汽车散热器结构与生产工艺

汽车散热器结构与生厂工艺散热器是水冷式内燃机冷却系统中不可缺少的一个组成部分。汽车发动机的冷却系统，一般是由水泵、散热器、节温器、冷却风扇、风扇电机、电机开关、护风罩等部分组成。发动机在工作时机内的温度很高，所以为保证其能够正常工作，必须对其进行冷却。散热器的作用是利用冷风（既可以是汽车行驶时迎面流动空气造成的冷风，也可以是冷却风扇提供的冷风）来冷却被发动机高温零件加热的发动机冷却液。散热器是由冷却用的散热器芯子、储存冷却液的上水室和下水室组成的。由于散热器工作时会产生水蒸气，所以上水室还承当着气水分离的作用。散热器芯子是散热器的核心部分，起主要的散热作用。散热器芯子由散热管、散热带（或散热片）、上下主片和左右挡板组成。由于它具有足够的散热面积，因此能保证将必须的热量从发动机散发到周围的大气中去。而且散热器芯子是用极薄的导热性能好的金属及其合金造成的，能使散热器芯子以最小的质量和尺寸达到最高的散热效果。管片式散热器芯部是由许多细的冷却管和散热片构成，冷却管大多采用扁圆形截面，以减小空气阻力，增加传热面积。散热器芯部应具有足够的通流面积，让冷却液通过，同时也应具备足够的空气通流面积，让足量的空气通过以带走冷却液传给散热器的热量。同时还必须具有足够的散热面积，来完成冷却液、空气和散热片之间的热量交换。管带式散热器是由波纹状散热带和冷却管相间排列经焊接而成。与管片式散热器相比，管带式散热器在同样的条件下，散热面积可以增加12%左右，另外散热带上开有扰动气流的类似百叶窗的孔，以破坏流动空气在散热带表面上的附着层，提高散热能力。按照散热器中冷却液流动的方向可以将散热器分为纵流式和横流式。纵流式散热器在汽车发动机上使用极为广泛。由于纵流式散热器的散热芯子垂直分布，芯子上下分别布置了上水室和下水室，因而高度尺寸比较大，在发动机罩盖较低的轿车上布置比较困难。所以有些轿车上采用散热器芯子水平布置，用左右两侧的水室代替传统的上下水室结构，冷却液左右流动就是所谓的横流式散热器。这种散热器宽度尺寸较大，芯子正面有效面积增加10%，从而加大风扇尺寸，得到更多迎风面积，使气流更为流畅。汽车散热器的材料主要有两种：铝质和铜制，前者用于一般乘用车，后者用于大型商用车；汽车散热器材料与制造技术发展很快。铝散热器以其在材料轻量化上的明显优势，在轿车与轻型车领域逐步取代铜散热器的同时，铜散热器制造技术和工艺有了长足的发展，铜硬钎焊散热器在客车、工程机械、重型卡车等发动机散热器方面优势明显。为了减轻质量，提高耐腐蚀性和节约有色金属，许多新材料开始应用在散热器上。在实际应用中，散热器上下水室材料逐渐由工程塑料取代了铜材。常用的是用加入玻璃纤维的尼龙66（PA66）注塑加工成散热器的水室，并以机械方式与散热器芯部结合装配，通过橡胶密封垫圈使接合面上达到良好密封，同时还起到防震作用。另外，尼龙66具有非常优良的耐腐蚀性，对散热器十分有利；良好的可塑性使得散热件轻巧而美观；耐高温性可使散热器的挡板保持完好而不会产生任何弯曲，不会减少散热器的气体流动。目前，铝散热器比较成熟的生厂工艺有两种：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，工作效率高。管带式散热器的加工工艺流程一般是通过制管机进行制管，滚带机进行滚带（铜板厚度在0.05mm左右），然后进行手工芯子组装，装配主片，烘焊，扩张管头，散热管与主片钎焊，芯子内外部清洗，钎焊水室，钎焊侧板，一次试压，总成内部清洗，一次脱水，一次烘干，二次试压，二次脱水，二次烘干，喷漆喷粉，三次烘干，装配附件，包装，入库。