冷卻系統(tǒng)普及講義1第1頁，課件共17頁，創(chuàng)作于2023年2月帶走，散熱器又必須有足夠的空氣通道面積及足夠的散熱面積(額定功率時流經(jīng)散熱器的風速在10m/s)。同時，為了保證冷卻空氣把散熱器的熱量帶走，風扇也應供給足夠的空氣流量，同時具有克服空氣道阻力的一定的壓頭。發(fā)動機的溫度，取決于具體的發(fā)動機結(jié)構和發(fā)動機工作條件。但是，這個溫度值，必須在冷卻條件許可的最大與最小溫度范圍之內(nèi)。過熱會使發(fā)動機充氣系數(shù)下降，燃燒不正常（爆燃、早燃等），機油變質(zhì)和燒損，非金屬零部件加速硬化，零件的摩擦損失加劇，引起發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性、可靠性和耐久性全面惡化；過冷會使散熱損失和摩擦損失加劇，發(fā)動機工作粗暴。因此過冷與過熱現(xiàn)象均應避免。對于水冷發(fā)動機來說，溫度極限是用機油溫度或發(fā)動機冷卻水的出口溫度來表示的。一般，冷卻水的極限值，最小是71℃，最大是100℃。對水冷發(fā)動機油溫的規(guī)定，一般在穩(wěn)態(tài)工作條件下，潤滑油的溫度極限是：從最小54℃到最大121℃。含乙二醇的防凍液,是所有內(nèi)燃機冷卻系統(tǒng)最佳的保護劑,它對散熱器可以起防凍、防

2第2頁，課件共17頁，創(chuàng)作于2023年2月蝕及防過熱的保護作用。其中所含保養(yǎng)成分能夠防止發(fā)動機重要構件，如氣缸蓋、缸體、水泵及熱交換器中冷卻管道的積垢。試驗結(jié)果如下：溶解度：與水的可混合性可任意混合

與硬水的可混合性無沉淀泡沫傾向：最大50毫升/1—3秒腐蝕試驗：（與玻璃器皿試驗）銅、錫焊料、黃銅、鋼、鑄鐵、鑄鋁等金屬與合金平均重量損失：全部樣管均少于0.1毫克/cm2模擬腐蝕試驗:銅、錫焊料、黃銅、鋼、鑄鐵、鑄鋁重量損失<0.2毫克/cm2

3第3頁，課件共17頁，創(chuàng)作于2023年2月

乙二醇的沸點是197.2℃,當它與水以適當比例混合時(防凍液濃度不能超過68%,否則性能會惡化。從有關表格可了解到，一般情況下，當防凍液濃度超過68%時，冰點反而會開始上升，至100%時，冰點在-14℃左右),溶液的凝固點最低可降到-53℃,因而可適用于北極工作.發(fā)動機工作的溫度范圍,是由恒溫裝置與冷卻水的沸點來決定的.由于乙二醇與水的混合物的沸點比純水高,因此,可以允許較高的工作溫度.但是,混合液的比熱值低于純水,這樣,對于相同的熱傳導表面來說,冷卻液的容量要求就更大了。(康明斯B系列柴油機要求使用長效防凍防銹液，它含乙二醇50%（容積比），在標準大氣條件下，沸點為108℃，冰點為-37℃。實驗表明，防凍防銹液對各種金屬和橡膠都無腐蝕作用，更換周期為兩年，可保證發(fā)動機冷卻系水套內(nèi)腔不會結(jié)垢，使極寒地區(qū)的發(fā)動機安全過冬。在密封良好的冷卻系內(nèi)，無需經(jīng)常添加冷卻液，減少了保養(yǎng)工作量。)另從減小氣缸的腐蝕性磨損和提高燃料經(jīng)濟性的角度，最佳水溫在100℃～120℃左右最好。這時冷卻水溫與氣溫之間的

