自動車熱管理におけるチューブ・フィン式ラジエーターの将来の研究方向性に関する簡単な分析

新エネルギー車両 (NEV) の冷却需要の多様性も増えています.高効率の熱消耗を達成することは,現代のラジエーター設計の主な目標です..

• アルミニウム合金による継続的な支配:アルミ合金が高性能ラジエーターの 主流材料であり続けるでしょう 高強度で耐腐食型に進化します
• 銅材料の再探査銅 は アルミニウム より 重くて 高価 な もの で ある が,その 熱 伝導 力 は アルミニウム 合金 の 熱 伝導 力 を はるかに 超え て い ます.熱消耗効率の極端な要求のあるアプリケーションでは,高性能コンピューティングや高級新エネルギー車 (NEV)薄い銅合金管とフィンは,より小さな体積でより高い熱消耗効率を達成することができる.その結果,銅は高度な熱交換器の研究に再び注目されています.

• 強化された熱伝送のためのフィン技術:普通の平らな羽から より複雑な 波紋状の羽へと進化しました熱伝達効率を大幅に向上させるため,空気流の渦巻きと熱交換表面面積を増加させる.
• マイクロチャネル設計のフラットチューブ (マルチポートチューブ) 技術:内部のフィンの構造 (内部肋骨) はより複雑になり,密度が高くなり,マイクロチャネル平面管が発達しました.これは,冷却液とチューブ壁の間の接触エリアを大幅に増加圧縮式ラジエーターの管内熱伝達を向上させる.
• 性能を最適化するための可変フィンピッチ設計:ラジエータの異なるゾーンに異なるフィンの密度を適用することで,温度フィールドの不均一な分布に対応し,全体的な熱消耗性能を最適化します.

軽量化は,従来の車両の燃料効率を向上させ,電気自動車の走行距離を拡大するのに不可欠です.

• 高度な製造による材料の薄化:先進的な製造プロセスにより,平面管とフィニングの厚さは,従来の0.1mm+範囲から0.05mmまたはさらに薄くなって,超軽いラジエーターコアが可能になっています.
• CAE を使った構造最適化:コンピュータアシスト・エンジニアリング (CAE) を用いたトポロジー最適化により,強度と散熱性能を維持しながら余分な材料を除去する.耐久性を損なうことなく軽量なラジエーターコアを実現.
• 軽量材料の適用:水タンクやサイドプレートには,従来の金属部品の代わりとして,工学用プラスチックや複合材料が使用されています.散熱装置の総重量を大幅に削減する.

散熱器はもはや独立した部品ではなく,車両全体の熱管理システム (TMS) の不可欠な部分です.

• "Multi-in-One"フロントエンド冷却モジュール:特に新エネルギー車 (NEV) では顕著です.ラジエータは,インタークーラー,ACコンデンサー,チップクーラーなどと統合され,単一のモジュール (フロントエンド冷却モジュール) に統合されています.これはスペースを節約します., 組み立てを簡素化し,より良い熱統合のために車両のレイアウトを最適化します.
• 多源冷却のための機能統合:電池や電動モーターの 冷却機能を統合します複数の熱源の包括的な管理を可能にするシステム全体の効率を向上させる.

冷却システムは 消極的な反応から 積極的な予測と精密な制御へと移行しています

• アクティブ・グリル・シャッター (AGS) の調整:AGSは,冷却需要が低いとき,AGSは,空力抵抗を軽減し,エネルギー効率を向上させるために閉まる.高冷却需要が発生した場合,AGSは最大気流量開け.
• スマートファンとオンデマンド冷却のための変速ポンプ:熱負荷に基づいてリアルタイムで扇風機の速度とポンプの流量を調整し,オンデマンド冷却を可能にし,不要なエネルギー消費を削減します.
• 熱管理システム統合:車両のTMSの操作端点として,ラジエータは複数の温度センサーからの信号を受け取り,制御ユニット (ECU/VCU) によって統一された意思決定を行います.異なる動作条件下で正確な温度調節を達成する (e(例えば,冷たいスタート,高速道路のクルーズ,高速加速,高速充電)

先進的な製造プロセスは,上記に記述された傾向を裏付けています.

• フルックスレスノコロックブレジング技術:高温耐久性と耐腐蝕性を保証する 複雑で軽量な薄壁の構造物.
• 自動化とインテリジェント生産マシンビジョンとロボット組み立ては,生産効率と製品の一貫性を向上させ,大量のラジエーター製造における欠陥率を削減するために使用されます.
• 腐食耐性強化高性能コーティングと改善された溶接プロセスにより,厳しい環境 (例えば,高塩分,高湿度) が延長されます.重用車や電気自動車の信頼性を保証する

新しいエネルギー車両 (NEV) は,バッテリー電動車 (BEV) や燃料電池車を含む,ラジエーター設計に新しい要求を課しています.

• 電気自動車と燃料電池の低温冷却:電動車や燃料電池車用のラジエーターは,主に電池,電動エンジン,電源電子機器に使用されます.通常65°C以下の温度で動作する (内燃機関 (~90°C) よりもはるかに低い) しかし,温度安定性と均一性に対する要求は高い.
• 高電圧安全のための冷却剤の多様化低伝導性の冷却液は,現代の電気自動車の高電圧システムの安全要件を満たすために必要である可能性があります.
• コンパクトで形容に適した設計:エンジンの冷却液タンクが大きくなく,冷却を必要とする部品が多くなり,散熱機の空間配置と形状の適応性はより高い要求に直面し,コンパクト,オーダーメイド型の熱交換機.