铣刨机散热系统的分析

    发动机在工作时,汽缸内的温度可高达2200K ~ 2800K,循环的平均温度也有970 K~ 1300 K。为保证铣刨机发动机的正常工作,必须将与高温气体接触的机件加以冷却(散热)，将这些机件的热量或者直接、或者利用介质(例如水)散入大气中。 在发动机中，燃料燃烧所放出的热量,只有20% ~ 40%转变为机械功其余的热量则随同废气流去、随同冷却水(或空气)流去、以及被消耗在摩擦阻力上等等。发动机的散热对热能是一种无益的消耗,但要使发动机正常运转，不散热是不可能的。热能在其他方面的损失(废气、摩擦等)也是不可避免的。发动机技术的发展也就是尽量设法提高转变为有用机械功的热量所占的比例。如前所叙,发动机冷却不足(温度过高)是有害的。同样,冷却过强(温度过低)也不利于发动机的工作。

    发动机温度过低时,使汽油(柴油)汽化的热量不足,燃油中的重质成分不能汽化,这就需要用较多的燃油柴才能产生所需的动力。而且，发动机中凉的表面会使燃烧部分地熄灭,些未完全燃烧的燃油就会产生烟垢。发动机温度过低还会使燃烧生成的水分冷却而凝结。这些末燃烧的燃油、烟垢和水穿过活塞环漏入曲轴箱，冲去气缸壁上的机油，是曲轴箱中的机油稀释,结果导致气缸壁和活塞环的擦伤和过度磨损。

    在冷却水温度低于650 ~ 700°C时，气缸的磨损将大大加剧。因此,为保证发动机的正常运转和使用寿命,发动机温度状态必须适当。冷却系的功用就是保证发动机在最适宜的温度状态下工作,通常以气缸盖中冷却水的温度保持在800 ~ 900°C为宜,液压油温度450 ~ 600°C为宜。启动时,应能使发动机水温与液压油温尽快热起到正常工作温度,并能在随后的工作中保持这一温度。

    国内外大多数铣刨机的发动机采用的是“强制循环式水冷系”。散热扇是有定量泵和定量马达来驱动,来控制发动机水温及液压油温的。定泵的转速随发动机的转速而变化,相应散热扇转速也随发动机的转速而变化,这样造成发动机在"凉车情况下温度提升慢,燃油汽化不充分，导致气缸壁的过度磨损。且，这种散热形式使冷却强度不易控制。冷却系应该在困难的工作条件下(转速低负荷大)能得到可靠的冷却。在工作条件变化时(转速高负荷小) , 就需要减小冷却强度,以保持冷却水的最有利温度不至于过冷。

    国内有些铣刨机油水温控制采用了汽油机的温控方式，利用温控开关来控制散热扇，散热扇由直流电机来驱动,直流电机两档调速,当水温在850°C左右时低速运转,当水温在950°C左右时高速运转。由于铣刨机把油散和水散作在一起, 散热面积比较大,这就要求大功率的直流电机,大功率直流电机浪费空间且价格昂贵，相应环节过多,可靠性不高。看来这种方式并不是最佳选择。

    冷却风扇智能化控制系统是一项新的铣刨机温控技术, 该系统由3个温度传感器(分别检测液压油温、发动机空气汲冷却液温度)、散热扇 、风扇驱动马达、控制器、电磁比例压力变泵等组成。根据温度传感器的反馈信号，控制器通过改变泵的排量实现风扇转速的自动调节。当发动机水温800°C以下、液压油温在450°C 下时，散热扇以极低的速度运转，使液压油、水温迅速上升。随着温度升高,散热扇随之升高，不受发动机转速的影响,且发动机始终工作在最佳温度范围。当电气系统出现故障后，变量泵满排量输出，预防因电路故障造成风扇停机。这种温控方式可靠性高,对发动机的保护较为及时，应用逐渐广泛。

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