重型卡车柴油机冷却系统设计研究

当工 况和环境 条件变化 时 ，仍能保证柴 油机可靠地工作 和维
１ 重 型卡 车柴 油 机冷 却 系统 的 影响 因素
由 于重 型 卡 车 柴 油 机 工 作 工 况 比较 复 杂 ，影 响 冷 却 系 统 的 因素 很 多 ， 要 有 循 环 水 量 、 热 效 率 、 气 流 量 等 因素 。 主 散 空 （ ） 环 水 量 。循 环 水 量 不 仅 与 水 泵 的结 构 与 转 速 有 关 ， １循
温度 高达 １ ０ ０～２０ ０℃Ｉ 直接 与高温气 体接触 的机 件（ ８ ０ 】 Ｉ ， 如 气 门 、 缸盖 、 气 活塞等 ） 由于吸 收 了大量 的热 而使温 度升得 很 高， 若不及时进行有效 冷却 ， 不但零件之 问的配合 间隙因受 热 膨胀会遭到破坏 ， 活塞等运 动机件也 可能卡死 ， 在气缸 中造成 “ 拉缸”甚 至熔化在气缸 中 ； ， 而且机件也会 因长期处于高 温状 态下 ， 刚度和强度大大 降低而发生变形 或折断 。此外 ， 其 高温
列经验公 式 ：
优越 ， 由于带有压力 盖 ， 系统 内压力增 高 ， 使 其冷 却水 即使 在
１０℃仍不会 沸腾 ，加大 了散热器 内外温差 ，提高 了散热能 ０
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力 ， 且 由于冷却 水 没有 直接 同外 界抵 触 ， 少 了“ 而 减 死水 ” 现
而且与冷却水量 、 水流的组织是否合理 有关。 冷却水 量应 基本 与柴油机功率成正 比 ， ｋ 约需 ０３～０４Ｌ冷却水 。另外 ， １Ｗ ． ． 合 理的水流组 织 ， 可使水 流阻力 减少 ， 高循 环水量 ， 提 而且能够
在设 计或选用 冷却系统 的部件 时 ，就是 以散入 冷却系统 的热量 为原始数 据 ， 算冷却 系统 的循环水 量 、 计 冷却 空气量 ， 以便 设计或选 用水泵 、 散热 器和风扇。
中 图分 类 号 ： Ｋ ２ Ｔ ４ 文 献标 识 码 ： Ａ
文 章 编号 ： ７ — ４ Ｘ（ ０ ０ — ０ ５ ０ １ ２５５ ２１ ９０２—４ ６ ０）
重 型 卡 车柴 油 机 正 常 工 作 时 ，可 燃 混 合 气 在 汽 缸 内燃 烧
关 。 风 扇 的 叶 片 直 径 及 角 度 对 扇 风 量 影 响很 大 。
度 ， 其不致过 高 ， 不致 过低 ， 常保 持在最适 宜 的温度范 使 也 经 围 内 ， 常 以冷 却 液 温 度 ８ 通 ０—９ Ｏ℃ 为 宜 。
重型卡 车柴油机 冷却系统 的主要 任务 ，是保证柴油 机在
最适 宜的温度状 态下工作 ， 一般 应 满足 ： （ ） 热 能 力 能满 足柴 油 机 在 各 种 工 况 下 运 转 时 的需 要 。 １散
影 响冷 却系统 冷却效果 的各个 主要因素 ， 是相互联 系、 相
互 促 进 和 相 互 制 约 的 。例 如 ： 大 散 热 器 散 热 管 的数 目 ， 以 增 可
提高冷却水 循环 速度 ， 提高散热效率 ， 但却使空 气流动阻力增 加 ， 响空气流 量。因此 ， 影 它们必须保持一定 的比例 ， 不能突 出
一
方面而忽 视另一方 面 ， 冷却系统 的最佳效果 才能发挥 出来 。
因而要使重 型卡 车冷却系统发 挥最佳冷却效果 ，不 仅这三者
必须有一定 的数量 ， 而且 它 们 之 间 必 须 有 适 当 的 匹 配 。
２
冷却 系统 的设 计
２１ 设 计 的 要 求 ．
能 随柴 油机 的工 况 和使 用条 件等 自动调节 柴 油机 的工 作温
《 装备 制造 技术 ￣ｏｏ年 第 ９期 ２ｌ
重 型 卡 车 柴 油 机 冷 却 系统 设 计 研 究
蒋 智庆
（ 柳州职业技术学 院 汽车与环境工程 系 ， 西 柳州 ５ ５ ０ ） 广 ４ ０ ６
摘 要： 为提 高 重 型 卡 车 柴 油 机 冷 却 系统 的 性 能 ， 原 设 计 基 础 上 进 行 了一 系列 的 改进 ， 由 单 节 温 器 改 为双 节 温 器 ， 在 如 系统 开启 压 力 由 １０ｋ ａ 加 到 １０ｋ ａ 降低 散 热 器 芯 子 的 厚 度 以减 小风 阻 ， 加 散 热 嚣 正 面进 风 面 积 等 ， 果 表 明 系统 性 能 得 到 了 显著 提 高 。 １ Ｐ 增 ３ Ｐ ， 增 结 关 键 词 ： 型 卡 车 ； 油 机 ； 却 系统 ； 却 强 度 重 柴 冷 冷
使柴 油机各 缸冷却均 匀 ， 避免一些受热零 件 ， 特别是气缸盖 和
气缸体 的壁面由于温度太 高而产生 “ 区” 死 和局部炽热 区。 （） ２ 散热效率 。 散热 效率主要 同水箱有关 。 现代重型 卡车 多采用带 有压力盖 的管带式水箱 ，该类型水箱散 热性能 比较
（） １ 冷却 系统散走 的热量 Ｑ 。 冷却系统散走 的热量 Ｑ 受 到许 多复杂 因素的影响 ， 很难 精确计算 ， 初估 Ｑ 时 ， 可以用 下
也 会 引 起 柴 油 机 润 滑 油 稀 释 变 质 甚 至 结 胶 ，使 润 滑 系 工 作 不 良 ， 件磨 损 加 剧 等 。柴 油 机 冷 却 系统 的 功 用 ， 是 将 在 高 温 零 就 下 工作 的 柴 油 机 零 件 的 多 余 热 量 散 发 到 大 气 中 去 、 保 持 柴 油 机 始 终 在 最 适 宜 的温 度 范 围 内工 作 ｆ 。 由上 述 分 析 可 知 ， 柴 油 机 冷 却 一 定 要适 当 ， 却 系 统 应 对 冷
持最佳 的冷却水温度 ； （） ２ 冷却系统消耗 功率 小。起 动后 ， 能在短 时间内达 到正
常工作温度 ；
（） ３ 体积 小 ， 重量 轻 ， 又便 于拆装 维修 ； （） ４ 使用 可靠 ， 寿命 长 ， 制造成本低 。
２２ 闭 式 强 制 冷 却 系统 的 计 算 ．
２２１ 原 始 参 数 ＿．