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摘要：本文对不同发动机为研究对象，针对不同环境、材料、管径截面、長度对压缩空气管散热性能的影响。结果表明：随着压缩空气管的管径增大、长度加长，气体流量增大，气体的散热性增加，管内气体能量转换效果好，温度下降大。由于铜管的导热系数大，采用铜管的压缩空气管温降大。因此，采用大管径铜材料的压缩空气管能更好的降低气体温度。
关键词：压缩空气管;材料;管径截面;长度;散热性能
0 引言
制动系统压缩空气管是连接空压机出气口与干燥器进气口之间的管路，主要是降低由空压机出来的气体温度，并将气体传输到干燥器。重型汽车压缩空气管主要是钢质材料，该材料的导热性差，影响由空压机出气温度及干燥器使用寿命，要想实现低温气体进入到空气干燥器，深入了解压缩空气管的散热性能是至关重要的，所以需要对压缩空气管进行分析。
1 理论分析
压缩空气管是在一个时间内非稳态导热的热传递。 通过制动系统储气筒的容积及空压机的排量，计算水冷发动机将储气筒的气体达到10bar时的时间为5.1min。通过热交换公式可得出压缩空气管温度降为65℃时需要的管长为6.3m。
2试验方法
试验在0℃的室外进行，且车辆空载处于静止状态，试验前使发动机以额定转速（2500r/min）运行15min以上，直至空压机出气口温度2min内无明显升高，则认为空压机温度达到最高，此时可以开始温度测量， 试验期间保持发动机转速为2500r/min。具体试验方法是使用红外测温计测量高温压缩空气自空压机出气口后经过不同长度金属管后的温度，得到金属管的散热性能数据。
3 数值结果分析
3.1环境温度对压缩空气管散热性能的影响
在材料相同、长度相同、管径截面相同的情况下，对匹配华柴风冷发动机的铜管分别在0℃的室外和-15℃的室外情况下进行试验。压缩空气管的测量点距空压机出气口距离越大，外界环境温度影响压缩空气管温度越大。主要是由于同一类型发动机从空压机出来的温度一样，测量点距离小，管内空气与外界的对流换热量小，温差降低小，压缩空气管越长，暴露在外面的压缩空气管与管内的热空气进行传热的温差越大，温度降低越明显。
3.2 材料对压缩空气管散热性能的影响
在管径相同、长度相同的情况下，试验中对匹配华柴风冷发动机的铜管温度和匹配玉柴水冷发动机的钢管温度进行了测量，试验所得数据的压缩空气管的温度见表1。风冷发动机的空压机出气口最高温度可达142℃，水冷发动机为125℃，主要是由于水冷车的空压机周围有装有冷却液的冷却装置，相当于空压机的温度被冷却，从空压机出来的气体温度也降低了，所以风冷车的空压机出口温度较高。
随着测量点距空压机出气口距离增大，压缩空气管温度下降，但是风冷车铜管比水冷车钢管的温度下降幅度较大，在测量点距空压机出气口距离为3000mm时，两种压缩空气管的温度基本一致。压缩空气管的换热量与管子内外壁的温度差、流体的对流速度、管子的几何表面形状、材料的导热系数等因素有关。虽然风冷车空压机额定排量、空压机工作压力小，但是风冷车铜管的导热系数比水冷车钢管的导热系数大，综合考虑，导热系数影响温差比较大，导致风冷车的压缩空气管温度差下降率大。
3.3 管径截面对压缩空气管散热性能的影响
在材料相同、长度相同的情况下，试验中分别对水冷发动机匹配￠15×1.5钢管和康明斯发动机匹配￠18×1.5的钢管温度进行了测量，试验所得数据的压缩空气管的温度见表2。管径对压缩空气管温度影响很大，测量点的距离越长，温度差越明显。管径增大有利于从空压机出来气体温度的降低。由于同一类型发动机从空压机出来的温度一样，管径大的管，同一单位质量的气体所占的容积增加，气体通过管子与外界的热交换变大，气体散热量增加，温度降低的差距明显。理论测量点为5000mm时￠18×1.5的管径温度为48.9℃，但是空气干燥器对温度的要求是65℃，在考虑经济成本的情况下，通过传热公式的计算，在使用￠18×1.5的压缩空气管的情况下，管长不小于4.3m。
4 结论
通过使用红外测温计对压缩空气管测量，环境温度、材料、管径截面、长度对压缩空气管散热性能均有影响。结果表明：外界环境温度对压缩空气管中高温气体影响不大，材料导热系数高，管径截面大，压缩空气管长度长，压缩空气管的散热量大，管内气体的温度越低，温降越明显。在满足空气干燥器对温度要求，考虑经济成本的情况下，使用￠18×1.5的压缩空气管能够使制动系统的温度降低明显，但管长不小于4.3m。
参考文献
[1]杨世铭，陶文铨.传热学[M].4版.北京：高等教育出版社，2006：28-103.
