筑路机械发动机冷却系统的改进设计.docx

筑路机械发动机冷却系统的改进设计郭新民1 ,高平1 ,吴海荣2 ,傅旭光1 ,刘永进1(1 . 山东农业大学 机电学院 ,山东 泰安 271018 ;2 . 聊城大学 汽车与交通工程学院 ,山东 聊城 252059)摘要 :针对筑路机械发动机和液压油过热的问题对原冷却系统进行了改进设计 ,采用液力驱动冷却系统和电力驱动冷却系统把发动机和液压油的散热问题分开解决 ,两种风扇的冷却能力都可用微控单元 ECU 根据发动机和液 压油不同的散热需要进行控制 ,可以较好地解决筑路机械发动机和液压系统同时过热的问题 。笔者对冷却系统的 液力驱动进行了设计计算 。关键词 :筑路机械 ;冷却系统 ;液力驱动中图分类号 :TK423文献标识码 :A文章编号 :1000 - 6494( 2006) 01 - 0006 - 03The Improved Design of the Cooling System f orConstruction Machinery EnginesGUO Xin - min1 , GAO Ping1 , WU Hai - rong2 , FU Xu - guang1 , L IU Yong - jin1(1 . Mechanical Electronic Engineering College , ShanDong Agricultural University , Tai’An , 271018 , China ;2 . Automobile Traffic Engineering College , LiaoCheng University , LiaoCheng , 252059 , China)Abstract :The traditional cooling system of the construction machinery engine is improved. The overheat problems of engine and hydraulic oil are solved separately by the hydraulic drive cooling system and the electric drive cooling system. The cooling capac2i ties of fans both can be controlled by ECU ( Electronic Control Unit) to meet the requirement of the heat dissipation. The simultaneous overheat problems of engine and hydraulic system on construction machinery can be resolved better. The hydraulic drive of the cooling system is designed and calculated.Key words :construction machinery ; cooling system ; hydraulic drive的大量浪费 。造成上述不良现象的主要原因如下 :a . 原冷却系统中的风扇和水泵由柴油机曲轴直 接驱动 ,其转速不能随发动机的散热需要而自动调节 。在柴油机低速大负荷工作时冷却能力不足 , 经 常出现过热现象 ,而在高速 、中小负荷工作时 , 则冷 却能力又严重过剩 ,使柴油机预热缓慢 ,传热损失太 多 ,造成燃油的大量浪费 。b. 由于受风扇驱动方式的限制 , 所有的散热器 必须一起安装在柴油机驱动的风扇前端 ,使冷却空 气流动阻力增大 ,减少了冷却空气与散热器中冷却液的温差 ,降低了热交换速度 。不仅增加了柴油机 的功率消耗 ,而且散热效果明显变差 。c . 风扇与散热器风罩不能同心安装 , 它们之间 的径向间隙太大 (不能小于 20 mm)〔1〕,使风扇的容积效率降低 ,这是造成风扇低效高耗的主要原因 。风 扇耗能占发动机有效功率的 10 %左右〔1〕,这是一项 不容忽视的功率损失 。根据筑路机械的工作特点、环境特点和散热规 律 ,笔者设计了电液混合驱动的智能冷却系统 ,可以 较好地解决筑路机械在工作过程中容易过热的问题。1 概述推土机、压路机 、挖掘机和沥青摊铺机等筑路机 械的工作特点是 : 行驶速度低 ,发动机负荷大 , 环境 温度高且粉尘较为严重 ,其冷却系统不仅要保证柴 油机的正常温度 ,同时还担负着筑路机械液力变矩 器和液力举升系统以及液力转向系统液压油的散热 任务 ,散热强度非常大 。目前筑路机械仍采用柴油 机曲轴直接驱动的冷却系统进行散热