汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì),汽車發(fā)動(dòng)機(jī),電動(dòng),風(fēng)扇,冷卻系統(tǒng),設(shè)計(jì)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū)
設(shè)計(jì)（論文）題目：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名：
任務(wù)書(shū)填寫(xiě)要求
1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫(xiě)，經(jīng)學(xué)生所在專業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、系
（院）領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書(shū)應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學(xué)生。
2．任務(wù)書(shū)內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)，不得涂改或潦草書(shū)寫(xiě)；或者按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式
（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，要求正文小4號(hào)宋體，1.5倍行距，禁止打印在其它紙上 。
3．任務(wù)書(shū)內(nèi)填寫(xiě)的內(nèi)容，必須 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 的情況 一 ， ，應(yīng) 經(jīng) 所在專業(yè)
系（院） 領(lǐng)導(dǎo)審 后 可 填寫(xiě)。
4．任務(wù)書(shū)內(nèi) 學(xué)院 、 專業(yè) 名 的填寫(xiě)，應(yīng)寫(xiě) 文 ，不 寫(xiě) 字 。學(xué)生的 學(xué)號(hào) 要寫(xiě)
號(hào)，不 寫(xiě) 后2?或1? 字。
5．任務(wù)書(shū)內(nèi) 要￠￡文? 的填寫(xiě)，應(yīng)按￥?§currency1'“學(xué)院?'畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）?寫(xiě)?fifl的要求書(shū)寫(xiě)。
6． –? ??的填寫(xiě)，應(yīng) 按￥·標(biāo)GB/T 7408—94? 據(jù) ??格式、????、?? ”?
…‰ fl??的要求，一 用`′? 字書(shū)寫(xiě)。? 2002 4–2? 或 2002-04-02”。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū)
1．?畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題應(yīng)ˉ?的目的：
在 畢業(yè)設(shè)計(jì)的 ˙ ，任務(wù)¨ 學(xué)生 ?? ?用所學(xué)的?ˇ—論、專業(yè) ??“
題，從 具 '學(xué) 的 。? 學(xué)生具 a 的根據(jù)課題內(nèi)容 行 查 的 ， ?在
?的 ?文? 行?o 用的 課題 的文?， 后的工 ?? 的 ? 行a 的 。
2．?畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容 要求（ 始 據(jù)、“?要求、工 要求 ）：
1、 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的?? 工 —。
2、 的 ???的—論 。
3、設(shè)計(jì)? 的電動(dòng)風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)，?用ANSYS 行 要 的受 。
4、對(duì)電動(dòng)風(fēng)扇冷卻系統(tǒng) 行?動(dòng)仿真。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū)
3．對(duì)?畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題 果的要求〔 圖…、 物 硬 要求〕：
1. 練使用畫(huà)圖軟 ANSYS軟 ，對(duì) ???的的—論 要 ?論性的 果，提?電動(dòng)風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)
的裝配圖 要 的 圖。
2．?寫(xiě)符 要求的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文或設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
4． 要￠￡文?：
[1] 劉ˉ ,蔡斌. 型客車電動(dòng)風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)[J].客車“? ,2011,(4)
[2] 郭 民,邢娟,袁燕利 . 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)自控電動(dòng)冷卻風(fēng)扇的發(fā)展 [J].內(nèi)燃機(jī)工˙.1999,(3)
[3] 莫偉標(biāo).發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形冷卻風(fēng)扇?? ￠ 對(duì)其性 影響的 [D].廣州：華南—工 學(xué),2015
[4] 李浩. 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體 限 其冷卻風(fēng)扇CFD仿真優(yōu)化 [D]. 肥： 肥工業(yè) 學(xué),2013
[5] 萬(wàn)星榮. 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇氣動(dòng)性 的CFD 仿真流˙優(yōu)化[D].廣州：華南—工 學(xué),2013
[6] 上官文斌,吳敏,王益 . 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇氣動(dòng)性 的計(jì)算 [J].汽車工˙,2010,(9)
[7] 吳敏.發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇性 計(jì)算 的 [D].廣州：華南—工 學(xué),2010
[8] 唐釗.發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇葉片￠ 的 優(yōu)化[D].廣州：華南—工 學(xué),2012
[9] 鐘守山.發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇造型設(shè)計(jì) 性 計(jì)算 的 [D].廣州：華南—工 學(xué),2011
[10] 張紅輝.發(fā)動(dòng)機(jī)軸流冷卻風(fēng)扇低噪聲氣動(dòng)性 控制 [D]. 慶： 慶 學(xué),2002
[11] 王振.豪華 客車后置發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的 開(kāi)發(fā)[D].武漢—工 學(xué),2007
[12] 趙要珍.轎車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的CFD 低噪聲優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].吉林 學(xué),2006
[13] 郭 民,邢娟,袁燕利 . 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)冷卻風(fēng)扇控制系統(tǒng)的 [J].世界汽車,1996,(6)
[14] 何奇. 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) [D].南京：南京航空航天 學(xué),2009
[15] 郭 民. 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)自控電動(dòng)冷卻風(fēng)扇的 [J].“ “?,1994,(1)
[16] 趙永輝.渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇 內(nèi)?涵道匹配的 值 [D].北京： ·'學(xué)院 生院,2005
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū)
5．?畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工 度計(jì)劃：
2015.12.05-2016.01.15確?選題，填寫(xiě)審題…；指導(dǎo)教師下發(fā)任務(wù)書(shū)，學(xué)生查閱課題 ￠￡文?、資
料，?寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。
2016.01.16-2016.02.25提?開(kāi)題報(bào)告、?文￠￡資料 譯文、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 綱；開(kāi)始畢業(yè)設(shè)計(jì)
(論文)。
2016.02.26-2016.04.15具體設(shè)計(jì)或 案 施，提?畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）草稿，填寫(xiě) ??查…。
2016.04.16-2016.05.05 論文或設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、圖紙 材料，提?畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）?稿，指導(dǎo)老師審
核。
2016.05.06-2016.05.13提?畢業(yè)設(shè)計(jì)紙質(zhì)文檔，學(xué)生準(zhǔn) ； 閱教師 閱學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。
2016.05.13-2016.05.26根據(jù)學(xué)院統(tǒng)一 ， 行畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 。
所在專業(yè)審查 ：
負(fù)責(zé)人： 2016 1 – 22 ?
