柴油机冷却系统匹配试验研究

影响冷却系统散热性能的主要参数包括:水套散热量、热侧冷却液流量和冷侧空气流量,本文主要以空气流量这一参数为出发点,使用对比试验的方法,研究如何通过改变整车冷却系统相关零部件的结构及布置来对冷却系统进行优化,以便更好的指导企业D4F/D平台柴油机在配套应用开发过程中冷却系统的设计开发,主要的研究内容及结论如下:(1)通过对相同冷却系统零部件装在台架上以及装在平头自卸车上的冷却能力进行热平衡测试,对比结果发现,装车后,因自卸车零部件对空气的流动产生了影响,参与热交换的空气流量降低,扭矩点工况的冷却效果降低了9℃,约22.7%,标定工况点的冷却效果降低了14.7℃,约35.7%。通过对相同冷却系统零部件装在不同车型上的冷却能力进行热平衡测试,对比结果发现,装在水泥搅拌车上的冷却效果明显要优于装在工程自卸车上的冷却效果,扭矩工况点的冷却效果提高了6.4℃,约10%,标定工况点的冷却效果提高了12.9℃,约20%。通过同一辆自卸车在水泥混凝土路面与沥青路面进行热平衡测试,对比结果发现,同在有阳光照射的情况下,沥青路面对平头自卸车的冷却系统散热能力要求更高,文中平头自卸车在沥青路面测试时,其冷却能力与在水泥混凝土路面测试时相比,扭矩点的冷却效果降低了4.3℃,约7%,标定点的冷却效果降低了6.8℃,约11%。(2)通过改变风扇的散风量及风压、改变风扇到发动机前端面的距离、改变风扇投影宽度露出护风罩的程度、风扇与风罩偏离散热器芯部安装的程度等几组试验进行对比,得出了冷却系统零部件不同结构或布置时冷却效果优化及劣化的程度,并将其作为指导,应用到解决实际“水温高”问题的案例当中,测试结果表明,改善效果明显。本文通过热平衡试验得出的数据,对于不同车型降低水泵或风扇的消耗功率、解决实际“水温高”等问题具有很好的借鉴意义,对往后同类车型的设计改进及新产品开发也具有重要的参考价值。