to the car's almost every field. These high-tech application makes cars more intimate perfect, but also makes the maintenance bus increased a lot of difficulty. This thesis aims to automobile engine cooling system various existing typical fault, the careful fault analysis and maintenance process and resolve the engine cooling system exist specific problems. Purpose to the engine cooling system on deep thorough analysis, make in the actual repairs better experiences and methods. Thus make the engine cooling system more outstanding work, improve the performance and fuel economy car, improve the

论述汽车发动机冷却系统有几种形式,各有什么特点

题目:论述汽车发动机冷却系统有几种形式,各有什么特点 汽车冷却系统 冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量,使引擎维持在正常的运转温度范围内。引擎依照冷却的方式可分为风冷系及水冷系,风冷系是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎;水冷系则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。不论采何种方式冷却,正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。 水冷系 水冷系是以冷却液为冷却介质,通过冷却液将高温零件的热量带走,再以一定的方式散发到大气中去,使发动机的温度降低而进行冷却的一系列装置。通常,冷却液在水冷系内的循环流动路线有两条,一条为大循环,另一条是小循环,两者由冷却液是否流经散热器而进行区别,冷却强度也不同。小循环是指冷却水仅在引擎内循环,而大循环则是冷却水在引擎与热交换器 (水箱) 间循环。 冷却系统的循环汽车发动机的冷却系为强制循环水冷系,即利用水泵提高冷却液的压力,强制冷却液在发动机中循环流动。冷却系主要由水泵、散热器、冷却风扇、补偿水箱、节温器、发动机机体和气缸盖中的水套以及附属装置等组成。其工作过程为:水泵将冷却液由机外吸人并加压,使之经分水管流入发动机缸体水套。这样,冷却水从气缸壁吸收热量,温度升高;流到气缸盖水套,再次受热升温后,沿水管进入散热器内。经风扇的强力抽吸,空气流由前向后高速通过散热器。最终使受热后的冷却水在流经散热器的过程中,其热量不断地通过散热器,散发到大气中去。同时,使水本身得到冷却。冷却了的冷却液流到散热器的底部后,又在水泵的加压下,经水管再压入水套,如此不断地循环。从而使得发动机在高温条件下工作的零件不断地得到冷却,从而确保发动机的正常工作。因此水冷却形式具有冷却可靠、布置紧凑、噪声小、使用方便等优点。 风冷系 这种冷却方法不是在发动机中进行液体循环,而是通过发动机缸体表面附着的铝片对气缸进行散热。一个功率强大的风扇向这些铝片吹风,使其向空气中散热,从而达到冷却发动机的目的。 风冷系以空气为冷却介质,利用汽车行驶时的高速空气流,将高温零件表面的热量吹散到大气中去。风冷系的汽车发动机一般采用由传热性能较好的铝合金铸成的汽缸和汽缸盖,为了增大散热面积,各汽缸一般都分开制造,并且在汽缸和汽缸盖表面分布许多均匀的散热片,以增大散热面积。为了有效地利用空气流和保证各汽缸冷却均匀,有的发动机上装有导流罩及分流板等部件。风冷系具有结构简单、重量轻、故障少、无需特殊保养、维护简便、对地理环境和气候环境

汽车发动机冷却系统的维护

学生毕业论文 汽车工程系 汽车专业 题目:汽车发动机冷却系统的维护 班级:汽车班 学号: 学生姓名: xx 指导教师:xxxx 年月日

摘要 本文论述了冷却系统的作用、组成、主要构造、工作原理、日常维护、故障的检测步骤和排除方法,同时论述了冷却系统系统化、模块化设计方法,以及冷却系统的智能控制,并举例做出简单介绍。 关键词:冷却系统;冷却系统维护;温度设定点;冷却系统智能控制

Abstract This paper discusses the effect of cooling system, composition, main structure, working principle and maintenance, fault detection procedure and method, and discusses the cooling system of systematic, modular design method, and cooling system of intelligent control, and an example is presented. Key words: cooling system; cooling system maintenance; temperature setpoint; cooling system intelligent control

