yc550散热器的设计说明书[带图纸

yc550散热器的设计说明书[带图纸内容摘要：

外部连接的支架与其它构件连为一体。 散热器芯是散热器的核心部件 , 是散热器的主要散热元件。 散热器芯的构造型式有多种 , 但管带式散热器芯以其散热能力强、制造工艺简单、质量小、成本低等优点而得以广泛地应用。 如图 25 所示 , 管带式散热器芯是由波纹状的散热带 5 与冷却管 4 相间排列着 , 冷却管的两端分别插入上、下水室主片 1 的扁孔中 ,外侧的散热带被两片附侧板 9 所夹持经钎焊而成。 江苏新岛 YC550 散热器的设计 图 25散热器 1主片 2上水室 3加水口盖 4冷却管 5散热带 6支架 7下水室 8侧板 9附侧板 2． 5． 3 散热器散热效果的调节 发动机的冷却必须适度。 若冷却强度不足 ,将出现过热现象 ,水箱中的水温将升至沸点 ,水蒸气大量蒸发 ,发动机的热效率低 ,油耗大 ,同时 ,发动机的零 件也会因润滑不良而加速磨损。 若冷却强度过强 ,将出现过冷现象 ,一方面由于热量散失过多 ,使转变成有用功的热量减少 , 另一方面 , 由于混合气体与冷气缸壁接触而凝结并流到曲轴箱内 ,不仅增加了燃油消耗 ,且使机油变稀而影响润滑 ,结果也将使发动机功率下降 ,磨损加剧。 在气缸盖内的冷却水温为 80～ 90 ℃之间时 , 散热器与发动机匹配最好。 使用条件 ( 如汽车速度、负荷和环境温度等 )对散热器的散热效果有很大的影响。 为使散热器与发动机很好地匹配 , 可以改变通过散热器的空气流量和改变通过散热器的冷却水流量的方法来调节冷却强度。 通常 利用百页窗和各种自动风扇来实现改变通过散热器的空气流量 , 而使用节温器或者支路循环来控制通过散热器冷却水的流量。 2． 5． 4 散热器散热面积的计算 设计散热器时一般是根据发动机在某一常用工况下能得到可靠的冷却而设计。 散热器的散热面积是散热器的一个主要技术指标 , 它对散热器的散热效果有着至关重要的影响 , 在散热器的的设计参数中 , 对散热器的散热面积都有明确的要求。 散热器的散热面积由散热带的散热面积 ( 双面 ) 、冷却管的散热面积、上、盐城工学院本科生毕业设计说明书 2020 下水室及其主片以及附侧板的散热面积等组成。 由于附侧板的材料为 08F 钢板 ,其导 热性较散热带和冷却管的材料紫铜差很多 ,又由于附侧板和上、下水室及其主片的面积占整个散热器的散热面积的比例很小 , 计算又复杂 ,所以在实际计算散热器的散热面积时只计算散热带和冷却管的散热面积 , 而后给一修正系数对其值进行修正 , 以使计算数据与实际情况更相符。 （ 1） 散热器迎风面积 Sz 公式 Sz=LB 式中： L—— 散热器两主片间的距离，单位为 m； B—— 散热器的长度（指管片式），单位为 m； 根据散热管尺寸确定其类型为 D4160 型 式中 L 取 B 取 该散 热器的迎风面积为 ， （ 2） 散热器散热面积 Fa 公式 Fa=2（ ABNt39。 h39。 ） n+2(t39。 +h39。 )(Lnδ )N 式中： n—— 散热片片数； N—— 散热管 根数； A—— 散热片宽度，单位为 m； B—— 散热片长度，单位为 m； t39。 —— 散热管截面外形长度，单位为 m； h39。 —— 散热管截面外形宽度，单位为 m； L—— 散热管有效长度，即两主片间的距离，单位为 m； δ —— 散热片厚度，单位为 m； 式中 n取 160； N取 72； A取 ； B取 ； t39。 取 ； h39。 取 ； L取 ； δ 取 ； Fa= （ 3） 散热器水通道面积 公式 Sw=htN+t2π /8 式中： h—— 散热管横截面内侧长边直线段长度，单位为 m； 江苏新岛 YC550 散热器的设计 t—— 散热管横截面内侧宽度，单位为 m； N—— 散热管根数； 根据 JB/T8 5772020《内燃机水散热器技术条件》 有：一般散热管尺寸 t=2~3mm， h=15~20mm，管壁厚度δ =~，水管正面节距为 7~15mm。 沿深度方向的节距为 17~25mm，散热片的厚度为 ~。 散热片的节距为 ~。 式中 h 取 t 取 N 为 160 计算得水通道面积为 散热器的材料和成型技术 散热器材料选择论述 在选择散热器的材料时 , 主要考虑以下几点传热性能好、抗腐蚀能力强、具有足够的强度、有良好的钎焊性能、易于加工成型及好的经济性。 根据以 上要求 , 散热器行业一直以铜及铜合金作为制造散热器的主要材料。 铜散热器的散热管的材料一般采用 H90 黄铜带 , 其厚度为 —。 