的更大载重量与爬坡性能要求。根据有关数据研究显示，
对冷却系统中的散热器以及风险等散热器总成的有关部件设计和安装中，需要对其部件尺寸、外形、安装尺寸、结构特征、性能参数等进行明确。此外，为满足上述冷却系统设计的各项技术资料和参数要求，在具体设计中还应注意对以下内容进行合理控制和把握。即：①发动机冷却系统中使用的冷却液为防冻液，且系统采用的压力盖在0.7bar 以下范围时， 其发动机出水口温度应控制不超过105℃；
而当系统所采用的压力盖为低于0.9bar 的情况时，其发动机出水口最高水温应不超过115℃，同时要求其平均年水温超过105℃的情况在50h 以内。②进行冷却系统的冷却液加注过程中，
要求其加注速度不低于19L/min ，且按照该速度标准进行加注至满足要求即可。③对冷却系统的冷却液膨胀容积设计，
要求符合冷却液容量的6%这一标准和要求。
2重型商用车发动机冷却系统设计研究根据上述对重型商用车发动机冷却系统的结构组成及其设计要求分析，
在进行冷却系统设计中，主要围绕散热器、
冷却风扇、膨胀水箱以及系统的管路布置等内容进行设计和分析。
图1重型商用车的发动机冷却系统结构图
散热器出水管膨胀水箱1
23膨胀水箱压力盖发动机上水管
4出气管发动机567旁通管散热器
8回水管
9发动机下水管10
Internal Combustion Engine&Parts
中的散热能力有着直接影响，因此，应重视对散热器芯子
面积大小的合理设计；此外，将散热器安装在商用车的车
架上时，还需要使用减振橡胶垫对其进行有效保护。由于
对车辆发动机冷却系统的散热器进行选型设计中，进行散
热器芯子的迎风面积计算中，会受车辆型号不同影响，导偏心井口
致其具体计算的系数结果存在较大差异，但是在一般情况
下会将散热器芯子的迎风面积计算系数值设定为0.0031-0.0038m2/kW的标准范围内，其中，对载货车辆在先上述计算系数值范围标准内，会以偏下限值作为首选与考虑结
果，而对牵引车和自卸车等一些运行负荷较大的重型商用
车，则会在散热器芯子迎风面积的计算系数值设定中，以
偏上限值为首选设计考虑的对象，从而对其设计的合理性
和有效性进行保障。
2.2冷却风扇设计
冷却风扇的设计，主要是对冷却风扇的选型及其在冷
却系统中的合理布置进行设计。通常情况下，对冷却风扇
的选型设置与具体风量、风压、风扇外径、叶片安装角、转
速等进行设计中，要求根据风扇直径以及转速对其风量进
行确定，而对风扇的外径，则应稍微低于散热器芯部的宽
度与高度，叶片安装角度根据风量以及其风扇转动的消耗
新简功率等，一般设置为30°。此外，对风扇前段和散热器芯子
香河二中
之间的距离，一般控制在50-150mm之间最为合适，而风
扇后段和发动机端面的距离，一般控制在100mm以上。
对冷却系统的风扇设计和分析中，还需要针对风扇的
护风罩进行合理设计和分析。其中，护风罩在风扇工作与
运行中，是通过对气流均匀的在散热器芯部的流经进行有
效引导，从而避免其出现损失或发生回流等。一般情况下，
对风扇的护风罩尺寸大小设计，需要根据冷却系统的风扇
和散热器设计相对位置进行合理确定，并且在具体设计和
分析中，主要围绕风扇叶端和护风罩的径向间隙以及风扇
在护风罩中的伸入位置等内容进行合理确定。在对护风罩
中风扇伸入的位置进行合理设定中，由于风扇进入到护风
罩的位置和冷却系统运行中的进气效率有着较大的关联，
并且对二者之间的这一关系可通过试验分析方式进行合
理验证，因此，在具体设计中应重视对上述内容的有效设
计与分析。结合重型商用车发动机的冷却系统设计实践，
对采用吸风式风扇的冷却系统，在实际设计中要求风扇伸
入护风罩的具体位置，应以风扇叶片投影宽度在护风罩中
