□ 趙 明 □ 梁 銳 □ 鄧 敏 □ 石 磊

廣西柳工機(jī)械股份有限公司 裝載機(jī)研究院 廣西柳州 545007

在工程機(jī)械產(chǎn)品中，發(fā)動機(jī)排放的尾氣廢熱約占燃油消耗能量的1/3，通常這一部分熱量不被加以利用而直接排放到大氣中，造成了極大的能量浪費及環(huán)境污染；另一方面，工程機(jī)械產(chǎn)品在低溫環(huán)境下，發(fā)動機(jī)暖機(jī)慢，駕駛室需加裝額外的制熱空調(diào)，液壓工作系統(tǒng)由于油溫低，黏度太高，影響工程機(jī)械進(jìn)行一些精細(xì)動作的質(zhì)量。這些都需要消耗發(fā)動機(jī)的功率來給這些系統(tǒng)加熱。本文介紹一種工程機(jī)械低溫環(huán)境下發(fā)動機(jī)尾氣廢熱循環(huán)利用系統(tǒng)，其特點是在低溫環(huán)境下利用發(fā)動機(jī)尾氣的熱量給發(fā)動機(jī)冷啟動系統(tǒng)、駕駛室、液壓工作系統(tǒng)進(jìn)行加熱。

1 工作原理

如圖1所示，本系統(tǒng)由發(fā)動機(jī)、氣-液熱交換器、空濾器、氣-氣熱交換器、輸熱管道、溫控轉(zhuǎn)換開關(guān)、風(fēng)機(jī)、駕駛室以及液壓工作系統(tǒng)的鋼管外壁等組成。

低溫環(huán)境下利用發(fā)動機(jī)尾氣熱量給發(fā)動機(jī)冷啟動系統(tǒng)、駕駛室和液壓系統(tǒng)加熱，包括兩個熱回收子系統(tǒng)。

（1）在低溫環(huán)境時利用發(fā)動機(jī)小循環(huán)的低溫冷卻液，通過一個氣-液熱交換器與發(fā)動機(jī)高溫尾氣進(jìn)行熱交換，使冷卻液溫度迅速升高至理想值，從而縮短了低溫環(huán)境下暖機(jī)時間。冷卻液溫度升至一定數(shù)值后，可將加溫后的冷卻液來給駕駛室提供熱量。當(dāng)冷卻液溫度超過某一設(shè)定值后，溫控轉(zhuǎn)換開關(guān)Ⅱ自動切斷尾氣，繞過該氣-液交換器而直接排至大氣。當(dāng)駕駛室不需要加熱時，溫控轉(zhuǎn)換開關(guān)Ⅰ使發(fā)動機(jī)冷卻液直接流回發(fā)動機(jī)，以減小冷卻液流經(jīng)通道形成的壓力損失。

（2）在低溫環(huán)境時利用一個簡易空濾器過濾環(huán)境的新鮮空氣，然后，過濾后的新鮮空氣通過一個氣-氣熱交換器與發(fā)動機(jī)高溫尾氣進(jìn)行熱交換，使新鮮空氣迅速被加熱，由風(fēng)機(jī)把熱風(fēng)強制送到駕駛室內(nèi)，供駕駛室取暖。同時，一部分熱量通向液壓工作系統(tǒng)的鋼管外壁，給液壓油加熱。

▲圖1 系統(tǒng)工作原理圖

2 結(jié)束語

本系統(tǒng)作為一種工程機(jī)械低溫環(huán)境下發(fā)動機(jī)尾氣廢熱循環(huán)利用系統(tǒng)，其特點是在低溫環(huán)境下利用發(fā)動機(jī)尾氣的熱量給發(fā)動機(jī)冷啟動系統(tǒng)、駕駛室和液壓系統(tǒng)加熱。一方面，利用發(fā)動機(jī)高溫尾氣的廢熱通過氣-液熱交換器加熱發(fā)動機(jī)冷卻液，被加熱的冷卻液可以用來加熱駕駛室的室溫。另一方面，環(huán)境新鮮空氣通過氣-氣熱交換器與發(fā)動機(jī)高溫尾氣進(jìn)行熱交換，借助強制通風(fēng)裝置把被加熱的新鮮空氣送到駕駛室，供駕駛室取暖；另一部分熱量通向液壓工作系統(tǒng)的鋼管外壁，給液壓油加熱。該系統(tǒng)的使用能減少能量浪費、縮短發(fā)動機(jī)低溫環(huán)境下暖機(jī)時間、提高駕駛環(huán)境舒適性、提高液壓系統(tǒng)低溫適應(yīng)性等。既節(jié)省了能源，減少大氣污染，又降低了工程機(jī)械的運行成本。

［1］ 趙淑芝.換熱器技術(shù)新進(jìn)展［J］.當(dāng)代石油化工，1996（4）.

［2］ 宣益民，王玉林.車輛熱特征分析與熱系統(tǒng)設(shè)計［J］.南京理工大學(xué)學(xué)報，1999，23（3）.