（北奔重型汽车集团有限公司 内蒙 古包头 014030）
关键词：压缩空气管;材料;管径截面;长度;散热性能
0 引言
制动系统压缩空气管是连接空压机出气口与干燥器进气口之间的管路，主要是降低由空压机出来的气体温度，并将气体传输到干燥器。重型汽车压缩空气管主要是钢质材料，该材料的导热性差，影响由空压机出气温度及干燥器使用寿命，要想实现低温气体进入到空气干燥器，深入了解压缩空气管的散热性能是至关重要的，所以需要对压缩空气管进行分析。
1 理论分析
压缩空气管是在一个时间内非稳态导热的热传递。 通过制动系统储气筒的容积及空压机的排量，计算水冷发动机将储气筒的气体达到10bar时的时间为5.1min。通过热交换公式可得出压缩空气管温度降为65℃时需要的管长为6.3m。
2试验方法
试验在0℃的室外进行，且车辆空载处于静止状态，试验前使发动机以额定转速（2500r/min）运行15min以上，直至空压机出气口温度2min内无明显升高，则认为空压机温度达到最高，此时可以开始温度测量， 试验期间保持发动机转速为2500r/min。具体试验方法是使用红外测温计测量高温压缩空气自空压机出气口后经过不同长度金属管后的温度，得到金属管的散热性能数据。
3 数值结果分析
3.1环境温度对压缩空气管散热性能的影响
在材料相同、长度相同、管径截面相同的情况下，对匹配华柴风冷发动机的铜管分别在0℃的室外和-15℃的室外情况下进行试验。压缩空气管的测量点距空压机出气口距离越大，外界环境温度影响压缩空气管温度越大。主要是由于同一类型发动机从空压机出来的温度一样，测量点距离小，管内空气与外界的对流换热量小，温差降低小，压缩空气管越长，暴露在外面的压缩空气管与管内的热空气进行传热的温差越大，温度降低越明显。
3.2 材料对压缩空气管散热性能的影响
在管径相同、长度相同的情况下，试验中对匹配华柴风冷发动机的铜管温度和匹配玉柴水冷发动机的钢管温度进行了测量，试验所得数据的压缩空气管的温度见表1。风冷发动机的空压机出气口最高温度可达142℃，水冷发动机为125℃，主要是由于水冷车的空压机周围有装有冷却液的冷却装置，相当于空压机的温度被冷却，从空压机出来的气体温度也降低了，所以风冷车的空压机出口温度较高。
随着测量点距空压机出气口距离增大，压缩空气管温度下降，但是风冷车铜管比水冷车钢管的温度下降幅度较大，在测量点距空压机出气口距离为3000mm时，两种压缩空气管的温度基本一致。压缩空气管的换热量与管子内外壁的温度差、流体的对流速度、管子的几何表面形状、材料的导热系数等因素有关。虽然风冷车空压机额定排量、空压机工作压力小，但是风冷车铜管的导热系数比水冷车钢管的导热系数大，综合考虑，导热系数影响温差比较大，导致风冷车的压缩空气管温度差下降率大。
3.3 管径截面对压缩空气管散热性能的影响
在材料相同、长度相同的情况下，试验中分别对水冷发动机匹配￠15×1.5钢管和康明斯发动机匹配￠18×1.5的钢管温度进行了测量，试验所得数据的压缩空气管的温度见表2。管径对压缩空气管温度影响很大，测量点的距离越长，温度差越明显。管径增大有利于从空压机出来气体温度的降低。由于同一类型发动机从空压机出来的温度一样，管径大的管，同一单位质量的气体所占的容积增加，气体通过管子与外界的热交换变大，气体散热量增加，温度降低的差距明显。理论测量点为5000mm时￠18×1.5的管径温度为48.9℃，但是空气干燥器对温度的要求是65℃，在考虑经济成本的情况下，通过传热公式的计算，在使用￠18×1.5的压缩空气管的情况下，管长不小于4.3m。
4 结论
通过使用红外测温计对压缩空气管测量，环境温度、材料、管径截面、长度对压缩空气管散热性能均有影响。结果表明：外界环境温度对压缩空气管中高温气体影响不大，材料导热系数高，管径截面大，压缩空气管长度长，压缩空气管的散热量大，管内气体的温度越低，温降越明显。在满足空气干燥器对温度要求，考虑经济成本的情况下，使用￠18×1.5的压缩空气管能够使制动系统的温度降低明显，但管长不小于4.3m。
参考文献
[1]杨世铭，陶文铨.传热学[M].4版.北京：高等教育出版社，2006：28-103.
（北奔重型汽车集团有限公司 内蒙 古包头 014030）