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內燃叉車空空中冷發動機冷卻系統的設計

發布日期[2014-05-09]


內燃叉車空地面冷發起機的冷卻體系由空地面冷器、發起機散熱器、液力變矩油冷器、風扇和各種管路等組成,以空氣作為熱替換介質,通過較強散熱才能的散熱器,保障發起機和液力變矩器在各種刻薄運用工況下,都能一直在良好的溫度條件下正常任務。當工況和環境條件發作變更時,冷卻體系也能保障發起機牢靠地任務,并保持佳的冷卻溫度。
體系設計特征
  空地面冷發起機冷卻體系的散熱性能與散熱器的構造和散熱面積、風扇的類型和直徑、風扇轉速、風扇與護風圈的地位、護風圈的構造、叉車車架和重塊的構造以及散熱器的進排氣通道等因素親密相干。
  1.環境溫度
設計內燃叉車空地面冷發起機的冷卻體系,首先要斟酌發起機正常任務時可以蒙受的高環境溫度。它是權衡冷卻體系性能的一個重要指標,個別溫帶地域不能低于40℃,寒帶和沙漠地域約為50℃。依據杭叉公司叉車實踐運用狀態,設計時斟酌環境溫度為45℃~50℃。
  2.散熱器的高許可溫度
  柴油發起機請求的任務水溫≤99℃,水冷發起機的相宜任務溫度為85℃~95℃,因而引薦散熱器的低溫度≤100℃。實驗熱均衡溫度的換算公式:熱均衡溫度=實測發起機水溫-實測環境溫度+40℃。
  3.風扇的選型及其裝置
  內燃叉車的發起機裝置在后端,個別抉擇排風扇。在消費功率雷同的狀態下,低速、大直徑風扇的冷卻后果和樂音要顯著好于高速、小直徑的風扇。因而,抉擇風扇時要注重風扇的葉尖線速度不要超越4200~5000m÷min,在雷同直徑、雷同流量和雷同扇葉角度時,環形風扇(圖1)的樂音要小于普通的塑料風扇和鐵風扇。排風扇至散熱器芯子的間隔應大于80mm,風扇葉尖和導風罩之間的間隙個別為風扇直徑的1。5%~2。5%。因為風扇尖與導風罩的間隙越小經過水箱芯子的空氣流量和排風壓力越大,冷卻后果越好,因而,在條件許可的狀態下,應盡可以減小扇尖間隙。排風扇的1÷3葉片應在導風罩內(圖2),吸風扇的2÷3葉片在導風罩內(圖3)。因為要斟酌實踐操作的可以性,杭叉公司設計風扇與導風罩之間的間隙為15mm,風扇端面距散熱器端面的間隔在80~120mm之間,風扇抉擇時優先選用環形風扇。
  4.散熱器的構造型式
  內燃山推叉車空地面冷發起機的散熱器應抉擇除氣式散熱器。因為除氣體系可以保障冷卻體系中沒有空氣,可以進步冷卻液的熱替換才能,從而進步冷卻體系的散熱才能,并且有效增添缸套的穴蝕,進步發起機的壽命。
  空地面冷發起機的散熱器有管片式、管帶式和板翅式三種型式。相干于管片式、管帶式散熱器,板翅式散熱用具備傳熱效力高、構造緊湊、輕盈、適應性廣等特征,設計時應優先選用板翅式。板翅式散熱器(圖4)由隔板、封條、翅片等組成,隔板重要起隔離介質、支持、聯接元件的作用,是一次換熱面,也是釬料的重要起源;封條是組成關閉通道的側封,是有壓通道的重要承壓件和板束的框架支持;翅片是重要換熱元件,它擴張了傳熱面積,進步傳熱效力,進步散熱器的強度和承壓才能。
  在空間許可的狀態下,應優先抉擇側面面積大、厚度薄、正方形的散熱器芯子,正方形的散熱器芯子可以保障風扇掃氣面積大。同時,散熱器側面面積大可以匹配直徑大、轉速低的風扇,從而下降風扇消費功率和樂音。此外,散熱器芯子越厚阻力越大,越輕易被灰塵、碎片、毛絮、昆蟲梗塞。