管片式散热器散热片的材料一般采用 H6 H68黄铜带 , 其厚度为 一 ，在强度允许的情况下 , 散热带的材料厚度允许做到。 散热器在限定的空间内应具有足够的散热性能和较长的使用寿命 ,所以整个散热器总成必须降低原材料消耗 ,改善生产工艺和结构 ,降低生产成本 ,实现薄壁、轻型、高效。 在焊接部位 ,应采取扩大焊接面积的方法来降低应力 ,如主片和水室采用双面 焊接的窄沟槽形式 ,尽可能减小壁厚 ,不容许采用增加壁厚的方法来提高总成强度。 如散热器的主片和水室的壁厚应控制在 0. 6～ 0. 8 mm 范围内 ,冷却管的料厚应在 0. 11～ 0. 13 mm 范围内 ,散热带的厚为 0. 043～ 0. 06 mm。 铜散热器的料厚如超过上述值会使成本增加 ,但强度提高不大。 采用低锡焊料、有机焊剂和高效率的氮气保护硬钎焊工艺 ,生产铜、铝散热器是今后发展的趋势。 以铝代铜可以进一步减小散热器质量 ,特别是硬钎焊生产的铝散热器可以实现整个总成等强度 ,极大地提高散热器的可靠性。 采用装配式铝散热 器 ,是为了降低污染和减小铝材料焊接困难而采用的工艺。 虽然目前部分产品仍采用该结构 ,但风阻过大 ,最有前景的结构是散热器芯体采用焊接生产的铝芯体或铜芯体。 水室为增强尼龙注塑成型。 水室与芯体通过主片边缘凹凸部分反扣压在水室周边上 ,使散热器主片与水室周边间密封垫受压变形 ,以达到密封效果。 这种散热器的冷却液流动方向多为左、右方向流动的横流式。 目前 ,从世界范围来看 ,铜散热器和铝散热器占有同样地位。 随着铜、磷、锡、镍焊接技术进一步发展和完善 ,以及铜材退火温度的提高 ,有可能沿用现有的铝材钎焊设备和工艺 ,生产出等强度、高强 度、高耐腐蚀性的铜散热器 ,克服软钎焊工艺生产的铜散热器强度低的缺点。 硬钎焊的铝散热器随着原材料生产工艺的提盐城工学院本科生毕业设计说明书 2020 高将逐步增多 ,可以实现整个总成等强度 ,从而大幅度提高散热器的使用寿命。 综上所述，铜散热器的主片、水室、进出水管、加水口等零件的材料一般采用 H62 或 H68 黄铜 , 其厚度为 一。 2． 4． 2 常用散热材料 目前，常用的散热器材料主要有铜、铝和工程塑料等。 （ 1） 铜 铜是重要的有色金属，也是导热性能最好的金属材料，具有良好的成型加工性、可钎焊性和耐蚀性，长期以来一直作为汽车散热器的首选材料。 铜 的资源和价格问题一直是困扰散热器应用的主要原因，铜的消耗量日益增加，但因铜的储量有限，随着消耗量的不断上升，价格居高不下，因而铜散热器的成本一直难以大幅度下降。 由于汽车散热器恶劣的工作环境和冷却液的长期腐蚀，避免铜直接与腐蚀性物质接触，延长其工作寿命，一般要在铜散热器的表面上覆盖锡保护层，但这样却会影响 铜散热器的散热效率。 锡的导热系数为 （ cm*s*℃） ,j 仅为铜的%，使散热性能大幅度下降。 今年来，为了进一步提高铜散热器的性能，对传统的铜锡散热器采取了许多改进措施。 如在材质方面和加工工艺 方面尽可能提高材料利用率，采取向铜中添加微量元素的方法，在不损失导热性的前提下，提高其强度和软化点，从而减薄带材的厚度，节省材料用量， 以减轻散热器的质量和降低成本。 但由于采用铜作原料，并未从根本上解决材料来源问题。 （ 2） 铝 随着汽车技术的发展，节约能源和环境保护等方面的原因对汽车轻量化的要求越来越迫切。 汽车材料的发展趋势是轻量化、高性能和强功能，散热器材料也是这样。 人们一直在寻找价格低廉、性能优良的材料来取代铜。 近十几年来，散热器新材料的应用有了很大的进展，尤其是在铝散热器方面发展速度很快。 铝是汽车工业 使用较多 的金属材料，也是汽车轻量化的首选材料。 铝的最大优势是质量轻，比重仅为铜的三分之一，相同体积情况下，质量可以大大降低；铝资源远较铜丰富，成本也远低于铜；虽然铝的热传导率较铜低，仅为铜的 60%，但由于铜散热器存在热传导率更低的锡保护层，使得铝散热器的热效率反而要高于铜散热器；另外，铝还有良好的铸造加工性能。 虽然铝散热器具有质量轻、原料成本低、散热性能好等优点，但其焊接工艺性差、生产设备投入大是长期难以解决的问题，限制了铝散热器的广泛应用。 目前，铝散热器比较成熟的生产工艺有两种：一种是机械装配式，此种形 式生产的散热器冷却水管是圆形或椭圆形，采用机械压制而成 生产成本较低，但是由于这种工艺受自身形状的局限性，工作效率不高；另外一种是钎焊式，这种形式生产的冷却水管是扁状的，不受散热器自身几何形状的限制，采用焊接一次成型，工作效率。