銑刨機散熱系統的分析

    發動機在工作時,汽缸內的溫度可高達2200K ~ 2800K,循環的平均溫度也有970 K~ 1300 K。為保證銑刨機發動機的正常工作,必須將與高溫氣體接觸的機件加以冷卻(散熱)，將這些機件的熱量或者直接、或者利用介質(例如水)散入大氣中。 在發動機中，燃料燃燒所放出的熱量,只有20% ~ 40%轉變為機械功其余的熱量則隨同廢氣流去、隨同冷卻水(或空氣)流去、以及被消耗在摩擦阻力上等等。發動機的散熱對熱能是一種無益的消耗,但要使發動機正常運轉，不散熱是不可能的。熱能在其他方面的損失(廢氣、摩擦等)也是不可避免的。發動機技術的發展也就是盡量設法提高轉變為有用機械功的熱量所占的比例。如前所敘,發動機冷卻不足(溫度過高)是有害的。同樣,冷卻過強(溫度過低)也不利于發動機的工作。

    發動機溫度過低時,使汽油(柴油)汽化的熱量不足,燃油中的重質成分不能汽化,這就需要用較多的燃油柴才能產生所需的動力。而且，發動機中涼的表面會使燃燒部分地熄滅,些未完全燃燒的燃油就會產生煙垢。發動機溫度過低還會使燃燒生成的水分冷卻而凝結。這些末燃燒的燃油、煙垢和水穿過活塞環漏入曲軸箱，沖去氣缸壁上的機油，是曲軸箱中的機油稀釋,結果導致氣缸壁和活塞環的擦傷和過度磨損。

    在冷卻水溫度低于650 ~ 700°C時，氣缸的磨損將大大加劇。因此,為保證發動機的正常運轉和使用壽命,發動機溫度狀態必須適當。冷卻系的功用就是保證發動機在最適宜的溫度狀態下工作,通常以氣缸蓋中冷卻水的溫度保持在800 ~ 900°C為宜,液壓油溫度450 ~ 600°C為宜。啟動時,應能使發動機水溫與液壓油溫盡快熱起到正常工作溫度,并能在隨后的工作中保持這一溫度。

    國內外大多數銑刨機的發動機采用的是“強制循環式水冷系”。散熱扇是有定量泵和定量馬達來驅動,來控制發動機水溫及液壓油溫的。定泵的轉速隨發動機的轉速而變化,相應散熱扇轉速也隨發動機的轉速而變化,這樣造成發動機在"涼車情況下溫度提升慢,燃油汽化不充分，導致氣缸壁的過度磨損。且，這種散熱形式使冷卻強度不易控制。冷卻系應該在困難的工作條件下(轉速低負荷大)能得到可靠的冷卻。在工作條件變化時(轉速高負荷小) , 就需要減小冷卻強度,以保持冷卻水的最有利溫度不至于過冷。

    國內有些銑刨機油水溫控制采用了汽油機的溫控方式，利用溫控開關來控制散熱扇，散熱扇由直流電機來驅動,直流電機兩檔調速,當水溫在850°C左右時低速運轉,當水溫在950°C左右時高速運轉。由于銑刨機把油散和水散作在一起, 散熱面積比較大,這就要求大功率的直流電機,大功率直流電機浪費空間且價格昂貴，相應環節過多,可靠性不高?？磥磉@種方式并不是最佳選擇。

    冷卻風扇智能化控制系統是一項新的銑刨機溫控技術, 該系統由3個溫度傳感器(分別檢測液壓油溫、發動機空氣汲冷卻液溫度)、散熱扇 、風扇驅動馬達、控制器、電磁比例壓力變泵等組成。根據溫度傳感器的反饋信號，控制器通過改變泵的排量實現風扇轉速的自動調節。當發動機水溫800°C以下、液壓油溫在450°C 下時，散熱扇以極低的速度運轉，使液壓油、水溫迅速上升。隨著溫度升高,散熱扇隨之升高，不受發動機轉速的影響,且發動機始終工作在最佳溫度范圍。當電氣系統出現故障后，變量泵滿排量輸出，預防因電路故障造成風扇停機。這種溫控方式可靠性高,對發動機的保護較為及時，應用逐漸廣泛。

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