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告
設(shè)計(jì)（論文）題目：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名：
2016 年 1 月 8 日
開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求
1．開(kāi)題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此
報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專業(yè)審查
后生效；
2．開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印，禁止打印在其它紙
上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)；
3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的框架成文，并 書(shū)寫(xiě)（或打?。┰?開(kāi)題報(bào)告 一 目?jī)?nèi)，學(xué)生寫(xiě)文獻(xiàn)綜述的
文獻(xiàn)應(yīng) 15 （ ）；
4． 年月日 日期的填寫(xiě)，應(yīng) 按 標(biāo)GB/T 7408—94 據(jù) 交 格式 交 日期 時(shí)
?￠￡?￥的要求，一?用§currency1' “書(shū)寫(xiě)。?“2004年4月26日”或“2004-04-26”。
5 開(kāi)題報(bào)告（文獻(xiàn)綜述）“??按fi? fl –書(shū)寫(xiě)，? ?1.5·。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 開(kāi) 題 報(bào) 告
1． ?畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）?題??，”據(jù)所查?的文獻(xiàn)資料，…‰ 寫(xiě) 1000“? 的文獻(xiàn)綜述：
一 前` 風(fēng)扇′發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的?要?ˉ之一，其?˙的¨ 系?發(fā)動(dòng)機(jī)˙? ??ˇ。風(fēng)扇—
的 發(fā)動(dòng)機(jī) 的 5% 8%，車內(nèi) 的?要 之一 ′風(fēng)扇的 。發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的設(shè)計(jì) ′
在 ?發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻˙ 的前a下， 風(fēng)扇的 ，a 風(fēng)扇的效 。 ?? ￠?的 ?o格 及‰ 對(duì)車
?的要求 ?a ， 車 的˙ 一 ′? 汽車設(shè)計(jì) 的? 。?此，一 發(fā)動(dòng)機(jī)冷
卻系統(tǒng)的?要 ?題之一 ′??風(fēng)扇設(shè)計(jì)。? ?題 ? 的? 動(dòng) 及發(fā) 方向 汽車的發(fā) 極大
地?善了我 大家的生產(chǎn)生活，促?了‰類的發(fā) 。 ?中 經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā) 及‰民生活水平的普遍a
，汽車 在 前所未 的步伐邁?普通百姓的家庭之中。在我 汽車的需求量逐年上升， 在這種需求的促
使下我 的汽車產(chǎn)業(yè)得?迅猛發(fā) 。目前，我 已經(jīng)成為了世界汽車的主要生產(chǎn) 之一。但還僅僅′生產(chǎn)大 ，
在自主開(kāi)發(fā) 核心技術(shù)上方面與世界的汽車強(qiáng) 還 很大的差?。我 汽車工業(yè)面臨的一個(gè)?要?題 ′a
自主 發(fā) 技術(shù)創(chuàng)新的˙ 。 ?汽車保 量逐年在攀升，目前據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界汽車保 量已經(jīng)超過(guò) 6億 ，
汽車給‰ 的生活也帶 了 問(wèn)題。汽車?駛過(guò)程中， 尾氣的排放，給‰ 的身心健康帶 了很大的
危害；同時(shí)由 石油資 的枯竭 及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)向大 發(fā) ，a 燃油的經(jīng)濟(jì)? 汽車的排放已經(jīng)成為
了汽車發(fā) 的一個(gè)趨勢(shì)。車 系統(tǒng)的?要組成?分之一 ′車 冷卻系統(tǒng)；發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇作為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系
統(tǒng)的主要?ˉ，也已經(jīng)成為 內(nèi) 學(xué)者? 對(duì)象。 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)對(duì) 整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的?˙的發(fā)揮?