4第4頁，課件共17頁，創(chuàng)作于2023年2月溫差大，散熱器的散熱效果好（這就是為什么大部分小轎車通過加壓力蓋將水溫提高至100℃以上的緣故）。整車使用過程中冷卻系統(tǒng)冷卻能力不足、水溫高的原因外在原因：1.水溫傳感器失靈、水溫表誤差過大；2.散熱器被異物堵塞(諸如北京公交散熱器被柳絮堵塞、內(nèi)蒙旅游車被雜草堵塞等)；

3.由于降低運行成本等因素而未按規(guī)定使用防凍液造成發(fā)動機及散熱器內(nèi)大量銹蝕,從而影響散熱效果,表現(xiàn)冷卻系統(tǒng)水溫偏高（大量的車型在新車狀態(tài)情況下未發(fā)生水溫高，而現(xiàn)在體現(xiàn)水溫高均屬此類原因造成）。

內(nèi)在原因：1.風扇、散熱器選擇或匹配不當(表現(xiàn)比較明顯的應該是公交車

5第5頁，課件共17頁，創(chuàng)作于2023年2月系列,原設計時均對額定功率時發(fā)動機的散熱量進行校核,未考慮公交車使用工況,即車速較低,超載嚴重,對發(fā)動機來說,其對應工況應該是最大扭矩工況,此時,發(fā)動機散熱量雖然較額定工況小,但由于此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低、風扇吸風量較少，從目前的使用反饋來看，風扇、散熱器選擇不甚合理);2.散熱器周圍不密封導致熱風回流(尤其是散熱器外側(cè)與倉門密封用的豎式橡膠密封條處。此項車身附件室已對U、V系列作專題整改目的是進一步提高該處的密封);3.進風倉密封和隔熱不好,導致進風溫度高(表現(xiàn)比較明顯地是老式KLQ6100G消聲器與散熱器同側(cè)布置且密封效果較差同時由于散熱器前橫梁布置較高嚴重影響進風量);4.散熱器進氣倉門設計不合理,導致散熱器進風量不足或熱風回流造成進風溫度高(前面已經(jīng)介紹過,前置發(fā)動機進風格柵面積不小于散熱器正面積的80%,后置發(fā)動機進風格柵面積大于或等于6第6頁，課件共17頁，創(chuàng)作于2023年2月散熱器正面積。表現(xiàn)比較明顯的車型為U、V系列進風格柵面積較小造成進風量不足從而造成水溫偏高。老式KLQ6820G進風格柵開口開至散熱器截面后可造成熱風從倉門外回流，影響散熱器進風溫度)從設計角度及服務角度對出現(xiàn)上述問題的處理辦法：

