Ruído de gargalos no núcleo do aquecedor: causas, soluções de design e otimização de fabricação
Agargalhando, borbulhando ou acelerando o som da água por trás do painelO ruído torna-se frequentemente mais perceptível quando o veículo muda entre marcha lenta e aceleração.
Na maioria dos casos, a causa primária éar preso no interior do núcleo do aquecedorO ar e o refrigerante formam um fluxo de duas fases, e as bolhas resultantes podem impactar as paredes internas e gerar ruído.distribuição desigual do caudal, e hemorragia sistémica insuficiente.
Resolver o problema de forma eficaz requer mais do que simplesmente sangrar o sistema de refrigeração.Projeto do núcleo do aquecedor, encaminhamento do líquido de arrefecimento, qualidade de fabricação, montagem e estratégias de controle do veículotodos devem ser considerados.
1. Otimizar o design do núcleo do aquecedor
Design do tanque de cabeçalho
O reservatório de cabeçalho afeta diretamente a distribuição do líquido de arrefecimento e o acúmulo de ar. Várias melhorias no projeto podem ajudar a reduzir a turbulência e o ar preso:
- Adicionarestruturas de condução de fluxo e tampãoOs chamferes e as costelas de guia podem reduzir o impacto do jato e a turbulência local.
- Adicionar umbolso ou escotilha de recolha de ar no ponto mais altodo reservatório de cabeçalho, permitindo que o ar preso se mova para a saída.
- Evite degraus internos e cantos afiados.Transições arredondadaspara reduzir as zonas de vórtice de baixa pressão onde se podem formar bolhas.
- Posicionar a tomada noponto mais alto geométricoSempre que possível, evitar colocar a entrada e a saída na parte inferior do núcleo, o que pode deixar o ar preso na secção superior.
Optimização do fluxo de tubo plano
A velocidade de fluxo local excessiva pode criar pressão negativa e promover a formação de bolhas.00,6 ∼1,2 m/s, com simulação CFD utilizada para verificar a distribuição do fluxo.
As restrições súbitas nas entradas dos tubos também devem ser minimizadas.enquanto o fluxo equilibrado entre os tubos ajuda a evitar zonas mortas de baixo fluxo onde o ar pode acumular.
Qualidade e limpeza da brasagem
A qualidade da fabricação pode influenciar diretamente o comportamento do fluxo interno.
O acúmulo excessivo de brasagem nas juntas cabeçalho-tubo pode perturbar o fluxo de refrigerante e criar vórtices locais.O filete de brasagem deve permanecer uniforme e devidamente controlado.
A limpeza interna é igualmente importante. As fichas de alumínio e os resíduos do fluxo de brasagem podem tornar-se locais de nucleação para bolhas. A limpeza adequada e a lavagem do ar pós-produção podem ajudar a reduzir esse risco.
2. Otimizar o sistema de roteamento do refrigerante
O núcleo do aquecedor é frequentemente localizado em um ponto alto local no circuito de resfriamento, de modo que o encaminhamento da mangueira é crítico.
Evite armadilhas a ar
A mangueira da saída do núcleo do aquecedor para o reservatório de expansão deve subir continuamente sempre que possível.As secções baixas em forma de U devem ser evitadas, uma vez que podem reter ar que mais tarde retorna ao núcleo do aquecedor.
Adicionar uma linha de retorno aéreo
Uma solução eficaz consiste em ligar uma pequena linha de retorno de arponto mais alto do reservatório de cabeçalho do núcleo do aquecedor até ao reservatório de expansão.
As estruturas semelhantes são amplamente utilizadas em sistemas de aquecimento de água de veículos de novas energias.
O diâmetro interno recomendado da linha de retorno de ar é:2 ̊4 mmNão deve ser demasiado grande, pois pode ocorrer um fluxo excessivo de líquido de arrefecimento através do circuito de retorno.
Otimize mangueiras e válvulas de aquecimento
O diâmetro interno da mangueira deve corresponder às conexões do núcleo do aquecedor.
A válvula de aquecimento deve ser posicionada preferencialmente nalado de saída em vez do lado de entradaRestringir a entrada pode criar uma queda de pressão que promove a formação de bolhas e aumenta o ruído do fluxo de água.
3. Melhorar o enchimento e montagem do líquido de arrefecimento
Mesmo um núcleo de aquecedor bem projetado pode produzir ruído se for introduzido ar excessivo durante a montagem do veículo.
Asistema de enchimento de líquido de arrefecimento a vácuoO sistema de arrefecimento deve ser suficientemente evacuado antes da adição do líquido de arrefecimento.
Após o enchimento, o processo de sangramento pode incluir:
- Coloque o aquecedor na temperatura máxima.
- Ciclo do motor entre marcha lenta e velocidade superior.
- Permitir que o ventilador de refrigeração eletrônica para iniciar e pararpelo menos duas vezes.
- Leve ligeiramente a parte da frente do veículo para ajudar o ar a mover-se para o tanque de expansão.
Durante a montagem da mangueira, evite apertar localmente, dobrar excessivamente ou secções em forma de saco que possam criar bolsas de ar.