?要。一般發(fā)動(dòng)機(jī)在工作的時(shí)候，氣缸內(nèi)的氣溫可 達(dá) 2500℃，溫度過(guò) 的話會(huì)使各零?ˉ受熱過(guò)度膨脹，
會(huì)使機(jī)械強(qiáng)度 ，配? 隙會(huì)破 ，使 ?活塞“咬缸” o?問(wèn)題： 潤(rùn)滑油變質(zhì)，潤(rùn)滑?變差；使得
發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng) ? 可靠? 經(jīng)濟(jì)? ?˙會(huì)發(fā)生整? 。?此，我 必須及時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)??冷卻。汽車的發(fā)
動(dòng)機(jī)?用的′強(qiáng)制循環(huán)式水冷系統(tǒng)。 強(qiáng)制循環(huán)式水冷系統(tǒng)主要由冷卻風(fēng)扇 散熱器 水套 水泵 附ˉ所組
成。水套?分′ 鑄 在氣缸? 氣缸 內(nèi)的，組成了一個(gè)? 通的 ，′帶 氣缸熱量的主要?ˉ。
水套′通過(guò)?水 水 水泵 與散熱器? ， 成 的冷卻水循環(huán)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，水套
散熱器 面 冷卻 ，通過(guò)水泵 后，使冷卻 在水套 散熱器之 ， ?的循環(huán)。冷卻水在 了發(fā)動(dòng)
機(jī)的大量的熱量之后，? ?散熱器之中；發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇 動(dòng) 速氣 速了散熱器中冷卻水熱量的散 ；
?此 ?的循環(huán)，使冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量可 速散 。 目前汽車中使用 的發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇可 分為 心式
式風(fēng)扇。 心式風(fēng)扇可 氣 方向?變 90°，并 a 的 ?￠ 。 式風(fēng)扇的 ?￠ ，
氣 ′￡ 向 動(dòng)。?對(duì) 心式風(fēng)扇 ?， 式風(fēng)扇在 下風(fēng)量￠大 效 ￠ ￥?§ currency1'方
“， 應(yīng) 發(fā)動(dòng)機(jī)? fl 及所需制冷量大的? ，? 它?fi?用 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻之中。通?fl用
車上，風(fēng)扇— 的 ￠大，?此′由發(fā)動(dòng)機(jī) 動(dòng)， 在 用車上，風(fēng)扇一般′由電機(jī) 動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻
風(fēng)扇的?˙ ′ 量 效 。 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的工作– 可 分為?￥工作–
速–?個(gè)?分。 ? 量· ， 量- ??在?達(dá) 一個(gè)? 之后“? 速–，效 量會(huì)?”
，此時(shí) 會(huì)?…‰ ，同時(shí)也會(huì)使風(fēng)扇的 動(dòng) ”，這?容 發(fā)生`′破 ，這種工?應(yīng) ??。對(duì)
在?￥的工作環(huán)ˉ中，風(fēng)扇必須要?˙一￥的風(fēng)¨，這種¨ 之為系統(tǒng)¨ 。發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻?組的系統(tǒng)¨
一般′通過(guò) 的????或者指 ??，它與風(fēng)扇 量- ??的交 為??工作 。工作 一般會(huì)ˇ
—在 大 的90%附 ，此時(shí)風(fēng)扇的效 會(huì)在 附 。這 要求對(duì) 在?￥的工作環(huán)ˉ中ˇ—與之?
配的冷卻風(fēng)扇。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的設(shè)計(jì)要求風(fēng)量? — 風(fēng) 度 效 。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的
設(shè)計(jì) ′在 ?發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻˙ 前a下，a 風(fēng)扇的效 ， 風(fēng)扇的 。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇通風(fēng)量過(guò)fl或
過(guò)大， 過(guò)fl或過(guò)大， ′ 可 的。 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的氣動(dòng)?˙′由風(fēng)扇的 ?
及ˇ速 ￥。在風(fēng)扇內(nèi)?的 ? 動(dòng)′一個(gè) ? ?的 a ￥? ? 動(dòng)，?此它的設(shè)計(jì)
量 ?￠??。 ?計(jì)?機(jī)水平o 技術(shù)在 ?的發(fā) ，風(fēng)扇的o ?在已 的生產(chǎn) fl 用。風(fēng)扇
的o 其? ′通過(guò)??風(fēng)扇的?動(dòng) ， 為風(fēng)扇的??設(shè)計(jì)a 依據(jù)。 由 目前大?分主機(jī) 還 要求
保 風(fēng)扇 ?散熱需要， 對(duì)風(fēng)扇的效 要求 ′?分o格，這使得 內(nèi)的一 風(fēng)扇生產(chǎn) 家對(duì)發(fā)
動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) ? ，設(shè)計(jì) ?一 ′ ??后。 的 家目前??′靠工程師 經(jīng) 設(shè)計(jì)
一 風(fēng)扇， 經(jīng)過(guò) 制 ?后?? ?后 制的過(guò)程 ˙ 終￥ ，這?的話往往要 費(fèi)大量的時(shí)
‰ 物 ， 這?也很?設(shè)計(jì) ?˙ 的冷卻風(fēng)扇。?在 ?? ￠?的 ?o格 及主機(jī) 的
要求 ，風(fēng)扇生產(chǎn) 家 大 發(fā) 度 ??? 的設(shè)計(jì)方￠，去 ?開(kāi)發(fā) ˙ ?主機(jī) 要求
的 ?˙ 的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇， ˙使 在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中 一席之地。 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的設(shè)
計(jì)′ 問(wèn)題 反問(wèn)題?！睋?jù)既￥的 量 ，通過(guò)計(jì)?得?風(fēng)扇的 ? 片 幾何
￥ 的問(wèn)題 為 問(wèn)題?！睋?jù)?在已 的風(fēng)扇 ￥，利用風(fēng)扇設(shè)計(jì)的基 理論，計(jì)?得?風(fēng)扇的 量
基 為反問(wèn)題。 在??的應(yīng)用中?似設(shè)計(jì) 全新設(shè)計(jì)′?用的風(fēng)扇設(shè)計(jì)方￠。?似設(shè)計(jì)的
方￠′在? 成果之中找?一個(gè)? 的風(fēng)扇? ，?后 ”據(jù)風(fēng)扇￥理?? ?得? ?冷卻要求的風(fēng)扇
幾何尺寸，這種設(shè)計(jì)的優(yōu) ′簡(jiǎn)單可靠， 需要? 可 得? ?要求的產(chǎn)品。全新設(shè)計(jì)也 ′風(fēng)扇
設(shè)計(jì)的 問(wèn)題，′指 動(dòng)計(jì)?開(kāi)始，”據(jù)要求的風(fēng)扇?˙ ，基 翼 理論? 風(fēng)扇的 ?