1.首先排除上述外在原因造成的水溫偏高因素的影響，對誤差較大的水溫傳感器及水溫表等進行更換。設計時選用性能和可靠性均較好的哈爾濱威帝儀表和傳感器等。采用譬如容易清理的布簾結(jié)構來過濾雜草及柳絮等（主要針對草原及北京地區(qū)）。同時，應該盡最大努力說服用戶使用防銹防凍液進而防止發(fā)動機及散熱器銹蝕、結(jié)垢等（會嚴重影響發(fā)動機傳熱），提高發(fā)動機及散熱器等使用壽命（發(fā)動機及散熱器的清洗可以用堿水溶液來進行，10L水中加入750-800g洗滌用堿，以中等速度將柴油機運轉(zhuǎn)預熱10-15分鐘，讓溶液在柴油機內(nèi)停留10-12小時，再重新運轉(zhuǎn)發(fā)動機10-15分鐘，然后將溶液放掉，再用清水仔7第7頁，課件共17頁，創(chuàng)作于2023年2月細清洗后運轉(zhuǎn)3-5分鐘，放掉，換上新防凍液即可。在清除內(nèi)部水垢的同時，千萬不要忘掉清除散熱器、中冷器等外部灰塵和污垢）。2.檢查在用車輛上述該密封處密封效果;同時對U、V系列車型從設計上對上述密封處作專題整改和重新設計。目的是改善密封效果，提高密封可靠性。對于其它系列車型由于散熱器安裝結(jié)構的影響無法作上述整改，但希望在使用過程中，對該處的密封提請注意（已發(fā)現(xiàn)部分車型該處密封條丟失未進行及時處理，也發(fā)現(xiàn)個別司機將發(fā)動機檢修門在運行時打開以為可以提高進風量或改善發(fā)動機散熱，諸不知這樣會嚴重影響進風溫度，更加惡化發(fā)動機的散熱）。3.由于冷卻系統(tǒng)對整車噪聲貢獻度體現(xiàn)在風扇旋轉(zhuǎn)的線速度大小之上，線速度大，則噪聲大，線速度小，噪聲值則小。設計時既為了滿足發(fā)動機冷卻的要求，同時也為了符合噪聲限值的要求，盡可能采用大直徑、低轉(zhuǎn)速的風扇來達到設計要求。但這受整車布置限制，因此一般控制風扇線速度不超過80m/s來滿足上述兩方面的要求。也就是根據(jù)8第8頁，課件共17頁，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)動機轉(zhuǎn)速及曲軸皮帶輪直徑大小來調(diào)整風扇皮帶輪直徑大小來實現(xiàn)。目前公司風扇皮帶輪有兩種規(guī)格，即直徑為Ф175mm和Ф150mm兩種。其中Ф175mm直徑的風扇皮帶輪只用于裝玉柴系列發(fā)動機，其它類型發(fā)動機所裝用的均為直徑Ф150mm的風扇皮帶輪?，F(xiàn)在市場反饋，裝Ф175mm直徑的風扇皮帶輪車型存在水溫高的問題，從維修使用的角度出發(fā)，同意將直徑為Ф175mm風扇皮帶輪更換為直徑為Ф150mm風扇皮帶輪（直徑為Ф150mm風扇皮帶輪的采購代號為：1300B0M-00004），通過提高風扇轉(zhuǎn)速可以部分改善冷卻效果。目前，U、V系列及公交車系列均從設計上進行了切換。Ф175mm直徑的風扇皮帶輪庫存消耗完后將進行全部切換。兩種皮帶輪從更換的角度出發(fā)，完全可以互換。4.由于風扇的設計、制造及試驗技術的不斷提高，目前風扇生產(chǎn)廠家已經(jīng)制造出一種扇風量更大的寬葉風扇。其與原使用的風扇結(jié)構參數(shù)及試驗結(jié)果列表如下：9第9頁，課件共17頁，創(chuàng)作于2023年2月編號

風扇直徑（mm）

葉片數(shù)