4. Otimizar as estratégias de controlo do veículo
O controle da bomba de água também pode influenciar o ruído do núcleo do aquecedor.
Durante o arranque a frio, um fluxo de líquido de arrefecimento elevado pode perturbar o ar retido e gerar ruído de gargalos.
Para os veículos convencionais, a abertura do termostato pode aumentar subitamente o fluxo de líquido de arrefecimento através do circuito de aquecimento.Estratégia de aumento gradual do fluxopodem reduzir esta perturbação.
Para bombas de calor e sistemas de aquecimento de água de nova energia, evitar operações de arranque e parada frequentes da bomba e mudanças bruscas de velocidade.estratégia de rampa de velocidade da bombapode reduzir as perturbações do ar retido.
5. Estratégia de desenvolvimento e resolução de problemas
Para o desenvolvimento de novos núcleos de aquecimento, a abordagem preferida é identificar potenciais problemas antes da produção em massa.
Simulação de fluxo CFD de duas fasespodem ser utilizados para identificar áreas de acumulação de ar e otimizar o reservatório de cabeçalho, as posições de entrada/saída e a linha de retorno de ar.
Ensaios de banco NVHPode então simular as condições de fluxo e pressão do veículo para avaliar o ruído do fluxo de água e estabelecer um limiar de ruído adequado.
Para peças produzidas em massa que permitem pequenas alterações de hardware, adicionar uma linha de retorno de ar de ponto alto, alterar o ângulo de entrada/saída ou melhorar a estrutura de guia de fluxo do tanque de cabeçalho pode ser eficaz.
Quando as alterações de hardware não são práticas, concentre-se emEnchimento de vácuo, procedimentos de sangramento e controlo da velocidade da bomba.
6Lista de verificação de diagnóstico pós-venda
Ao investigar o ruído do caudal de água do núcleo do aquecedor, verificar:
- Nível do líquido de arrefecimento:O líquido de arrefecimento baixo pode permitir que o ar entre no sistema.
- Tanque de expansão:As bolhas grandes e contínuas podem indicar uma micro-fuga ou uma entrada contínua de ar.
- Válvula de aquecimento:Verifique se a válvula está a restringir o lado da entrada.
- Tubos de líquido de arrefecimento:Procure secções em forma de U ou outras áreas de captura de ar.
- Núcleo do aquecedor:Ensaiar o núcleo separadamente num banco de circulação externo para determinar se o ruído provém do núcleo ou do sistema de arrefecimento do veículo.
Mal-entendidos comuns
Aumentar o fluxo de refrigerante não resolve necessariamente o problema.A velocidade excessiva pode aumentar a turbulência, o ruído relacionado à cavitação e o ruído do fluxo de água.
A hemorragia do veículo por si só pode não proporcionar uma solução permanente.Se o núcleo do aquecedor ou a rotação do líquido de refrigeração tiver uma má gestão do ar no ponto alto, o ar pode retornar após vibrações e repetidos ciclos de aquecimento e resfriamento.
É também pouco realista esperar que um núcleo de aquecimento não contenha absolutamente nenhuma bolha de ar.não permanecem presos durante longos períodos e podem ser continuamente levados pelo fluxo do líquido de arrefecimento.
Questões de qualidade de fabricação
O ruído do fluxo de água do núcleo do aquecedor não é apenas um problema de calibração do veículo.Projeto de passagem de fluxo, formação de barbatanas, montagem do núcleo, qualidade da brasagem, limpeza interna e teste de vazamentoTodos contribuem para um desempenho constante do produto.
Para os fabricantes que desenvolvem ou melhoram a produção de núcleos de aquecimento e trocadores de calor,SUNHOPEfornece equipamento que abrange a formação de barbatanas, a montagem do núcleo, a brasagem de alumínio, o ensaio de fugas e os processos de fabrico de radiadores e trocadores de calor conexos.
A formação consistente, a montagem precisa do núcleo, a brasagem controlada e os testes de vazamento confiáveis fornecem uma base mais forte para o desempenho estável do trocador de calor e a produção em massa confiável.
Perguntas frequentes
Porque é que um núcleo de aquecedor faz um barulho?
A causa mais comum é o ar preso dentro do núcleo do aquecedor ou do circuito do refrigerante.
Qual é a velocidade recomendada do refrigerante de tubo plano?
A gama recomendada é:00,6 ∼1,2 m/s, com simulação CFD utilizada para verificar a distribuição do caudal e o potencial de acumulação de ar.
Como pode o ar preso ser removido de um núcleo do aquecedor?
Uma linha de retorno de ar de ponto alto ligada ao tanque de expansão pode fornecer um caminho direto para o escape do ar acumulado.2 ̊4 mm.
A qualidade de fabrico pode afetar o ruído do fluxo de água do núcleo do aquecedor?
Sim, acumulação irregular de solda, contaminação interna, geometria de passagem de fluxo pobre e montagem inconsistente do núcleo podem afetar o fluxo do refrigerante e contribuir para turbulência ou retenção de ar.
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