片 ，其中需要 的計(jì)? ? 工作， ˙￥ 投產(chǎn)，?此要— ￠ 的‰ 財(cái)
，產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期￠長(zhǎng)。 風(fēng)扇全新設(shè)計(jì)的具?方￠ 很 種，歸納起 主要′ ?大類：一種′ 柵設(shè)計(jì)￠；
另一種′孤立翼 設(shè)計(jì)￠。 柵與孤立翼 的 氣動(dòng) 工?的差別在 柵中各 片 的? 影響。氣 繞?
風(fēng)扇 片的 動(dòng)′一個(gè)￠為 ?的 a 動(dòng)， 假￥氣 繞?…個(gè) 片 動(dòng)之 ′沒(méi) ? 干擾的，這
成了孤立翼 ； 氣 繞 片的 動(dòng)，由 ?鄰 片之 的? 影響 發(fā)生?變時(shí)，翼 成 柵。孤立
翼 設(shè)計(jì)的方￠′利用孤立翼 的風(fēng)洞 所得?的 據(jù) ??設(shè)計(jì)計(jì)?的一種方￠。用孤立翼 設(shè)計(jì)￠ 設(shè)
計(jì) 風(fēng)扇，方￠?￠簡(jiǎn)“。 柵設(shè)計(jì)￠′利用 柵的理論 柵的吹風(fēng) 成果 ??設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)方￠
′”據(jù) 柵翼 據(jù)??氣動(dòng)設(shè)計(jì)， ?了 片之 的影響，這種設(shè)計(jì)方￠?對(duì) 片稠度￠大的
風(fēng)扇 ?更為? 。 后用CATIA ˉ???動(dòng)o 1） 設(shè)計(jì)¨的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇導(dǎo) ?CATIA
ˉ???動(dòng)o ，并分析o 果。 2）”據(jù)o 果得?的 據(jù)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇 ￥??一￥的?善
優(yōu)化。 3） ? 幾?，得?更準(zhǔn)確的 果，“ ?一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。 大量使用o 技術(shù)對(duì)?ˉ??設(shè)計(jì)與分
析， 使?ˉ的設(shè)計(jì)更 ?理 可靠。未 ，針對(duì)汽車設(shè)計(jì)的CAE分析 更 精細(xì)化， ?程度也 之a(chǎn)
，但汽車設(shè)計(jì)的周期會(huì)逐漸縮短，開(kāi)發(fā)成 會(huì) 。 語(yǔ) ?題首先 某車 基 為依據(jù)對(duì)其發(fā)
動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇?? ￥設(shè)計(jì)，?后利用CATIA ˉ對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇???動(dòng)o ，通過(guò)分析其 據(jù) 果，
得 論，a 優(yōu)化方案，為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的?一步優(yōu)化設(shè)計(jì)a 。這?可 大大縮短發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇
的開(kāi)發(fā)周期，a 設(shè)計(jì)質(zhì)量， 開(kāi)發(fā)成 。 文獻(xiàn): [1] 劉達(dá)立,蔡斌.大中 客車電動(dòng)風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)
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郭新民,邢娟,袁燕利 . 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)冷卻風(fēng)扇控制系統(tǒng)的 [J].世界汽車,1996,(6) [14] 何奇,
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 開(kāi) 題 報(bào) 告
2． ?題要 或 的問(wèn)題 ? 用的 ?（ ）：
一 問(wèn)題 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的 ￥ 工作 理，完成? 的˙量ˇ 的理論 ，設(shè)計(jì) ˙完 的
電動(dòng)風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)，?用ANSYS???要零?ˉ的受 分析，對(duì)電動(dòng)風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)???動(dòng)o 。并分析其
據(jù) 果，為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的優(yōu)化設(shè)計(jì)a 。? 方￠ （1）查?發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇設(shè)計(jì)資料，
了 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇 '。 （2） CATIA，ANSYS ˉ。 （3）查?? 期 論文了 新的設(shè)計(jì)
分析方￠。 （4）在 分資料的基 上制￥畢業(yè)設(shè)計(jì)? 計(jì) 。 （5） ?問(wèn)題及時(shí)與指導(dǎo) 師交
?教。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 開(kāi) 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的 語(yǔ)：
了與設(shè)計(jì)?題? 文獻(xiàn)資料的基 上 寫(xiě)了文獻(xiàn)綜述， 理 格式? ， ?文獻(xiàn)綜述的? 與要求。
2．對(duì) ?題的 度 ?度及工作量的意見(jiàn) 對(duì)設(shè)計(jì)（論文） 果的 ：
?題 度?度 中，工作量 ?畢業(yè)設(shè)計(jì)要求；經(jīng)過(guò) 分的準(zhǔn) 工作，˙ ?期完成畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。
3.′?同意開(kāi)題： 同意 同意
指導(dǎo)教師：
2016 年 04 月 14 日
所在專業(yè)審查意見(jiàn)：
同意開(kāi)題
‰：
2016 年 04 月 14 日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）外 文 參 考 資 料 及 譯 文
譯文題目： COOLING SYSTEM
冷卻系統(tǒng)
學(xué)生姓名：
?！ I(yè)：
所在學(xué)院：
指導(dǎo)教師：
職 稱：
COOLING?SYSTEM
BACKGROUND?AND?SUMMARY