目录 引言 (1) 1 冷却系统的作用与组成 (2) 1.1 冷却系统的作用 (2) 1.2 冷却系统的组成 (2) 1.2.1 水泵和节温器 (2) 1.2.2 空气的流动 (2) 1.2.3 散热器 (2) 1.2.4 冷却介质 (3) 2 冷却系统的构造及维护 (4) 3 冷却系统工作原理 (6) 4 冷却系统的检修 (7) 5 冷却系统智能控制 (8) 5.1 系统组成 (9) 5.2 单片机控制系统工作原理 (9) 5.3 单片机系统控制过程 (9) 6 现代汽车冷却系统应用的发展趋势 (10) 6.1 提高温度设定点 (10) 6.2 降低温度设定点 (11) 6.3 精确冷却系统 (11) 结论 (12) 谢辞........................................................ 错误!未定义书签。参考文献. (13)

汽车发动机冷却系统的发展与现状

汽车发动机冷却系统的发展与现状 发表时间:2017-10-20T14:00:13.917Z 来源:《防护工程》2017年第16期作者:刘洋[导读] 汽车水冷发动机冷却系统主要由发动机冷却水套、冷却水泵、节温器及冷却风扇等部件组成。 国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心 摘要:早期的发动机冷却系统虽能满足汽车的基本使用要求,但在满载或者恶劣的环境中容易出现问题。在当今日益重视环境保护、提倡节能和舒适性的情况下,发动机的结构、性能和汽车整体性能都有很大的发展,冷却系统正朝着轻型化、紧凑化和智能化的方向发展。为此,重点介绍了国内外汽车发动机冷却系统的研究及发展情况,并做了简要分析。 关键词:冷却系统;冷却介质;冷却机理 1发动机冷却系统向智能化方向发展 发动机冷却系统是汽车的重要构件。汽车水冷发动机冷却系统主要由发动机冷却水套、冷却水泵、节温器及冷却风扇等部件组成。传统冷却系统采用的是冷却风扇或离合器式冷却风扇,两种风扇均由发动机曲轴通过皮带驱动,其冷却调节的灵敏度不高,功率损失也很大。为解决这个问题,就出现了自控电动冷却风扇。2冷却系统的冷却介质 目前,发动机广泛采用液态水作冷却液。水作为内燃机冷却系统的冷却介质具有很多优点:在性能方面,它性能稳定、热容量大、导热性好、沸点较高;在经济性能方面,它资源丰富、容易获取。但另一方面,水作为冷却介质也存在着两个较大的缺点:一是冰点高,在0℃时结冰,造成冬季使用困难;二是水具有一定的腐蚀性,对发动机冷却系统有损害作用。另外,水做冷却液的冷却系统,体积较庞大,不利于汽车内部结构的优化和整体质量的减少,增加了发动机功率的额外消耗。天然水中一般都含有部分矿物盐类(MgCl2、Ca(HCO3)2等),当水在发动机冷却系统内受热时,碳酸盐会在冷却系的壁上形成很难除去的水垢。导热性能很差。当水垢聚积过多时,会使发动机冷却性能恶化而导致过热。另外,溶解在水中的某些盐类(如MgCl2)在受热时产生水解作用,生成Mg(OH)2和HCl。其中HCl是一种腐蚀性很强的酸。因此,当水中含矿物盐类过多时,对发动机的冷却系统是很不利的。为了防止水垢的产生和水的腐蚀作用,在冷却水中加入了防腐蚀剂(重铬酸钾K2Cr2O7);为了解决水在0℃时结冰的问题,一般采用防冻液来作冷却液,常见的有丙稀二醇、甘醇、硅酸盐、有机酸等。3冷却系统向高效低能耗方向发展 发动机冷却系统效率的提高主要从两个方面来实现:其一,新材料的应用及部件结构的新设计;其二,部件的智能驱动方式。