摘要：冷卻系統(tǒng)的性能對于保證發(fā)動(dòng)機(jī)在適宜溫度下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、提高發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命及燃油經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要。通過牽引車發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際參數(shù)進(jìn)行冷卻系統(tǒng)的理論計(jì)算，確定散熱量、通風(fēng)量及水流量；進(jìn)而對冷卻系統(tǒng)各模塊參數(shù)進(jìn)行選型，確定冷卻系統(tǒng)的匹配方案；試驗(yàn)驗(yàn)證了冷卻系統(tǒng)的性能。試驗(yàn)結(jié)果表明，該冷卻系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)能夠滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻需求，可為同類型的冷卻系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)；冷卻系統(tǒng)；散熱器；熱平衡

中國分類號：S220 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號；2095-1795（2023）03-0102-04

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.03.018

0引言

冷卻系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，以冷卻液為介質(zhì)，將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量散發(fā)到周圍的空氣中，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況條件下均能夠穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命和燃油經(jīng)濟(jì)性。因此，在冷卻系統(tǒng)的匹配設(shè)計(jì)中，散熱器、中冷器及風(fēng)扇的參數(shù)對冷卻系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。

針對發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)，諸多學(xué)者根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際參數(shù)進(jìn)行了冷卻系統(tǒng)的匹配研究。張思楊等基于有限元分析方法對散熱器的冷卻性能進(jìn)行了匹配計(jì)算，并用臺架試驗(yàn)對分析結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。傅曉磊等從散熱器散熱性能、散熱器水側(cè)和風(fēng)側(cè)，以及風(fēng)扇的匹配控制等方面人手，對牽引車的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了匹配優(yōu)化。張超等對礦用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行匹配優(yōu)化，并基于熱平衡試驗(yàn)了冷卻系統(tǒng)的性能。柏瑩等通過分析影響柴油機(jī)散熱系統(tǒng)的關(guān)鍵因素，基于比較分析確定了各散熱系統(tǒng)的優(yōu)劣及柴油機(jī)特性對散熱效果的影響，并驗(yàn)證了匹配方案的正確性。朱鏡瑾等對高溫散熱器、中冷器及冷卻風(fēng)扇進(jìn)行了匹配設(shè)計(jì)，并基于CFD分析和試驗(yàn)臺相結(jié)合的方法對系統(tǒng)進(jìn)行了性能驗(yàn)證。許東等針對整車熱平衡能力不足問題，校核了冷卻系統(tǒng)的散熱面積，并通過熱平衡試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。王連志等利用一維熱流體仿真軟件Flowmaster搭建模型對發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。蘇忠浩等利用分析軟件確定了散熱器的內(nèi)部配置，并通過CFD仿真分析了整機(jī)散熱。張秉坤等提出了一種基于AMESim的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)建模仿真方法，建立了冷卻系統(tǒng)主要元件子模型。侯獻(xiàn)軍等則建立了發(fā)動(dòng)機(jī)GT-POWER模型和整車?yán)鋮s系統(tǒng)GT-COOL模型，并利用試驗(yàn)驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。

本研究針對某型牽引車發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際參數(shù)，首先進(jìn)行了冷卻系統(tǒng)需求參數(shù)的計(jì)算，確定了散熱量、通風(fēng)量及水流量；然后，基于計(jì)算結(jié)果對冷卻系統(tǒng)各模塊進(jìn)行選型，確定冷卻系統(tǒng)的匹配方案；最后通過試驗(yàn)驗(yàn)證了該冷卻系統(tǒng)的性能。