The?present?invention?relates?to?a?cooling?system?for?an?engine,?said?cooling?system?being?divided?into?an?inner?circuit?and?an?outer?circuit.The?inner?circuit?comprises?a?radiator,a?cooling?pump,?a?thermostat?housing,an?ejector?pump?and?cooling?channels?arranged?inside?the?engine..The?ejector?pump?is?arranged?to?draw?coolant?from?the?outer?system,?which?comprises?an?expansion?tank,?ducting?interconnecting?the?expansion?tank?and?the?ejector?pump?and?ducting?interconnecting?the?inner?circuit?and?the?expansion?tank?and?deliver?it?to?the?inner?system.
Moreover,?the?present?invention?relates?to?an?ejector?pump?for?pressurizing?a?cooling?system?of?a?combustion?engine.?
As?is?well?known?by?persons?skilled?in?the?art,?the?main?purpose?of?a?cooling?system?of?an?engine?is?to?transfer?heat?generated?in?the?engine?to?a?radiator,?where?the?heat?could?be?vented?to?the?ambient?air.?In?its?simplest?form,?a?cooling?system?could?comprise?area-increasing?metal?fins?arranged?e.g.?on?cylinder?walls?of?the?engine?to?be?cooled.?This?type?of?cooling?is?generally?referred?to?as?air-cooling,?and?was?the?first?cooling?system?used?on?internal?combustion?engines.?
On?modern,?high?performance?engines,?air-cooling?is?not?sufficient?to?cool?the?engine;?instead,a?cooling?system?with?a?coolant?is?arranged.?The?coolant?is?usually?water?mixed?with?anti-freezing?and?anti-corrosion?agents?and?the?ducting?is?arranged?to?move?the?coolant?from?cooling?channels?in?the?engine(where?the?coolant?absorbs?heat?from?the?engine,?hence?cooling?it)to?a?radiator,?where?the?absorbed?heat?is?vented?to?the?ambient?air.?This?type?of?cooling?is?generally?referred?to?as?water-cooling,?and?is?much?more?sufficient?than?air-cooling..
In?order?to?ensure?a?cooling?that?is?not?too?great,?and?not?too?small,?there?is?usually?provided?a?thermostat?in?the?coolant?ducting,.?The?purpose?of?the?thermostat?is?to?redirect?coolant?to?bypass?the?radiator?if?the?coolant?should?be?cooler?than?desired.
There?are?however?some?problems?to?be?solved?relating?to?water?cooling.Firstly,theree?is?a?trend?towards?higher?coolant?temperatures;?a?high?coolant?temperature?gives?a?higher?maximum?cooling?rate(due?to?a?larger?temperature?difference?between?the?coolant?and?the?ambient?air)and?also?less?heat?transfer?from?the?engine’s?combustion?chambers?to?the?coolant,?which?is?beneficial?for?engine?efficiency.?The?higher?temperatures?lead?to?higher?stress?levels?on?cooling?system?components?made?of?plastic?materials?or?rubber.?Especially?the?expansion?chamber?(a?component?well?known?by?persons?skilled?in?art)?is?a?component?that?gets?significantly?more?expensive?if?it?should?stand?elevated?coolant?temperatures.?
Secondly,?water-cooling?system?have?problems?with?cavitations;?cavitations?means?that?a?liquid?is?forced?to?boil?by?decompression,?which?gives?gas?bubble?in?the?liquid;?these?gas?bubbles?have,?however,?a?very?short?life;?as?soon?as?the?pressure?in?the?liquid?returns?to?normal?levels,?the?bubbles?will?implode?to?liquid.Cavitation?is?detrimental?to?cooling?system?components?due?to?the?“micro-shocks”?resulting?from?the?bubble?implosions,?and?is?rather?common?in?cooling?system.?The?results?of?cavitations,?e.g.?small?“holes”?in?metal?components?constituting?the?cooling?system,?could?be?seen?e.g.?on?pumping?fins.?