传统冷却系统中,风扇和水泵的效率普遍不高,造成大量能源的浪费。为提高冷却风扇的效率,用塑料翼形风扇取代圆弧型直叶片冷却风扇。从气体动力学的角度分析,翼形风扇能够改善风扇流场,提高风扇的效率和静压,使风扇高效区变宽;另外,塑料表面的光洁度较高。传统的冷却风扇由发动机驱动,装风扇的发动机与装有风罩的散热器必须分别用弹性支座固定在车架。为避免在汽车运行中因振动而引起风扇与风罩相碰,风扇叶轮与风罩的径向间隙的设计数值大于20mm,这必然大幅度降低风扇的容积效率。风扇的总效率取决于容积效率、机械效率和液力效率的乘积,即 η总 ??η机 ??η容 ??η液。传统风扇叶片采用薄钢板冲压而成,其液力效率 η液较低,又加上皮带传动存在打滑损失,其机械效率 η杨也不高,从而导致传统冷却风扇的总效率只有30%左右。采用电控风扇,由电机直接驱动风扇,与原来的皮带传动相比,机械效率 η机提高了。电控冷却风扇完全脱离发动机,与风罩、散热器安装为一体,保证了风扇与风罩的同心度,进一步减小了径向间隙,导致风扇容积效率 η容大幅度提高;另外,采用翼形端面塑料和流线型风罩,使风扇气流入口形成良好的流线型气流,可提高风扇的液力效率 η液,综合各项措施最终使电动风扇的效率达到78%。4冷却系统新的冷却机理 上世纪70年代,美国、日本和英国等国家提出了“绝热发动机”,其基本思路是对组成发动机燃烧室的零部件表面,喷涂耐高温的陶瓷覆层或使用陶瓷零部件,从而大大减少散热损失。经过20年的研制,绝热发动机在高温陶瓷零件(镶块或涂层)方面取得了较大的成功[7、8]。绝热发动机(无外部冷却装置)的整机热效率接近40%,复合式绝热发动机的整机热效率达到了40%以上[9]。这种以高度隔热层为主要手段的绝热发动机的有效热效率,较同类常规发动机(水冷或风冷)高出5%~15%。虽然绝热发动机提高了整机热效率和功率,同时降低了成本,但受材料和镶涂工艺的限制,还不能在普通车辆上使用,而且在高温条件下,发动机的润滑机油粘度降低,润滑效果变差,需要安装专门的散热装置;另外,气缸的充气效率会降低5%~10%。因此,还需要进一步研究新的冷却技术。 上世纪80年代,德国的Elsbett公司研制了一种新型车用发动机[10],它采用新的燃烧系统与新的冷却系统相结合的方式,以传热系数低的普通金属材料和巧妙的结构设计,大幅度减少了散热损失,取消了外部冷却装置。该机新的燃烧系统减少散热的原理是在球型燃烧室中有强烈的空气涡流,在离心力的作用下,沿燃烧室壁形成一层相对较冷的空气区,“旋流式喷油器”喷出一股雾化锥角很大、射程近、射速慢的空心涡流雾锥[11~13]。这股油雾随空气涡流旋转,不与燃烧室壁接触,在燃烧室中心混合燃烧,形成了热的燃烧中心—“热区”和周边温度较低的冷却空气层—“冷区” 这种燃烧系统。有“冷区”包围着“热区”,从而使燃烧室壁接受和传出的燃烧热量大为减少。Elsbett发动机在此基础上进行了进一步减少传热损失的设计[14],选用铸铁做活塞顶;将活塞环按内腔设置隔热槽,以截断热流通道,减少传向环槽的热量。上述3项措施使燃烧经活塞传到气缸壁的热量下降了一个数量级;加上以机油循环冷却气缸盖内腔和缸体上部的油道,用机油喷射冷却活塞内腔,实现了无水冷强制风冷的新的冷却机理。目前,还出现了发动机常规冷却机理中的强化冷却措施,如活塞的“内油冷”、排气门的“钠冷”以及喷油嘴的“内油冷”等内冷技术[15]。另外,采用的一些节油技术也具有内部冷却的功能[15],如乳化柴油、进气喷水、进气引汽、代用燃料冷却和过量空气冷却等。 5结论 (1)冷却系统实现智能化,工作协调性增强。

