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聯(lián)合收割機(jī)用柴油機(jī)過(guò)熱問(wèn)題分析 聯(lián)合收割機(jī)工作條件惡劣,不僅環(huán)境溫度高、灰塵大,而且滿負(fù)荷作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),所以配套的柴油機(jī)常常因散熱不良而出現(xiàn)散熱不良而出現(xiàn)散熱不良而出現(xiàn)散熱器水箱開鍋、氣缸拉缸等熱故障。這一問(wèn)題一直困擾著收割機(jī)和柴油機(jī)的過(guò)熱問(wèn)題進(jìn)行了分析。
?。保P(guān)于燃燒室
聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)時(shí),燃燒室是柴油機(jī)的起始熱源,燃燒室內(nèi)工作氣體溫度很高,**高達(dá)1500-2000攝氏度。為了保證燃燒室相關(guān)零件的正常工作,燃燒室的外圍必須有一定數(shù)量的冷卻介質(zhì)為水。對(duì)于具有分隔式燃燒室如預(yù)燃室、渦流室的柴油機(jī),其冷卻面積與工作容積之比值較直噴式柴油機(jī)為大。而且由于預(yù)燃室中渦流室所增加的冷卻面積是參與熱交換**強(qiáng)烈的,再加上這種分隔式燃燒室的主燃室內(nèi)的強(qiáng)烈渦流更進(jìn)上步促進(jìn)燃燒和膨脹期間熱量的傳出,因此,這種柴油機(jī)在相同條件下比較容易過(guò)熱??紤]到聯(lián)合收割機(jī)的作業(yè)環(huán)境溫度高、灰塵大,柴油機(jī)的冷卻條件惡劣,我們建議聯(lián)合收割機(jī)廠選用動(dòng)力時(shí),優(yōu)先采用直噴式柴油機(jī),從源頭減少冷卻系的負(fù)荷。
?。玻P(guān)于進(jìn)氣狀況
不同的進(jìn)氣狀況(壓力與溫度)直接影響柴油機(jī)的燃燒性能,所以在聯(lián)合收割機(jī)總體設(shè)計(jì)時(shí),凡是惡化柴油機(jī)進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣溫度狀況的布置應(yīng)盡量避免。例如,柴油機(jī)的進(jìn)氣口不應(yīng)過(guò)分接近散熱器后的風(fēng)道及收割機(jī)上的其他零部件,以免進(jìn)入烯燒室的新鮮空氣因流動(dòng)阻力太大或溫度太高而增加整機(jī)熱負(fù)荷。
?。常P(guān)于冷卻水流量
在柴油機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)和工況確定的前提下,為了提高冷卻水的流量,這樣,一方面降低了燃燒室外冷卻水的平均溫度,另一方面增強(qiáng)了水流擾動(dòng),可以提高換熱系數(shù),降低熱阻,更有效地保證熱量的正常傳遞。水流量的大小取決于泵特性及系統(tǒng)阻力,而提高水泵的轉(zhuǎn)速是我們提高水流量行之有效的辦法。但是,轉(zhuǎn)速提高有一個(gè)限制,就是冷卻水在柴油機(jī)水腔及散熱器內(nèi)克服系統(tǒng)阻力流動(dòng)時(shí),水泵內(nèi)各處的壓力要高于水泵的汽化壓力。否則,柴油機(jī)剛開始工作,冷卻水就立即汽(水蒸氣的導(dǎo)熱系數(shù)不到水的1/25)。因此,柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、制造、安裝和維護(hù)時(shí),凡能影響水流量的因素(比如柴油機(jī)機(jī)體上冷卻水道進(jìn)水口的鑄造精度,柴油機(jī)進(jìn)、出水軟管的扭曲及散熱器熱管的堵塞等),都應(yīng)引起我們的注意。
4.關(guān)于冷卻水質(zhì)
水質(zhì)的好壞直接影響冷卻水的導(dǎo)熱性能和水垢的形成。由于水垢的導(dǎo)熱系數(shù)僅為水的1/3000左右,因此薄薄的水垢將嚴(yán)重增加熱陰,而且水垢的增加還影響冷卻水的流動(dòng)阻力及流量。因此,實(shí)際使用收割機(jī)時(shí),柴油機(jī)的冷卻水千萬(wàn)不能使用河水、井水等硬水。
?。担P(guān)于風(fēng)扇轉(zhuǎn)速
風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越高,冷卻空氣流量值越大。由于風(fēng)扇與水泵同軸,提高風(fēng)扇 轉(zhuǎn)速時(shí)水泵流量同時(shí)加大,進(jìn)一步減小了散熱器的總體熱阻。因此采用較小直徑的水泵帶輪對(duì)散熱效果的大幅提高是有利的。當(dāng)然,風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的提高必然帶來(lái)柴油機(jī)額外功率消耗的增加,風(fēng)扇和水泵的強(qiáng)度也提出了更高的要求。
?。叮P(guān)于冷卻系統(tǒng)內(nèi)外的積垢
聯(lián)合收割機(jī)投入使用后,如果使用者不注意散熱器外灰垢清理和添加的冷卻水的軟化,散熱器內(nèi)外的污垢將越積越厚,這將極大地增加散熱器的總體熱阻,加上流經(jīng)散熱管內(nèi)外的流體流量與速度同時(shí)受到影響,從而嚴(yán)重降低散熱器的散熱效率。
?。罚P(guān)于散熱器的散熱總面積
增加散熱量的另外一條途徑,就是增加散熱器的散熱總面積,但必須考慮散熱器的散熱片對(duì)空氣流量的影響。在一定空間條件下,過(guò)多地增加散熱片數(shù)量或散熱片的長(zhǎng)度勢(shì)必增加冷卻空氣的流動(dòng)阻力,從而對(duì)風(fēng)扇前端(也就是散熱器的內(nèi)側(cè))的靜壓產(chǎn)生影響,減少空氣的有效流量。因此,設(shè)計(jì)或選擇散熱器時(shí),宜盲目增加其散熱總面積和散熱器厚度,而應(yīng)盡量采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的散熱器結(jié)構(gòu)與形式,以免工作時(shí)空氣流通阻力太大而減少冷卻空氣的流量,反而阻礙了散熱效率的提高。
發(fā)表于 @ 2008年06月24日 15:19:00 |點(diǎn)擊數(shù)()