Thirdly,?water-cooling?system?have?problems?with?boiling?after?engine?shut-off;?after?the?engine?has?been?shut?off,?the?coolant?will?stop?circulating?in?the?cooling?system.?Remaining?heat?from?the?cylinder?walls?and?the?exhaust?manifold?will?be?transferred?to?the?coolant,?which?mightreach?boiling?temperature.?As?is?well?known?by?persons?skilled?in?the?art,?the?volume?of?gas?exceeds?the?volume?of?the?liquid?it?emanates?from,under?normal?atmospheric?conditions?by?a?factor?exceeding?100.The?volume?increase?emanating?from?boiling?might?force?coolant?out?from?the?cooling?system,?which?leads?to?increased?coolant?consumption.
Fourthly,air?entrainment?might?(or?rather,?will)?pose?a?problem?if?the?coolant?is?not?demarcated?continuously.?In?prior?art?system,?the?demarcation?of?the?coolant?will?take?place?in?the?expansion?chamber,?but?as?will?be?evident?in?the?following,?this?is?a?solution?that?will?not?be?very?efficient?in?the?future.?
One?efficient,?known,?way?of?reducing?the?problems?with?cavitations?and?boiling?after?engine?shut-off?is?to?increase?the?coolant?pressure.?This?is?however?rather?expensive,?since?the?expansion?tank?must?be?a?vessel?standing?high?pressures,?i.e.a?vessel?having?thick?walls.?
U.S.Pat.No.4,?346,757?describes?an?automotive?vehicle?cooling?system?having?a?radiator?connected?to?the?engine?coolant?jacket?for?circulation?of?coolant,?a?pump?delivering?coolant?from?the?radiator?to?the?engine,?a?non-pressurized?reservoir?bottle,?or?expansion?vessel,?communicating?with?a?radiator?and?having?a?make-up?line?communicating?with?a?Venturi?in?a?recirculation?line?around?the?pump?directing?coolant?from?the?outlet?to?the?pump?inlet.?The?Venturi?allows?make-up?coolant?to?be?added?from?the?reservoir?bottle?at?atmospheric?pressure?so?that?the?bottle?can?be?of?a?relatively?light-weight?gauge?material.
U.S.Pat.No.4,?346,757?solves,?in?part,?the?problem?with?cavitations?by?putting?the?cooling?system?under?pressure;?however,?deacration?of?the?coolant?takes?place?in?the?expansion?vessel,?which?requires?a?constant?stream?of?coolant?from?the?cooling?system?to?the?expansion?vessel.?At?low?engine?speed,?and?as?the?engine?is?shut?off,?there?will?be?only?a?small,?or?no,?pressure?increase?in?the?cooling?system,?since?the?pressure?in?the?cooling?system?and?the?expansion?chamber?will?be?equalized?rapidly?at?low?engine?speeds?or?as?the?engine?is?shut?pff,due?to?the?provision?of?a?capillary?hose?(34)?between?the?radiator?and?the?expansion?vessel.Consequently,the?design?according?to?U.S.Pat.No.4,346,757?does?not?in?any?way?address?the?problem?of?boiling?after?engine?shut-off.?
U.S.Pat.No.6,?886,503?describe?s?a?cooling?system?wherein?the?internal?pressure?is?increased?by?letting?in?compressed?air?from?a?turbocharger?into?the?expansion?vessel.?Although?simple?and?cost?efficient,?this?solution?addresses?neither?the?problem?of?expensive,?pressure?capable?expansion?vessels?nor?coolant?boiling?after?engine?shut-off.
One?problem?with?subjecting?an?expansion?vessel?for?compressed?air,?is?that?this?type?of?vessel?will”?breathe”?frequently?and?coolant?can?escape?from?the?vessel?each?time?the?inlet?valve?is?opened.?
It?is?desirable?to?provide?a?cooling?system?having?an?elevated?pressure,?which?pressure?remains?at?low?engine?speed?and?after?engine?shut-off.
According?to?an?aspect?of?the?invention,?solved?by?the?provision?of?a?one-way?valve?placed?in?a?ducting?interconnecting?the?expansion?tank?and?an?inner?cooling?circuit.
In?order?to?reach?a?sufficient?working?pressure,?the?one-way?valve?could?have?an?opening?pressure?of?about?0.5?bar.?
If?the?one-way?valve?has?an?opening?pressure?of?about?0.5?bars,?a?second?one-way?valve?allowing?a?coolant?flow?from?the?expansion?tank?towards?the?ejector?pump?is?preferably?provided.
In?order?to?obtain?an?efficient?deacration?of?the?coolant,?a?deacration?tank?could?serve?as?a?junction?for?a?ducting?from?an?elevated?position?in?the?engine?cooling?system,?a?ducting?from?an?inlet?of?the?coolant?pump,?a?ducting?from?a?top?portion?of?the?radiator,?and?the?ductinginterconnecting?the?inner?circuit?and?the?expansion?tank.
