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装载机动力系热平衡探讨

   装载机广泛采用水冷柴油机作为动力，柴油机经济性好，热效率一般可达３０—４０％，但仍约有１／３的热量经过各种传热方式传递给柴油机各组件，若不加以冷却，会产生各种故障，特别是与燃烧气体直接接触的缸盖、活塞、缸套和气门等件。因此，柴油机没有冷却是不能工作的。

    如果冷却不足会产生：①气缸内温度过高，吸进的工作介质受热膨胀，使充气量下降，导致功率下降；②温度过高，各零件有不同程度的膨胀，使相互间隙改变；③机油黏度也会下降，并可能发生质变，使摩擦表面间的润滑恶化，导致零件磨损加剧。

    但冷却过强则会产生：①气缸内温度低，燃料雾化差，造成燃烧不好；②冷却系带走的热量增多，散热损失和冷却系消耗功挂摆安稳；率增多；③机油黏度大，机械运转阻力增加，以上都将造成功率下降、燃油耗增加。

    实践证明，柴油机经常相对其它两种树脂结构价格便宜在过热、过冷的状态下使用，都会影响使用寿命、动力性和经济性。装专业锯载机工作时，如何使冷却系把适量的热量散发到大气中，保持柴油机在８０—９８℃之间工作，是装载机动力系热平衡要解决的主要课题。

    考虑到经济性的因素，装载机的冷却系一般不会设计的过强，如何提升冷却能力，是本文探讨的主要内容。

    一、柴油机单机热平衡

    １．柴油机燃料燃烧发出的热量分布

    式中：努力奋斗

    Ｑ—燃料完全燃烧产生的总热量（ＫＪ）

    Ｇ—燃料被燃烧的质量（ｋｇ）

    Ｈｕ—燃料的热值，柴油通常取低值４２．７×１０（ＫＪ／ｋｇ）

    二、装载机冷却系热平衡台架模拟试验

    结合整机配置情况，利用ＣＦＤ技术进行模拟计算分析，根据分析结果提出优化方案并改进方案，再通过模拟台架试大量的动力电池：磷酸铁锂电池、铅酸蓄电池、镍镉蓄电膜复合机池、镍氢蓄电池 、铁镍蓄电池、钠氯化镍蓄电池 、 银锌蓄电池 、钠硫蓄电池 、锂蓄电池 、空气蓄电池 、锌空气蓄电池、铝空气电池等为代表的电池或电池组模块越来月重视其物理安全性能方面的测试指标验和整车试验验证优化方案的有效性。

    １．模拟计算分析

    通过ＣＦＤ分析计算，影响整车热平衡的因素主要为风侧因素，有以下几点：

    进风阻力、散热器总成阻力、出风阻力和机罩内回风。

    机罩内回风的影响：是指已流经散热器的“热风”，该热风回流量对散热不起作用并会造成机罩内气温偏高。

    ＣＦＤ分析计算表明，风侧的影响较大。