伸入的宽度约为2/3最为合适；而对采用吹风式风扇的冷
却系统，其风扇伸入护风罩的位置控制应以风扇叶片投影
宽度约伸入护风罩1/2最为合适。对冷却风扇的叶端和护
风罩的镜像间隙设计与确定中，由于上述间隙设置对冷却
风扇在系统运行中的性能作用有着较为显著的影响，并且
从理论层面出发，对其间隙设置在无接触情况下，应坚持
越小越好的原则。但是，在具体设计中，由于重型商用车的
冷却系统风扇多会在发动机上安装应用，而护风罩则会在
散热器中安装和使用，导致风扇和护风罩不位于统一轴心
上，因此会在运行过程中存在相对运动，就需要避免间隙
越小效果越好的原则理论应用，避免对间隙的设计过小，
从而对冷却系统整体设计水平与效果产生不利影响。
2.3膨胀水箱设计
在商用车发动机的冷却系统中，对膨胀水箱也称为是
副水箱，是进行散热器和发动机水套的一个容器，一般在
车辆的发动机与散热器上方进行布置，用于冷却液储存以
及膨胀空间提供、促进水泵的进口部位静压提升、除气等。
在进行商用车发动机冷却系统的膨胀水箱设计中，需要根
据其膨胀容积以及储备容积、必留容积等，对膨胀水箱的
容量进行合理确定；对膨胀水箱的外侧，需要进行透明管
设置，便于对其液面进行检查或者是进行液面传感器设置
与报警应用。此外，在进行冷却系统的膨胀水箱设计和安
装中，需要进行三根连接管路设置，这三根连接管路中，有
两根是从水套顶部以及散热器的上水室顶部进行引出，在
冷却系统运行中是作为除气管进行应用，以进行发动机水
套与散热器中的大量空气与蒸汽排出，对除气管的设置，
不仅要求其管径合理，而且对管路长度应尽量设置较短且
直，以避免影响其除气效果。对膨胀水箱的高度设置，一般
需要控制在散热器与发动机的上方，并且其底平面需要超
出发动机水套与散热器的上水室顶部，以避免对膨胀水箱
的设计和安装质量产生影响。
2.4系统管路设计
和为美
在进行重型商用车发动机冷却系统的管路连接设计
中，对发动机和冷却系统散热器之间的连接管路，应确保
其线路尽量为直形，尽量避免或减少弯曲，以确保系统运
行中散热器中空气的排出；此外，对系统连接管路的选型
设置，应尽量确保其管路具有较好的柔性，能够对发动机
和系统散热器之间的相对运动及其性能要求有效适应；对
车辆发动机和散热器之间的距离设置相对较远，从而导致
其管路连接相对较长的情况，应在管路布设中尽量沿着水
流的方向向上合理翘起，尽量避免水平或者是呈凸形布置
的情况发生，从而对系统管路的连接和设计效果产生影
响。一般情况下，进行冷却系统的管路连接设计中，对连接
管路多会选择胶管或者是金属管，对金属管管路则需要增
加胶管接头，且金属管伸入胶管接头的长度应超过50mm，而选择胶管作为管路的设计情况中，要求其管壁厚度在5mm以上；对管路连接距离较长的情况，还需要在中
间进行固定支撑搭设应用，其支撑距离一般控制为500mm。
3结束语
总之，冷却系统在重型商用车发动机运行的良好性能
支持以及车辆整体性能提升等方面，都具有十分重要的作
用和影响，并且良好的冷却系统设计和运行，能够对重型
商用车运行中的有关故障问题进行有效避免。尤其是随着
重型商用车的发动机性能不断优化和提升，受涡轮增压器
的应用影响，其发动机在车辆运行中的热负荷增加更为明
显，因此，对其发动机冷却系统的设计和研究开展重要性
bootvis也日益突出，应予以关注。
参考文献:
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[2]陈冠宇.新型电源车发动机冷却系统的仿真计算[J].内燃机与配件，2018（2）：24-26.
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