汽车发动机冷却系统维护

汽车发动机冷却系统维护 目录 摘要 (1) 关键词 (1) 引言 (2) 第一章冷却系统的作用与组成 1冷却系统的作用 (2) 2冷却系统的组成 (2) 第二章冷却系统的构造与工作原理 1冷却系统的构造及维护 (2) 2 冷却系统的工作原理 (4) 第三章冷却系统的特点与检修 1 冷却系统的特点 (4) 2 冷却系统的检修 (4) 第四章冷却系统智能控制 1冷却系统智能控制 (6) 2 系统组成 (6) 3单片机控制系统工作原理 (6) 4 单片机系统控制工作过程 (6) 结论 (10) 谢辞 (11) 参考文献 (12) 摘要 本文论述了冷却系统的作用、组成、主要构造、工作原理、日常维护、故障的检测步骤和排除方法,同时论述了冷却系统系统化、模块化设计方法,以及冷却系统的智能控制,并举例做出简单介绍。

关键词:冷却系统冷却系统维护温度设定点冷却系统智能控制 1 引言:如果一台发动机,冷却系统的维修率一直居高不下,往往会引起发动机其他构件损坏,特别是随着车辆行驶里程的增加,冷却系统的工作效率逐渐下降,对发动机的整体工作能力产生较大影响,冷却系统的重要性在于维护发动机常温下工作,尤如人体的皮肤汗腺,如果有一天,人体的汗腺不能正常工作,那么身体内的热量将无法散去,轻则产生中暑,重则休克。 2 冷却系统的作用 冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量,使引擎维持在正常的运转温度范围内。引擎依照冷却的方式可分为气冷式引擎及水冷式引擎,气冷式引擎是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎;水冷式引擎则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。不论采何种方式冷却,正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。 3 冷却系统的组成 水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却,它的水管和散热片多用铝材制成,铝制水管做成扁平形状,散热片带波纹状,注重散热性能,安装方向垂直于空气流动的方向,尽量做到风阻要小,冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种,空调冷凝器通常与其装在一起。 水泵和节温器 发动机是由冷却液的循环来实现的,强制冷却液循环的部件是水泵,它由曲轴皮带带动,推动冷却液在整个系统内循环。目前最先进的水泵是宝马新一代直六发动机上采用的电动水泵,它能精确的控制水泵的转速,并有效的减少了对输出功率的损耗。这些冷却液对发动机的冷却,要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候,冷却液就在发动机本身内部做小循环,当发动机温度高的时候,冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门,其原理是利用可随温度伸缩的材料(石蜡或乙醚之类的材料)做开关阀门,当水温高时材料膨胀顶开阀门,冷却液进行大循环,当水温低时材料收缩关闭阀门,冷却液小循环。 空气的流动 为了提高散热器的冷却能力,在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的,发动机启动它就要转,不能视发动机温度变化而变化,为了调节散热器的冷却力,要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。现在已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇,当水温比较低时离合器与转轴分离,风扇不动,当水温比较高时由温度传感器接通电源,使离合器与转轴接合,风扇转动。同样,电子风扇由电动机直接带动,由温度传感器控制电动机运转。这两种形式的散热器电扇运转实际上都由温度传感器控制。散热器 散热器兼作储水及散热作用,再此之上还装有膨胀水箱。因为单纯依赖散热器有几个缺点,一是水泵吸水一侧因压力低而容易沸腾,水泵的叶轮容易穴蚀;二是气水分离会产生气阻;三是温度高冷却液容易沸腾。因此设计师就加装了膨胀水箱,它的上下两根水管分别与散热器上部和水泵进水口联接,防止上述问题的产生。 冷却介质 虽然我们称其为水冷但冷却介质并不是单纯的水,而是由水、防冻液和各种专门用途的防腐剂组成的混合物,也称为冷却液。这些冷却液中的防冻液含量占30%~50%,提高了液体的凝固点,防止在低温下结冰而损坏发动机。整个冷却系统并不与大气相通,相当于高压锅的作用,水箱盖则相当于高压阀,一般情况下,轿车冷却液的允许工作温度可达摄氏120度,提高传热能 4 冷却系统的构造及维护