輪轂直徑（mm）

風扇形式

葉片材料

1#

600

8

250

等距機翼

進口尼龍改性

2#

597

10

194

等距機翼

進口尼龍改性

10第10頁，課件共17頁，創(chuàng)作于2023年2月風扇轉(zhuǎn)速rpm

風量m3/s

靜壓pa

功率kw

靜壓效率%

1#

2#1#

2#

1#

2#

1#

2#

1800

3.01

2.98

362.1

359.6

3.43

3.32

31.8

32.1

2100

3.51

3.43

501.3

496.1

5.37

5.15

32.8

33.0

2400

3.96

3.91

653.3

648.1

7.82

7.44

32.9

33.2

2700

4.20

4.14851.6

844.910.83

10.24

33.1

33.3

11第11頁，課件共17頁，創(chuàng)作于2023年2月從以上試驗結(jié)果可看出,扇風量及靜壓均有不同程度的增加,當然,風扇消耗功率也有一定的增加。扇風量尤其是靜壓的提高，這一點對于目前我們采用13T01-01010散熱器的公交車型意義比較大。因為該散熱器其散熱面積雖說是目前我公司所用散熱器中最大的一種（散熱器散熱面積為47m2），但是該散熱器正面積并不大，它是通過增加排管數(shù)來加大散熱面積，我們知道增加排管數(shù)必然增加散熱器通過阻力，尤其對于長期運轉(zhuǎn)在低轉(zhuǎn)速的公交車來說，風扇轉(zhuǎn)速較低，散熱器通過阻力又大，散熱器散熱量有限，這樣必然會影響冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。因此采用這種寬葉風扇就變得很有意義。在對用戶服務時，在采用小直徑風扇皮帶輪的情況不能解決的情況下，可以將更換寬葉風扇作為一種處理方案。目前，公司從設計上，對U、V系列車型，以及公交系列車型都進行了寬葉風扇的切換工作（兩種風扇與原使用的風扇從換裝的角度出發(fā)是完全一樣的）。待庫存消耗完后，其它車型將作相應的切換。替代直徑為φ570mm（零件號為：13A11-08010）窄葉風扇的寬葉風扇零件號為：

12第12頁，課件共17頁，創(chuàng)作于2023年2月13T22-08010，同時其直徑更改為φ580mm；替代直徑為φ597mm（零件號為：13E01-08010）窄葉風扇的寬葉風扇零件號為：13U07-08010，同時其直徑更改為φ600mm。5．關于銅質(zhì)和鋁質(zhì)散熱器等相關問題：泰安魯美對銅質(zhì)和鋁質(zhì)散熱器的散熱性能作過對比試驗，試驗結(jié)果如下：型號

芯子尺寸寬×高×厚mm

冷卻水管數(shù)目

冷卻水管尺寸mm

散熱帶帶數(shù)

散熱面積m2

銅質(zhì)

485×405×49

114

13×2

39

11.3

鋁質(zhì)

485×410×34

48

32×2

49

9.713第13頁，課件共17頁，創(chuàng)作于2023年2月重量風速kg/m2s

8101214標準散熱量Qn(KJ/h)

銅質(zhì)153180。81171487。56186164。50200024。33鋁質(zhì)193898。30217877。58240627。70259946。2514第14頁，課件共17頁，創(chuàng)作于2023年2月從上表所列出的試驗數(shù)據(jù)可以看出,鋁質(zhì)散熱器標準散熱量比銅質(zhì)散熱器增加了26.58%、27.05%、29.26%、29.96%。也就是說，在適配同一發(fā)動機時，采用鋁質(zhì)散熱器從結(jié)構尺寸上來說可以制作得更為緊湊一些，或者，在相同條件下，采用鋁質(zhì)散熱器可以提高冷卻系統(tǒng)的冷卻能力。目前在對用戶服務過程中，有少部分車型已經(jīng)對其散熱器進行了試換。在設計時，首先對裝用13T22-01010散熱器的公交車進行批量試裝，后續(xù)將對裝用13T01-01010散熱器的車型進行批量試裝，待試裝及試用結(jié)果出來后會根據(jù)實際情況進行批量替換。但這里要提醒一點，那就是鋁質(zhì)散熱器損壞后，無法采用象銅質(zhì)散熱器修復的辦法來進行鉛錫焊修補。只有進行總成更換。鑒于此，目前對鋁質(zhì)散熱器的使用僅限于路況較好的公交車車型。其中有用于T22、T24、M61、M23等車型的13T22-01001-B的鋁質(zhì)散熱器，有用于G42、M11、M63、T23、T41等車型的13T01-01010-A鋁質(zhì)散熱器。另針對新疆的KLQ6751車型用鋁質(zhì)散熱器零件號為：13N02-13001-B

15第15頁，課件共17頁，創(chuàng)作于2023年2月6．關于發(fā)動機后倉門開孔的問題：一輛行駛中的汽車后部產(chǎn)生的尾流，包含著許多由于車身所引起的渦流。其對車身尾部的壓力分布可以通過風壓管放在尾流中橫向移動而測出。從相關的壓力線圖可查到，對于發(fā)動機倉來說，其壓力為正值。即空氣從車后向車內(nèi)