裝載機廣泛采用水冷柴油機作為動力，柴油機經濟性好，熱效率一般可達30—40%帜矾，但仍約有1／3的熱量經過各種傳熱方式傳遞給柴油機各組件，若不加以冷卻屑柔，會產生各種故障屡萤，特別是與燃燒氣體直接接觸的缸蓋、活塞掸宛、缸套和氣門等件死陆。因此，柴油機沒有冷卻是不能工作的唧瘾。

　　如果冷卻不足會產生：①氣缸內溫度過高措译，吸進的工作介質受熱膨脹，使充氣量下降禀丁，導致功率下降误即；②溫度過高，各零件有不同程度的膨脹牌君，使相互間隙改變；③機油黏度也會下降肯矾，并可能發(fā)生質變截剩，使摩擦表面間的潤滑惡化，導致零件磨損加劇界赦。

　　但冷卻過強則會產生：①氣缸內溫度低诬忱，燃料霧化差条赚，造成燃燒不好；②冷卻系帶走的熱量增多疚编，散熱損失和冷卻系消耗功率增多递思；③機油黏度大，機械運轉阻力增加在膏，以上都將造成功率下降毕删、燃油耗增加。

　　實踐證明檬寂，柴油機經常在過熱终抽、過冷的狀態(tài)下使用，都會影響使用壽命桶至、動力性和經濟性昼伴。裝載機工作時，如何使冷卻系把適量的熱量散發(fā)到大氣中镣屹，保持柴油機在80—98℃之間工作圃郊，是裝載機動力系熱平衡要解決的主要課題。

　　考慮到經濟性的因素女蜈，裝載機的冷卻系一般不會設計的過強持舆，如何提升冷卻能力，是本文探討的主要內容鞭光。

　　一吏廉、柴油機單機熱平衡

　　1.柴油機燃料燃燒發(fā)出的熱量分布

　　式中：

　　Q—燃料完全燃燒產生的總熱量(KJ)

　　G—燃料被燃燒的質量(kg)

　　Hu—燃料的熱值，柴油通常取低值42.7×１0(KJ／kg)

　　二惰许、裝載機冷卻系熱平衡臺架模擬試驗

　　結合整機配置情況席覆，利用CFD技術進行模擬計算分析，根據(jù)分析結果提出優(yōu)化方案并改進方案胜玖，再通過模擬臺架試驗和整車試驗驗證優(yōu)化方案的有效性袄优。

　　1.模擬計算分析

　　通過CFD分析計算，影響整車熱平衡的因素主要為風側因素竿疫，有以下幾點：

　　進風阻力紫掷、散熱器總成阻力、出風阻力和機罩內回風胃争。

　　機罩內回風的影響：是指已流經散熱器的“熱風”伯梧，該熱風回流量對散熱不起作用并會造成機罩內氣溫偏高。

　　CFD分析計算表明所讶，風側的影響較大惊眠。

　　2.模擬試驗臺試驗

　　模擬風洞臺架，控制風速15km／h及環(huán)境溫度30-50℃；根據(jù)裝載機結構在試驗臺架上模擬整車結構布置尖鲜。

　　模擬試驗臺試驗表明拧亡，風側的優(yōu)化措施是解決問題的主要方向，有以下幾種解決措施：

　　采用硬釬焊管帶式水箱有6—8℃的能力提升宣璧，但硬釬焊管帶式水箱比管片式水箱成本增加約40%谤碳，在中型普配裝載機上一般不推薦使用；

　　水箱兩側間隙封堵對系統(tǒng)有2℃左右的能力提升溢豆；

　　機罩結構優(yōu)化對系統(tǒng)能力有4-5℃的提升蜒简；

　　增加風扇與柴油機之間的距離后對系統(tǒng)能力有3-5℃的提升；

　　水側的優(yōu)化措施對系統(tǒng)能力提升有限：

　　增加風扇速比與系統(tǒng)能力提升成線形關系沫换，從柴油機的整體性能考慮臭蚁，增速風扇機構一般不推薦使用，采用增速風扇會導致動力性和燃油經濟性下降讯赏，噪聲增大垮兑，風扇軸承座的使用壽命降低，降低了柴油機的可靠性漱挎。

　　水泵系枪、節(jié)溫器和變矩器油散的優(yōu)化分別對系統(tǒng)能力提升均較小。

　　三磕谅、裝載機冷卻系熱平衡改進

　　通過CFD分析計算和模擬試驗臺試驗私爷，綜合經濟性、可靠性等因素膊夹，將裝載機冷卻系熱平衡改進重點放在以下幾個方面：

　　?減小風阻改善水箱及油散的阻力

　　?減少回風量

　　1.機罩結構

　　2.用填充物堵塞水箱與機罩之間的空隙

　　3.水箱出風口增加一個導風罩

　　?增加進風量1.增加風扇與柴油機之間的距離

　　2.優(yōu)化導風罩結構

　　根據(jù)我們多年來對裝載機冷卻系統(tǒng)的匹配研究和熱平衡試驗以及在用戶處進行的整機熱平衡試驗的經驗痒仇，結合徐工LW521F裝載機的實際情況，為了使LW521F裝載機的冷卻系適應更加惡劣的工況邀敲，我們從以下幾方面對LW521F裝載機的冷卻系作改進：

　　1.機罩優(yōu)化恰印，采用金屬機罩，改動窗口位置珍媚，改善進風條件瓢圈。

　　2.機罩內回風優(yōu)化，排除機罩和水箱側面之間的較大間隙尼布，減少回風量珊场，提高散熱效率。

　　3.增加風扇與柴油機機體的距離朦舟，提高進風能力逼酗，同時增加與水箱芯子的距離，提高水箱進風的均勻性投湿。

　　改進后的LW521F通過鏟除公路路基工作試驗诽昨，環(huán)境溫度32度時哄谆，試車兩個小時，水溫一直維持在90度季春，變矩器油溫100度，改進獲得成功消返。

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