1.1 ラジエーターの基本コンポーネント
自動車エンジンの冷却システムは比較的複雑です。その主なコンポーネントは、ラジエーター、サーモスタット、ファンモーター、風防およびその他の部品です。その中でもラジエーターはエンジン冷却システムの最も重要な部品です。車が走行するとエンジンから多くの熱が発生し、周囲に放熱します。エンジンを正常に作動させるためには、エンジンの温度を下げる必要があります。ラジエーターの主な機能は、エンジンによって加熱された冷却水を冷気を利用して冷却することです。車のラジエーターは重く、軽く、コンパクトです。材質は主に銅と錫で構成されています。銅は熱伝導性や耐食性に優れていますが、銅資源の不足と価格の高騰により、ラジエーターの材質や設計の改善が必要となっています。新しい設計では、本来の性能を確保し、ラジエーターの重量を軽減し、小型車でも使用できるようにする必要があります。
1.2 ラジエーターの構造形式
現在、我が国には多くのタイプのラジエーター構造がありますが、その中で強制循環水冷ラジエーターは主に直流タイプと定電流タイプに分けられます。このうち、定電流型よりも直流型の方が広く使われています。 DCチャンバーの放熱面を大きくすることで、効果的に熱を放散することができます。放熱コアの本来の垂直分布は、しばしば上下分布に変更されます。定電流ラジエーターは、エンジンフードが低い車両ではサイズが大きいため配置が難しい場合があり、DCラジエーターを採用している車両は横置きが一般的です。上下の水室の代わりに左右の水室があり、冷却水が左右に流れる構造になっており、定電流ラジエーターと呼ばれます。このタイプのラジエーターはサイズが大きく、接触面が大きいため、放熱効果が高く、空気の流れがよりスムーズになります。
1.3 ラジエーターコアの構造形式
ラジエーターの最も重要な部分はラジエターコアであり、主にエンジンの熱放散の役割を果たします。ラジエーターコアは、上下のメインプレート、ヒートシンク、ヒートパイプなどの部品で構成されています。放熱面積が大きいため、エンジンからの放熱を大気中に放出することができます。また、ラジエーターコアは優れた材質で作られており、軽くて薄く、熱伝導率の良い金属製です。したがって、一般的なラジエーターコアの質量とサイズが小さく、より大きなラジエター表面積を達成することができ、実際の放熱効果が大幅に向上します。ラジエターコアには多くの種類があります。市場で最も一般的なものは、チューブベルトおよびチューブフィンラジエーターコアです。
チューブベルトラジエーターでは、多くの場合、複数列のラジエーターが使用されます。 1 列および 2 列のラジエーターと比較して、放熱のためのより多くの表面積を提供でき、優れた冷却効果が得られます。我が国の自動車産業の発展に伴い、エンジンも常に強化されており、エンジンから発せられる熱も徐々に増加しています。オートマチックトランスミッションを備えた一部のエンジンでは、エンジンオイルを冷却する必要がある場合があります。このとき、エンジンの熱を効果的に放散するために油水交換器が必要となります。同型車と比較すると、マニュアルトランスミッション車の場合は1列の冷却管のみで済む場合が多いですが、一部のオートマチックトランスミッション搭載エンジンでは基本的な放熱ニーズを満たすために2列の冷却管を設置する必要がある場合が多いです。チューブフィンラジエーターとチューブベルトラジエーターは構成が異なります。チューブフィンラジエーターは多数のフィンとヒートパイプで構成されています。ヒートパイプとヒートシンク表面は空気循環のための放熱ダクトを構成します。熱は表面ダクトを通じて外部に放散されることが多く、これによりエンジンの温度が効果的に低下します。このタイプのラジエーターは丈夫なことが多く、ゴミやオイルの詰まりによってエンジンの大きな振動が発生するのを防ぐことができます。チューブフィンラジエーターは他のラジエーターに比べて製造工程が簡単で低コストで放熱能力が高く、主に小型バスや乗用車に使用されています。他のタイプのラジエーターは、その特殊な操作プロセスのため、一般に広く使用されていません。
2.自動車ラジエーターの材料設計
ラジエターの材質を選択する際には、耐食性が強く、伝熱性能の良い材質を選択する必要があります。ラジエターの製造工程を簡素化するためには、加工・成形効果や溶接性などの点で可能な限り優れた材料を選択する必要があり、経済的メリットに見合った材料を選択する必要があります。現在、自動車業界ではラジエーター用に主に銅合金および銅材料が選択されています。一般に、ラジエーターのコストを下げ、品質を向上させるためには、許容される強度の範囲内で、ラジエターの材料厚さは0.045mmにする必要があります。一部の高品質企業では、製造するラジエーターの厚さを 0.025 mm に制御できます。水室、メインプレート、その他の部品など、ラジエーターのその他の部分の厚さは0.5〜1.5mmです。
3. 自動車用ラジエーターの開発
国が資源に対する管理を強めるにつれて。ラジエーターに使用する必要がある銅材料の消費量が増加しています。したがって、現在、ラジエーターの材料を効果的に交換する必要がある一方で、一方ではラジエーターの材料を効果的に交換する必要があります。一方、資源の消費を削減するには、ラジエーター材料の利用率を向上させる必要があります。ラジエーターの材質として銅に代わる最適な材質はアルミニウムです。アルミニウムは銅材に比べて比重が軽く、他の材質に比べて伝熱性能が非常に高く、コストも安価です。したがって、アルミニウムラジエーターの性能は基本的に銅のラジエーターと同じであり、生産コストも効果的に制御され、銅資源の消費も効果的に抑制されます。アルミニウムラジエーターは一部の自動車ブランドで使用されています。ラジエーター産業の継続的な発展に伴い、生活の中で一般的に使用される基本的な材料もラジエーターの部品として使用されます。最も一般的なのはナイロン素材で作られたラジエーター水室で、ラジエーターと溶接されることはなくなり、機械的な組み立てによって完成することができます。生産プロセスが大幅に最適化されました。現在、銅プラスチック構造のラジエーターとアルミニウムプラスチック構造のラジエーターが多くの自動車に使用されています。ヨーロッパや米国の一部の先進国では、二重波形チューブベルトラジエーターに関する詳細な研究が行われています。ラジエーター業界では、その性能と品質があらゆる面で高い評価を得ています。このテクノロジーは継続的に拡張されています。近い将来に市場に投入され、自動車用ラジエーター業界の将来の発展がより良くなると信じています。
IV.結論
生活のペースが加速し続ける中、より便利な交通手段を得るために、自動車産業は継続的に発展してきました。自動車部品については徹底的な研究が非常に必要です。本稿では主にラジエータの基本組成と構造形態、コアの構造形態について分析する。そして、現在のエコロジー環境保護と経済性を組み合わせて、ラジエーターの材料が比較されます。現在の市場開発状況の下で、ラジエーターの開発方向が分析されます。自動車用ラジエーターの設計と将来の開発に役立つことを願っています。