汽车发动机冷却系统毕业论文

河南职业技术学院 毕业设计(论文) 题目浅谈汽车发动机冷却系统系(分院)汽车工程系 学生姓名***** 学号***** 专业名称汽车电子 指导教师**** 年月

浅谈汽车发动机冷却系统 摘要冷却系统是发动机的重要组成部分,对发动机的动力性、经济性和可靠性有很大影响。随着发动机转速和功率的不断提高,对冷却系统的要求越来越高,因而对发动机冷却系统的设计与研究也愈来愈深入。汽车发动机的冷却系统是保持发动机正常工作的重要部件,如果发动机冷却系统的维修率很高,就会引起发动机其他部件的损坏,使发动机的整体工作能力受到影响,因此,汽车发动机冷却系统的维护与保养就显得尤为重要。 关键词:冷却系统冷却系统维护故障诊断案例分析 1 冷却系统的组成 水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却,它的水管和散热片多用铝材制成,铝制水管做成扁平形状,散热片带波纹状,注重散热性能,安装方向垂直于空气流动的方向,尽量做到风阻要小,冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种,空调冷凝器通常与其装在一起。 水泵和节温器 发动机是由冷却液的循环来实现的,强制冷却液循环的部件是水泵,它由曲轴皮带带动,推动冷却液在整个系统内循环。目前最先进的水泵是宝马新一代直六发动机上采用的电动水泵,它能精确的控制水泵的转速,并有效的减少了对输出功率的损耗。这些冷却液对发动机的冷却,要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候,冷却液就在发动机本身内部做小循环,当发动机温度高的时候,冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门,其原理是利用可随温度伸缩的材料(石蜡或乙醚之类的材料)做开关阀门,当水温高时材料膨胀顶开阀门,冷却液进行大循环,当水温低时材料收缩关闭阀门,冷却液小循环。 空气的流动 为了提高散热器的冷却能力,在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的,发动机启动它就要转,不能视发动机温度变化而变化,为了调节散热器的冷却力,要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。现在已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇,当水温比较低时离合器与转轴分离,

发动机冷却系统的维护

发动机冷却系统的维护 姓名:XXX 部门:XXX 日期:XXX

发动机冷却系统的维护 冷却水温不适时会造成发动机低温运转或过热;水质不良将引起水垢、腐蚀及气蚀;冷却水内漏、水质不良均会引起故障。 1、过冷运转 发动机在水温低于65C下运行叫做冷运转。发动机未曾充分运转使水温达到一定程度就会开始工作,或者当节温器开启温度过低时,冷却水过早进入大循环,都会引起过冷运转。当汽缸壁温度从80 C降至50C时,缸套的磨损增加约5倍。而在汽缸壁温度达到80~85C时,磨损量明显降低。水温过低,柴油在燃烧室温升较慢,滞燃期长,燃烧过程恶化,发动机运转不良。 低温运转的主要原因是节温器失效。检查方法如下:(1) 检查冷却水的温升速度。观察仪表板水温表,如水温升得很慢则说明节温器工作不正常。(2) 检查散热器水温,把数字式温度计的传感器插入水箱,测量上水室与水温表读数(发运机水套温度)并作比较。水温升到68~72C 以前,发动机启动不久,散热器的水温就和水套的水温一同升高,表明节温器不良。(3) 拆检节温器,确认故障。将节温器放在热水中,检查节温器阀门开启和完全开启的温度是否符合修理手册的规定。 节温器失效应及时更换,否则会缩短发动机的使用寿命。 2、过热运转为使发动机处于热平衡状态,要用冷却水把20%~30%的热量带走,使冷却水套中的水温保持在80~90C。发动机水温超过95C 运行叫做过热运转。 (1) 水温过高的运行作业中,应注意水温表和变矩器油温表读数。