The?deacration?tank?could?have?a?volume?of?about?1-5?liter.?
Furthermore,?the?ejector?pump?comprises?chamber?connected?to?an?expansion?tank,?a?nozzle?opening?in?the?inlet?chamber?and?ejecting?a?flow?of?coolant?towards?a?neck?connecting?the?inlet?chamber?and?a?mixing?zone?having?an?increasing?diameter?in?a?flow?direction?of?the?coolant?flow?ejected?from?the?nozzle.?In?order?to?get?a?sufficient?pumping?effect,?the?nozzle?diameter?could?be?about?2-4?mm?and?the?neck?diameter?could?be?about?5-10?mm.The?length?of?the?mixing?zone?could?be?about?4?to?10?times?the?diameter?of?the?neck,?and?the?mixing?zone??could?have?a?diameter?increasing?from?the?neck?diameter?to?about?2?to?3?times?the?diameter?of?the?neck.
冷卻系統(tǒng)
背景和總結(jié)
目前關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的一項(xiàng)研究：冷卻系統(tǒng)可以分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)。內(nèi)循環(huán)包括散熱器，冷卻水泵，節(jié)溫器殼體，噴射泵以及安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的冷卻液通道。安裝噴射泵是用來(lái)從外部系統(tǒng)中獲取冷卻劑，而外部系統(tǒng)包含膨脹罐，用管道連接膨脹罐和噴射泵，并且用導(dǎo)管連接內(nèi)循環(huán)和膨脹罐，將其送入內(nèi)部系統(tǒng)。?
此外，目前發(fā)明的這種噴射泵主要用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)。?
精通設(shè)計(jì)的人都知道，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的主要目的是將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量傳送至散熱器，散熱器又將熱量釋放到周圍的空氣中。在其最簡(jiǎn)單的形式中，冷卻系統(tǒng)理應(yīng)包括局部鑲嵌發(fā)動(dòng)機(jī)在汽缸壁上的金屬鰭以便于冷卻。這種型的冷卻方式一般被稱為空冷，并且是最原始應(yīng)用在內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上的冷卻系統(tǒng)。?
現(xiàn)如今，高速運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),空冷已經(jīng)不足滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻需求了；相反，裝配了一種帶有冷卻劑的冷卻系統(tǒng)。這種冷卻劑通常是由水和防凍防腐藥劑混合而成，然后安裝導(dǎo)管從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻通道中將冷卻劑移出來(lái)（這種冷卻劑從發(fā)動(dòng)機(jī)中吸收熱量，從而起到冷卻效果）送至散熱器,散熱器又將吸收的熱量釋放到周圍的空氣中。這種類型的冷卻方式通常被稱為水冷，比空冷的效果好得多。
為了保證冷卻效果適宜，通常會(huì)在冷卻液管道中安裝一個(gè)節(jié)溫器，安裝節(jié)溫器的目的是如果冷卻液的溫度比理論上的低，它就會(huì)改變冷卻液流向的散熱器的途徑。?
然而，水冷系仍然存在一些問(wèn)題需要解決。第一，高溫冷卻液存在一種傾向，冷卻液溫度越高，產(chǎn)生的冷卻速率越大（由于周圍空氣和冷卻液的溫度存在差異），同時(shí)極少的熱量從燃燒室傳遞到冷卻液，這對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)很有益。溫度越高，對(duì)冷卻系統(tǒng)的那些由塑料材料或者合成橡膠組成部分的壓力也越高。尤其是膨脹室（?精通設(shè)計(jì)的人熟知的部分），如果要求膨脹室能夠承受逐漸升高的冷卻液溫度，膨脹室的組成部分會(huì)相當(dāng)昂貴。?
第二，水冷系統(tǒng)也存在氣穴問(wèn)題，氣穴指的是當(dāng)液體由于減壓而沸騰時(shí)，液體中就會(huì)產(chǎn)生氣泡，然而，這些氣體重新融入液體。氣泡存在的時(shí)間會(huì)很短；當(dāng)冷卻液的壓力恢復(fù)到正常水平時(shí)這些氣泡就會(huì)自動(dòng)破裂消失。氣穴的產(chǎn)生對(duì)冷卻系統(tǒng)的組成部件是有害的，因?yàn)闅馀莸钠屏褧?huì)產(chǎn)生微沖擊，對(duì)冷卻不利，這種現(xiàn)象在冷卻系中相當(dāng)常見(jiàn)。氣穴也會(huì)造成冷卻系統(tǒng)金屬組成機(jī)構(gòu)的表面出現(xiàn)細(xì)微的洞。
第三，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后水冷系統(tǒng)存在沸騰問(wèn)題；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，冷卻液就會(huì)停止在冷卻系統(tǒng)中的循環(huán)流動(dòng)。氣缸壁和排氣歧管中剩余的熱量將會(huì)被傳送至冷卻液，冷卻液吸收熱量后就會(huì)達(dá)到沸騰溫度。精通設(shè)計(jì)的人都知道，當(dāng)氣體的體積超過(guò)液體流出的體積時(shí)，在正常大氣條件下溫度超過(guò)100℃，從沸騰的冷卻液中釋放的氣體增加，可能會(huì)迫使冷卻液流出冷卻系統(tǒng)，這會(huì)增加冷卻液的消耗。
第四，如果冷卻液不是連續(xù)的真空，可能會(huì)引出夾雜空氣這個(gè)問(wèn)題。在先前的空冷系中，冷卻系真空會(huì)發(fā)生在膨脹室，但是以后會(huì)很明顯，在將來(lái)這個(gè)問(wèn)題會(huì)得到有效的解決。?
