二、散熱器的結(jié)構(gòu)與原理
1.散熱器的結(jié)構(gòu)
散熱器是把冷卻液的熱量傳遞給大氣的熱交換器,是水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要輔助裝置,圖30所示為汽車上常見的各種散熱器實(shí)物。

散熱器的散熱能力和以下因素有關(guān),即冷卻液的單位時(shí)間循環(huán)量、放熱面積、通風(fēng)量等。其中放熱面積和通風(fēng)量是散熱器的重要參數(shù)。在設(shè)計(jì)散熱器時(shí),應(yīng)盡可能地提高放熱面積,增加和大氣的接觸面積,盡可能地使散熱器通風(fēng)良好,它是提高散熱器性能的關(guān)鍵所在。從布置角度來看,需要盡可能地減小外形尺寸,這和散熱器的性能相矛盾。過大的散熱器將增加汽車的整車尺寸,增加行駛風(fēng)阻。
散熱器主要用導(dǎo)熱性好的銅或鋁合金材料制成,目的是提高傳熱和散熱的條件。散熱器主要由儲(chǔ)水箱、散熱器芯、冷卻管、冷卻用的散熱片以及骨架組成。
散熱器由兩個(gè)儲(chǔ)水箱和冷卻管做骨架,扁平的冷卻管布置在這兩個(gè)儲(chǔ)水箱之間。散熱器的進(jìn)水從一側(cè)的儲(chǔ)水箱流進(jìn),通過冷卻管流向另一側(cè)的儲(chǔ)水箱,在這期間熱水和大氣進(jìn)行熱交換。為了增加散熱面積,在冷卻管外部并排布置了許多冷卻帶,冷卻帶是平板狀金屬帶,有的也采用波紋狀冷卻帶。一般把冷卻帶所形成的散熱器芯子,簡稱芯子。
按散熱器的水流方向可把散熱器分為兩種,即下流式散熱器和橫流式散熱器。兩個(gè)儲(chǔ)水箱布置在上下位置的叫作下流式散熱器。下流式散熱器的冷卻水從上儲(chǔ)水箱流向下儲(chǔ)水箱水流阻力少,功率消耗少。下流式散熱器高度尺寸偏大,如圖31所示。

兩個(gè)儲(chǔ)水箱布置在散熱器芯子兩側(cè),這叫做橫流式散熱器。根據(jù)總布置的需要,橫流式散熱器的水流可選擇左向流動(dòng)或右向流動(dòng)。這種散熱器高度尺寸小,布置在車上不會(huì)和前輪發(fā)生干涉,大多數(shù)都采用橫流式散熱器。其缺點(diǎn)是水流阻力略大一些。
按散熱器中冷卻管的布置方法如圖32所示常見的有兩種方法,一種為單列管式,另一種是雙列管式。在散熱器相同的高度、寬度尺寸時(shí),雙列管的散熱面積增加了一倍,但是,從散熱效果來分析,雙列管的通風(fēng)條件不如單列管。所以,散熱效果雖比單列管要好得多,但達(dá)不到增加一倍的效果。這種方法也有下流和橫流式兩種。

散熱器芯的構(gòu)造形式有很多種,按散熱片的結(jié)構(gòu)形式分有管片式和管帶式;按水管的形狀分有采用圓管的圓管形和采用扁圓形管的扁圓管形兩種。