发现发动机过热运转,应停止作业,让发动机转速降到中速 (1000~1100r/min)。切勿在过热时直接加冷却水。温度高达400~500C 的缸盖在急剧降温时容易发生热裂。热机停车前应让发动机怠速几分钟,以防止高温的活塞和其它零件的油膜结胶与焦化。 (2) 过热运转时易引起的故障有:a) 充气系数下降,混合气燃烧不正常,引起敲缸、爆燃,功率下降。b) 缸盖、气门、缸套、活塞、活塞环 等受热零件热应力增大,常产生热裂。c) 破坏滑动配合的正常间隙,稀释油膜,造成活塞拉缸。d)烧坏缸套的防水胶圈。E机油早期劣化变质,造成润滑不良,容易烧瓦。 发动机产生过热的原因有:a) 发热过度。原因是:发动机正时不良,点火过迟:燃烧室中窜入机油或喷入过量柴油:长时间超负荷作业;变矩器或变速器故障引起传动系油温过高:液压油温过高。b)散热不足。原因是:水量不足,缺水运行;水质不良,水中混入机油,降低热传导性;水质过硬产生大量水垢,严重影响散热效果;水中混入气泡降低其冷却能力;节温器不良,大循环开度不够;泥砂、锈皮、水垢等杂质堵水箱;水箱格栅被树枝、泥砂、杂物堵塞; 水泵不良,风扇皮带松驰、风扇叶片变形,造成强制制冷不足等。 3、水质监测 发动机用冷却水主要测试其以下 3 项性能指标: (1)亚硝酸离子浓度测试冷却水长期使用后缓蚀剂耗损,防腐蚀器失效,应控制缓蚀剂含量( 见表1) 。 表1 N02-5000以下500~800800~22402240以上

对航空发动机研究和发展规律的认识

收稿日期:2001-07- 18 对航空发动机研究和发展规律的认识 江和甫 蔡 毅 斯永华 (中国燃气涡轮研究院 成都#610500) 摘要:探讨了世界上航空发达国家航空发动机技术加速发展的态势。分析了我国航空动力技术预先研究的现状及存在的问题。加深了对航空发动机发展规律的认识。对如何振兴航空、动力先行,把我国航空发动机搞上去,走自主创新的发展道路提出了建议。关键词:航空发动机;研究;发展 Understanding the Law of aero -engine Research and Development JIANG He -fu &CAI Yi &SI Yong -hua (China Gas Turbine Establishment,Chengdu 610500)Abstract:T his paper discusses the accelerated developing trend of aero -eng ine technolog ies in developed countries.The present situation and existing problems in China aero -propulsion technology research have been introduced.A deeper understanding of the law of aero -engine development has been made.Also,suggestions to v italize China aviation industry w ith putting propulsion in the first place in a manner of /creating and acting on our ow n 0is put forward. Key words:aero -engine;research;development 1 引言 航空发动机研制涉及众多专业的前沿技术成果,是一种属于多学科综合技术的/高科技产品0。世界上能研制飞机的国家很多,真正能独立研制先进航空发动机的只有美国、英国、法国、俄罗斯等四个国家。因此,它是一个国家科学技术水平和综合 技术能力的标志,甚至是综合国力的象征。 2 现状分析 世界上航空发达国家诸如美国等都十分重视航 空动力技术的发展,倾注了巨大的人力、物力、财力,执行了一系列旨在促进航空动力技术进步的研究计划。如:美军方从20世纪50年代开始实施的航空推进技术探索发展计划以及70年代实施的先进战术战斗机发动机计划(ATFE );先进涡轮发动机燃气发生器计划(AT EGG)和飞机推进分系统综合计划。此外,NASA 在70年代末还实施了发动机部件改进计划,高效节能发动机计划(E 3),先进螺旋桨计划和发动机热端部件技术计划(HOST )。这些计划为各种先进军民用发动机提供了坚实的技术基础,并使美国达到了当今世界领先的水平,推出了一代又一代先进军民用发动机,跨上了一个又一个技术