  因為板翅式散熱用具備傳熱效力高、構造緊湊、輕盈、適應性廣等長處,杭叉公司匹配空地面冷發起機的叉車除個別小噸位叉車選用管帶串聯式散熱器,其他整個匹配板翅并聯式散熱器。
  5.散熱器的安排型式
  空地面冷發起機的散熱器有串聯(圖5)和并聯(圖6)兩種安排型式。
  散熱器串聯銜接時,空地面冷器應位于風扇與水箱和油散的兩頭,流經水箱和油散的空氣是被中冷器加熱過的空氣,散熱器進風溫度較高,中冷器和水箱散熱片的峰高和峰距不同,使散熱器的風阻大大增添。同時,中冷器與水散熱器輕易被一些碎片堵住,不拆掉水箱很難清洗,形成散熱器散熱效力下降,以及水箱和油散的溫渡過高,影響發起機液力變矩器的正常任務。設計時要對中冷器和水箱間的間隙進行密封,使中冷器和水箱的散熱片密度靠近。
  散熱器并聯銜接就是空地面冷器、水散熱器和油冷器并聯在同一立體上,因為進入散熱器的是未被加熱的冷氣,氣流的阻力小,輕易頤養和培修,并且具備散熱效力高級長處。在空間許可時,并聯安排后果好,應優先采取。
散熱器應通過橡膠減振塊與車架柔性銜接,以避免散熱器在運用中變形時芯子受力過大,避免散熱器芯子遭到猛烈振動,招致散熱器過早破壞。
  6.導風罩的型式
  導風罩通罕用來改良風扇的效力,使空氣在芯子上取得更平均的散布,并且阻攔發起機機艙內的空氣回流。如今運用的導風罩重要有三種情勢:文杜里式、環式和箱式。文杜里式導風罩供給了高的風扇效力,但對照難加工,未被普遍運用。箱式和環式易于加工,且有較好的冷卻后果,運用較為普遍。
  7.冷卻體系的管路
  發起機與散熱器間的進、出水管應盡可以增添拐彎,尤其要特殊避免小半徑的曲折。一切管路應有足夠的柔性,以許可它們之間的絕對靜止。關于較長的管路,應斟酌采取膠管與硬管相聯合的構造。長的硬管應獨自支持。膠管應具備至少517kPa的爆裂壓力。與空地面冷器銜接的管路要盡量增添彎頭,在一切曲折的中央要運用硬管,不能運用軟管。因為空地面冷體系的管路中都有較高的溫度和壓力,加上各個體系間的絕對靜止,成型軟彎管輕易被破壞。
  8.避免暖風的回流
  散熱器排出的暖風的回流進步了散熱器的進風溫度,從而下降散熱器的冷卻效力。因而,冷卻體系設計時必需密封散熱器的周圍,避免風扇排出的熱空氣被再次引入冷卻用空氣回路。同時,也要優化車架和配重塊的設計,保障進、出散熱器的氣流順暢。
  9.冷卻液
  冷卻液具備防凍和防沸的雙重作用,同時還具備防侵蝕等功用。發起機的冷卻液應運用50%的乙烯乙二醇與50%的純潔水的混雜液。需注重的是,乙烯乙二醇的濃度不能超越68%,否則其性能會好轉。
體系運用價值
  依據上述內燃叉車空地面冷發起機冷卻體系的設計順序,杭叉公司開發設計了5~25t等系列內燃叉車空地面冷發起機冷卻體系,經實驗標明,冷卻后果好,性能牢靠。表1是在同一輛7t叉車上配串聯式管帶式散熱器和并聯式板翅式散熱器熱均衡水溫順油溫的對照,實驗后果標明,運用并聯的板翅式散熱器發起機的熱均衡水溫下降了13℃,液力變矩器油溫下降了23。4℃,處理了困擾多年的空地面冷發起機水溫順液力變矩器油溫過高的難題。

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