大家熟知的一種有效的減少發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后引起的氣穴和沸騰問(wèn)題的方法是增加冷卻液的壓力。然而這種方式的代價(jià)很昂貴,因?yàn)榕蛎浌薇仨毷且环N能承受高溫高壓的容器，一種壁很厚的容器。?
U.S.Pat.No.4,?346,757?描述了一種由于散熱器與冷卻劑夾連接而使冷卻液循環(huán)流動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。它由一個(gè)從散熱器中將冷卻液送至發(fā)動(dòng)機(jī)的泵、一個(gè)常壓蓄水瓶或者膨脹容器組成，連接散熱器并且有結(jié)構(gòu)線與文丘里管圍繞泵再循環(huán)并指導(dǎo)冷卻液從泵出口流向泵入口。在大氣壓力下文丘里管可以從蓄水罐里添加冷卻液，因此那個(gè)水罐可以是質(zhì)量相對(duì)較輕的、用規(guī)定的材料做成的。?
在某種程度上U.S.Pat.No.4,?346,757?通過(guò)將冷卻系降壓來(lái)解決存在的氣穴問(wèn)題。然而，冷卻液除氣代替了膨脹容器,這就要求從冷卻系統(tǒng)到膨脹水箱要有連續(xù)的水蒸氣。在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)和發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，在冷卻系統(tǒng)中會(huì)存在很小的或者沒(méi)有壓力增加。在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)或熄火時(shí)，冷卻系統(tǒng)和膨脹室中的壓力會(huì)很快的達(dá)到平衡，因?yàn)樵谏崞骱团蛎浰渲g有規(guī)定的毛細(xì)水管。結(jié)果是，根據(jù)U.S.Pat.No.4,346,757?的設(shè)計(jì)，在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后并沒(méi)有以任何方式強(qiáng)調(diào)存在的沸騰問(wèn)題。
U.S.Pat.No.6,886,503?描述了一種冷卻系統(tǒng)，其中內(nèi)部的壓力通過(guò)渦輪增壓器將壓縮的空氣送至膨脹容器而增加。雖然結(jié)構(gòu)見(jiàn)到、成本低廉，但這種解決辦法既沒(méi)有強(qiáng)調(diào)膨脹器皿的價(jià)格昂貴及其承受的壓力能力問(wèn)題，也沒(méi)有強(qiáng)調(diào)沸騰的冷卻液?jiǎn)栴}在方劑熄火后。?
容納壓縮空氣的膨脹器皿存在的一個(gè)問(wèn)題，就是這種類型的器皿要像“呼吸”一樣經(jīng)常收縮和膨脹，每一次當(dāng)進(jìn)氣門打開(kāi)的時(shí)候冷卻液就會(huì)從膨脹器皿里面流出來(lái)。?
提供一種帶有高壓的冷卻系統(tǒng)是很有必要的，在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)和熄火后其壓力保持在較低狀態(tài)。?
根據(jù)那項(xiàng)發(fā)明的一個(gè)方面，通過(guò)將規(guī)定的單向的氣門裝置在連接膨脹罐和內(nèi)部冷卻循環(huán)通道之間來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。?
為了能夠達(dá)到一種充足的動(dòng)作壓力，那個(gè)單向的氣門開(kāi)啟的壓力大概為0.5Mpa。
?如果單向氣門的開(kāi)啟壓力接近0.5Mpa,那么系統(tǒng)會(huì)提供第二個(gè)允許冷卻液從膨脹罐流向噴射泵的單向氣門。?
為了獲得一種高效的冷卻液除氣方法，一個(gè)除氣罐會(huì)作為一種連接發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的較高位置的管道的接合點(diǎn)，連接冷卻水泵的入口的管道，一種連接于散熱器頂部的管道，并且這種管道連接在內(nèi)部循環(huán)和膨脹罐之間。
那個(gè)除氣罐的容積大概有1到5公升。
?此外，噴射泵包括一個(gè)連接膨脹罐的進(jìn)氣室，一個(gè)開(kāi)口朝進(jìn)氣室的噴嘴并且向一個(gè)連接進(jìn)氣室和混合區(qū)的頸部噴射冷卻液，這種混合區(qū)在流向從噴嘴里噴射出來(lái)的冷卻液流的方向直徑會(huì)增加。為了能獲得充分的泵水效果，那個(gè)噴嘴的直徑大概2到4毫米，并且那個(gè)頸部的直徑大概在5到10毫米。混合區(qū)的長(zhǎng)度大概是頸部直徑的4到10倍，混合區(qū)應(yīng)該有直徑的增長(zhǎng)，大概從頸部直徑到頸部直徑的2到3倍之間。
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