摘 要 良好的冷却系统不仅可以提高发动机的功效，还能降低整车的油耗和有害气体排放。文章介绍了如何在后置式混合动力新能源客车动力舱内，通过优化冷却系统结构，获得满足混合动力新能源客车装配和性能要求的冷却系统。

关键词 新能源客车;冷却系统;结构优化

现如今，随着国家对汽车节能减排的要求不断提高，以及新能源汽车开发的大力扶持，油电和气电混合动力新能源客车应运而生，因发动机舱内增加了高压发电机等，冷却系统布置的空间很小，原结构为传统的水散热器与中冷器分别为单体，且在整车上布置方式为前后叠加布置，将中冷器放置在水散热器的前端，这种结构已无法布置在狭小的空间内;同时发动机传动的机械冷却风扇系统也无法布置，为了降低轴功率损耗和油耗，冷却风扇采用多个电子风扇替代发动机驱动的机械风扇，而电子风扇却有风量小和风压低的缺陷。设计一款满足油电和气电混合动力新能源客车发动机散热需求，并且适用于电子风扇冷却的冷却模块，已成為刻不容缓所要解决的问题[1]。

结构优化方案：

（1）现客车行业冷却系统为传统的水散热器与中冷器分别为单体，且在整车上布置方式为前后叠加布置的结构，该布置方式为中冷器放置在水散热器的前端，冷却空气先经过中冷器后再对水散热器进行冷却，这就要求水散热器的散热面积大且芯厚比较厚。优化后的冷却模块，采用将水散热器和中冷器的布置方式改为并排放置，使冷却空气能同时经过水散热器和中冷器，这样能大大提升水散热器和中冷器的散热效果，满足新能源客车发动机散热需求;使水散热器和中冷器的体积制造得更小，整个冷却系统重量比原先的重量减轻10%左右[2]。

（2）中冷器总成从散热器背面移到与散热器并排放置，中冷器的体积大小减小很多，通过对中冷器芯体结构的更改，将老结构中冷器芯子组件中的散热管原为挤压成型的多孔口琴管，该结构中冷器内阻一般较小，但散热效果不是很好;新结构中冷器芯子组件中的散热管为挤压成型的两孔管，散热管的宽度在8～10mm，在每个孔内塞入波距在4.5～6mm散热带，优化后结构既能满足中冷器内部空气阻力的要求，又能提高中冷器的散热性能，满足发动机的使用要求[3]。

（3）并列式结构完善后，对水散热器结构进行优化，在不影响产品使用性能前提下，将水散热器铝板翅结构改进为加强型铝管带结构，将散热扁管厚度设置为2.2～2.6mm，可以有效地让冷却水中的杂质顺利通过散热扁管内腔，将扁管壁厚设置为0.45～0.55mm，可以有效提高散热扁管的耐腐蚀性，散热扁管内壁沿周带有凸起的三角状齿，可以增加冷却水的热传导和提高散热扁管的强度，从而提高整个铝散热器的耐压和抗震能力，同时提升产品生产效率。

（4）对导风罩结构进行优化，在电子风扇导风罩内侧设隔板，将每个电子风扇隔成N个单独的区域，并将电子风扇面到芯子组件面的距离设在100mm左右，使电子风扇引风效果达到最佳[4]。

总之，通过将传统的水散热器与中冷器前后串联结构，优化为将水散热器和中冷器的布置方式改为并排放置，整个冷却系统重量比原先的重量减轻15%～20%左右;采用电子风扇作为冷却风的驱动装置，可去除发动机自带风扇，减少发动机轴消耗功率，提升整车燃料消耗经济性，优化后的冷却系统经主机厂装车试验后满足整车散热要求，散热效果大大高于前后叠加布置的结构。

参考文献

[1] 蒋学锋.后置发动机汽车冷却系统的研究[J].汽车技术，2000（2）： 10-13.

[2] 杨小松.汽车冷却系统匹配性探讨[J].汽车研究与开发，1999（2）： 24-26.

[3] 石海民.多风扇冷却模块匹配设计与控制方法研究[D].杭州：浙江大学，2017.

[4] 夏媛，胡建，万兴宇，等.基于并联冷却模块的电子冷却风扇应用研究[C].2015年APC联合学术年会.2015年APC联合学术年会论文集.六安：湖北省内燃机学会，2015：158-161.

作者简介

沈华明（1978-），男，浙江杭州人;学历：本科，职称：工程师，现就职单位：杭州东风散热器有限公司，研究方向：车用发动机冷却系统设计开发和制造工艺开发，以及发动机用钣金拉伸件的工艺开发。