平地机冷却系统试验分析与改进
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目４ Ｏ、
３ ０ ２ Ｏ
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— 、 一 一
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图４ 恒 最 高 转 速 的 出 水 温 度预 测
＼ 讲７箱牵 摩 ｋ 每
分 析 图 ４ 得 出 ：热 平 衡 温 度 为 ８ ６ｃ 可 ７． Ｃ，
１ ０ ０ ０
达 到 平 衡 需 时 ２ ｍｉ 。 系 统 ＡＴ ０ ｎ Ｂ温 度 为 ｌ ０— ０
２ 试 验 结 果
在 线 测 量在 高 速行 驶 和推 土 ２ 工况 下 进 行 ， 个
１ ５ ｎ 高 速 行 驶 工 况 ，１ —１ ｍｉ为 ５—６ ｍｉ为铲 土 工 ０ ｎ
况 ，测 量值 时域 变化 图如 图２ 、图３ 所示 。
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系统 的散热性能。 对 原 始 系统 进 行 分 析 ，在 发 动 机 转 速 ２ ０ ｒ ３ ０／
有一定滑转 ， 发动机在最大扭转点附近工作 ，每次 工作距 离 不少 于５ ｍ． ０
１ ． 测试 方法 ．２ ２
在 线测 试 共采 用 ６ 温 度 测点 ，考虑 到补水 管 个 带来 的温 度影 响 ，下 部水 管取 补 水 管前 后 ２ 点 测 个 量 温度 。６ 测 点分 别 为 ：柴 油 机 出水 口 、散 热 器 个 出水 口 、柴油 机进 水 口、进 风 口、出风 口和 环境 。 环境 温 度 测量 悬 置 于驾 驶 室前 架 ；采用 ２ 个压 力 测 点 ，为柴 油 机 出水 口和柴 油 机进 水 口 ；１ 个转 速 测 点 ，利 用 霍 尔 传 感 器 在 发 动 机 处 测 量 转 速 ； １ 个
端工况下出现水温偏高的现象。本文通过在典型工 况 下 ，对 主机散 热 系统进行 温 度和压 力 等参数 的测
试 ，并 对试 验数 据进行 分 析 ，结 合理 论计 算 ，得 出 散 热 系统各 参数对 性 能 的影 响 ；利用 分 析结果 ，提 出合理 的改进方 案 。
ｌ 冷却系统结构特征及试验方 案
１１ 冷 却 系统 结构 特征 ．
ＧＳ Ｐ 车速测量装置 ，吸附于驾驶室顶部前方 。各传
感器 安装 位置 如 图 １ 。
该机冷却系统 由发动机水套 、水泵 、水散热
器 、风 扇 、液压 油散 热器 、冷 却风 道及 相应 的管 路 组 成 ，传热 介质 由水 泵驱 动 ，进行 强制循 环 流动 。 冷 却 水 所 流 过 的部 件 水 泵 、发 动机 水 套 、水 散 热 器 、调 温器 及管 道构 成 了系统 的水循 环 路径 ，冷却 空气所 经 过 的通 道构 成 系统 的冷却 风道 。
６０ ０ １２ ０ ０ １ ０ ８０ ２０ ４０ ３ ０ ００ ３０ ６０
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｝结 产构 品
平地 机 冷 却 系统试 验 分 析 与 改进
金轲 ，张 立银 ，焦圣德 ，黄 家琴
（ 山推 工程机械股份有 限公司 ，山东 济宁 ２２７ ７ ０ ３）
［ 摘要 ］ 针对平地机在高温环境下 出现的水温偏高现象 ，进行高温环境下 的热平衡试验 ，根据试验 结果对冷却系统进行有效分析与计算 ，找出影响散热性能的因素 ，为工程机械冷却系统的设计提供有价 值的参考。 ［ 关键词 ］ 平地机；冷却系统 ；散热器 ；冷却能力
产 品 结构
Ｉ ｓｃ ＆Ｔ Ｐｓ Ｒ 。 。 岍
对 于工程机械冷却系统 ，在正常气温地 区， 通 常 ￣ＡＴ 温 度 为４ ４ ￣ ． ８ １Ｃ～ ６Ｃ，而 对 于高 温或海 拔 ｏ
高 的地 区 ，通常￣．Ｔ 温度 为４ ～５ ℃ 。 Ａ８ ５ ５ 根 据 实 验结 论 ，高 转 速行 驶 ＿ 况 为该 平 地 机 Ｔ 发热 量最 大的工 况 ，本文 以该 Ｔ 况作为 输入 ，验证
１ 试 验方 案 ． ２
１ ． 试验 工况用 中各 ＿况 条 件 及 使 用 中 丁
出现高温问题的特定情况 ，确定的主要模拟工况为
高 速 行 驶 ：发 动 机 油 门处 于最 大 供 油 位 置 ，
以最高挡位在试验场地作８ 字形高速行驶 ；
大 负荷 铲 土 ：试 验 样 机 铲 刀 中 尚有 相 当数 量
ｍｉ ｎ、气温 ３ ℃ 的情况 下 ，散 热器 出水温 度预 测结 ３
果 如 图４ 示 。 所
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图２ 柴 油机 进 出水 温 度 时 域 变 化 图
出水箱空气温度
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工程机械冷却系统 的设计和 匹配直接影 响发
动 机 的性 能 ，如果 冷 却系 统 匹配不佳 ，会 导致 发 动 机 零件磨 损 加剧 、油耗 增加 、噪声增 大 。 根 据 市 场信 息 反 映 ，某 ｌ０ 平 地机 在 高 温极 ８型
