1。2 国内外柴油机热交换器的研究现状

1。3 本课题的主要研究内容

本设计为已签约的横向课题，主要是将某型车用增压柴油机进行改装用于某 喷水推进装置的艇上，车用柴油机往往为高速柴油机恰能满足喷水推进装置主机 对柴油机速度的要求。而车用柴油机的冷却装置往往是采用风冷的形式，因而加 装有散热器，主机前端轴带风扇等配件，再加上汽车行驶时速度较快，可以合理 利用迎风进行部分散热。改装时我们考虑到艇用柴油机处于密闭的机舱内，且在 海里行驶最丰富的资源便是海水，于是本设计考虑用海水作为冷却介质对增压空 气以及柴油机、机油进行冷却。在设计过程中，拆除原带的风扇、散热器等结构 加装换热器，水泵，膨胀水箱以及连接水管等部件。

换热器主要用于中冷器、淡水冷却器和机油冷却器上，在本文中只对柴油机 冷却系统中的中冷器做详细的设计研究，主要是设计出能与所给柴油机热力性能 匹配的，且结构合理紧凑，换热面积达到要求，压降合适的中冷器，并给出相应 的三维数字化建模以及各零件的二维图纸和总体装配图。 主要内容可概括为以下几点：

1、阅读相关换热器设计资料，了解换热器的主要分类，设计流程，校核步 骤以及机械结构设计要素等相关基本知识。

2、根据给定机型的相关技术参数与性能指标，对柴油机冷却系统进行分析， 确定换热器的整体类型。本文共设计出翅管式换热器与盘-环型折流板式换热器 两种方案。

3、对所设计出的换热器方案进行对比，综合考虑确定最佳方案；根据芯部 尺寸设计换热器的成型端盖，管箱，进出水管，进出气管以及管板等零部件。

4、利用 Pro/E 三维建模软件，对设计出的管阵，翅片及各零部件进行三维 参数化建模，并利用 ASSEMBLY 模块进行装配成型，最后给出各零件的二维图纸 及换热器装配图纸。

第二章 柴油机中冷器芯部设计

柴油机中冷器是对柴油机增压以后的空气进行冷却的装置。在增压柴油机上 装设中冷器，不但可以进一步提高增压效率而且还能够改善柴油机的性能，提高 柴油机的经济性和工作可靠性。实验数据显示，当增压后的空气温度每降低 10℃ 时，柴油机的功率便可以提高 2%-3%，燃油消耗率可下降大概 1。5%。而且因为柴 油机排气温度下降，增压器与柴油机受热部件工作环境得以改善，形成良性循环。

中冷器最核心的部分实质便是换热器，柴油机中冷器通常有空-空冷却与空- 水冷却两种形式。车用柴油机的中冷器大都采用空-空式冷却，而艇用柴油机的 中冷器由于机舱的限制，往往采用空-水式冷却。其芯部的冷却管有扁管，椭圆 管，低翅管及圆形光管等多种，它们大多是利用导热性能良好铜制管材制造。 作为艇用主机的 SY4L88 型柴油机，主要技术参数如下：文献综述

型式 立式直列水冷四行程

气缸数-缸径×行程 4-86×90mm

排量（L） 2。091

燃烧室形式 直喷

工作顺序 1-3-4-2

进气方式 增压中冷

最大功率 Kw（PS） 65(88)

最大功率转速（r/min） 2800

最大扭矩（N·m） 230