汽车发动机冷却系统的发展与现状

第2期 汽车发动机冷却系统的发展与现状 卢广峰,郭新民,孙运柱,尹克荣,牟晓玉 (1.山东农业大学机械电子工程学院,山东泰安271018;2.东营市公路局,山东东营257091; 3.山东农业大学林学院,山东泰安271018) [摘要]早期的发动机冷却系统虽能满足汽车的基本使用要求,但在满载或者恶劣的环境中容易出现问 题。在当今日益重视环境保护、提倡节能和舒适性的情况下,发动机的结构、性能和汽车整体性能都有很 大的发展,冷却系统正朝着轻型化、紧凑化和智能化的方向发展。为此,重点介绍了国内外汽车发动机冷 却系统的研究及发展情况,并做了简要分析。 [关键词]冷却系统;冷却介质;冷却机理 [中图分类号]U464.138[文献标识码]A[文章编号]1003─188X(2002)02─0129─03 1发动机冷却系统向智能化方向发展 发动机冷却系统是汽车的重要构件。汽车水冷发动机冷却系统主要由发动机冷却水套、冷却水泵、节温器及冷却风扇等部件组成,如图1所示。传统冷却系统采用的是冷却风扇或离合器式冷却风扇,两种风扇均由发动机曲轴通过皮带驱动,其冷却调节的灵敏度不高,功率损失也很大。为解决这个问题,就出现了自控电动冷却风扇。 最早的汽车电动冷却风扇出现在1981年3 月的美国专利文件中(专利号US4257554)。该专利首1985年,德国大众汽车公司在中国申请发明利(专利号CN851095/A)。该项专利在汽车散热 器,前方设置空气吸入口和辅助通口,加快了散热器的冷却速度,减少了电动风扇的电能消耗。但辅助通风口从下向上吸入冷却空气,很容易将道路上的尘土、杂物吸入,造成散热器脏污和堵塞,使散热器的散热效率降低。 1985年,德国大众汽车公司在中国申请发明专利(专利号CN851095/A)。该项专利在汽车散热器前,方设置空气吸入口和辅助通口,加快了散热器的冷却速度,减少了电动风扇的电能消耗。但辅助通风口从下向上吸入冷却空气,很容易将道路上的尘土、杂物吸入,造成散热器脏污和堵塞,使散热器 1989年,美国发明专利(专利号US4875521)的散热效率降低。次在载重汽车上采用电动单冷却风扇,风扇布置在散热器中部,叶片直径较大,驱动功率也较大。1992年,美国发明专利“机动车发动机的通风系统”(专利号US5269264)[4]将电动冷却风扇布置在散热器前方,根据发动机温度的高低,冷热气阀可以交替开闭。 韩国现代汽车公司生产的奏鸣曲(SONATA)牌轿车,用两个相对独立而又相互联系的电子控制的冷 却风扇—散热器冷却风扇和冷凝器冷却风扇,对冷却液温度和空调冷凝器温度进行多级联合控制。该系统可以根据冷却水温度和空调系统的工作状态,综合调节冷却能力[5],减少了在低温时发动机的传热损失、功率损失和过度磨损,抑制了发动机过热 的发生,降低了燃油消耗率。冷却风扇由传统控制方式转化为智能控制方式,散热风扇的冷却能力随着发动机散热的需要而自动精确地调节,提高了发动机的预热速度,使其始终保持最佳工作温度,而且避免了能源的大量浪费,其中减少风扇功率消耗90%,节省燃油10%。 1999年,法雷奥(Valeo)公司提出了在发动机上配置名为Themis(智能热调节系统)的新型电子调节系统,来改善发动机的冷却性能。它实现了水泵和缸体的分离,泵的流量和通风装置都通过发动机的ECU 来进行调 整和控制,便于水泵的安装,而且远离缸体这一热源后,水泵可以用塑料制成,既降低了成本,又减轻了水泵的重量,达到了水泵 的转速随水温的变化而变化,进一步降低传热损失和机械损失,降低了污染和油耗的目的。 1994年,台湾裕隆汽车公司申请专利(专利号94119819),提出了在冷却系统中装置可调转速电动水泵的设计。以反馈控制水泵冷却液流量,其主要是根据水温、节气门位置、车速等的传感器所传给ECU(微处理器)的信号,以反馈控制的方式,调整电动水泵的转速,使得引擎水套中流动的冷却液流量能随着不同的驾驶状况而作调整,保持发动 机的正常温度,以减少HC污染的排放。 [收稿日期]2001-12-17 [指导教师]山东农业大学郭新民教授 [作者简介]卢广锋(1977-),男,山东济南人,山东农业大学机械电子工程学院99级研究生,研究方向为内燃机冷却系统的智能控制。

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