［ 中图分 类号 ］ Ｕ ２ ． Ｔ ６３ ６ ［ 文献标 识码 ］ Ｂ ［ 章编 号 ］ ０ １ ５４ （ ０２ ０ — １９ ０ 文 １０— ５ Ｘ ２ １ ） ５ ０ ０— ３
Ａ ｎａ ｙ ｅ ａ ｉ ｐｒ ｖ ｈｅ ｃ ｏ ｉ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｄｅ ｌ ｚ ｎｄ ｍ ｏ ｅｔ ｏ ｌ ｎｇ ｃ ｐａ ｉｙ ｆ ｇ ａ ｒ
物 料 ，铲 刀在地 面推 着物 料行 驶 ，使 样 机在行 驶 中
图 １ 热 平 衡 测 试 系统 布 置 图
［ 收稿 日期 ］２ １－ ２ ０ ０ １ １— ５
［ 通讯地 址 ］金轲 ，山东省 济宁市３ ７ ２ 国道５ 号 ８
Ｃ Ｎ Ｔ Ｕ Ｔ ＮＭ Ｃ ＩＥ Ｙ２１ ９ Ｏ Ｓ Ｒ Ｃ Ｉ Ａ ＨＮ Ｒ ０ ２ １ Ｏ ５ ０
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图４ 恒 最 高 转 速 的 出 水 温 度预 测
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１ ． 测试 方法 ．２ ２
在 线测 试 共采 用 ６ 温 度 测点 ，考虑 到补水 管 个 带来 的温 度影 响 ，下 部水 管取 补 水 管前 后 ２ 点 测 个 量 温度 。６ 测 点分 别 为 ：柴 油 机 出水 口 、散 热 器 个 出水 口 、柴油 机进 水 口、进 风 口、出风 口和 环境 。 环境 温 度 测量 悬 置 于驾 驶 室前 架 ；采用 ２ 个压 力 测 点 ，为柴 油 机 出水 口和柴 油 机进 水 口 ；１ 个转 速 测 点 ，利 用 霍 尔 传 感 器 在 发 动 机 处 测 量 转 速 ； １ 个
端工况下出现水温偏高的现象。本文通过在典型工 况 下 ，对 主机散 热 系统进行 温 度和压 力 等参数 的测
试 ，并 对试 验数 据进行 分 析 ，结 合理 论计 算 ，得 出 散 热 系统各 参数对 性 能 的影 响 ；利用 分 析结果 ，提 出合理 的改进方 案 。
ｌ 冷却系统结构特征及试验方 案
１１ 冷 却 系统 结构 特征 ．
ＧＳ Ｐ 车速测量装置 ，吸附于驾驶室顶部前方 。各传
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该机冷却系统 由发动机水套 、水泵 、水散热
器 、风 扇 、液压 油散 热器 、冷 却风 道及 相应 的管 路 组 成 ，传热 介质 由水 泵驱 动 ，进行 强制循 环 流动 。 冷 却 水 所 流 过 的部 件 水 泵 、发 动机 水 套 、水 散 热 器 、调 温器 及管 道构 成 了系统 的水循 环 路径 ，冷却 空气所 经 过 的通 道构 成 系统 的冷却 风道 。
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［ 摘要 ］ 针对平地机在高温环境下 出现的水温偏高现象 ，进行高温环境下 的热平衡试验 ，根据试验 结果对冷却系统进行有效分析与计算 ，找出影响散热性能的因素 ，为工程机械冷却系统的设计提供有价 值的参考。 ［ 关键词 ］ 平地机；冷却系统 ；散热器 ；冷却能力
产 品 结构
Ｉ ｓｃ ＆Ｔ Ｐｓ Ｒ 。 。 岍
对 于工程机械冷却系统 ，在正常气温地 区， 通 常 ￣ＡＴ 温 度 为４ ４ ￣ ． ８ １Ｃ～ ６Ｃ，而 对 于高 温或海 拔 ｏ
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１ 试 验方 案 ． ２
１ ． 试验 工况用 中各 ＿况 条 件 及 使 用 中 丁
出现高温问题的特定情况 ，确定的主要模拟工况为
高 速 行 驶 ：发 动 机 油 门处 于最 大 供 油 位 置 ，
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图２ 柴 油机 进 出水 温 度 时 域 变 化 图
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工程机械冷却系统 的设计和 匹配直接影 响发
动 机 的性 能 ，如果 冷 却系 统 匹配不佳 ，会 导致 发 动 机 零件磨 损 加剧 、油耗 增加 、噪声增 大 。 根 据 市 场信 息 反 映 ，某 ｌ０ 平 地机 在 高 温极 ８型
［ 中图分 类号 ］ Ｕ ２ ． Ｔ ６３ ６ ［ 文献标 识码 ］ Ｂ ［ 章编 号 ］ ０ １ ５４ （ ０２ ０ — １９ ０ 文 １０— ５ Ｘ ２ １ ） ５ ０ ０— ３
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物 料 ，铲 刀在地 面推 着物 料行 驶 ，使 样 机在行 驶 中
图 １ 热 平 衡 测 试 系统 布 置 图
［ 收稿 日期 ］２ １－ ２ ０ ０ １ １— ５
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