浅谈装载机冷却组优化匹配的实验研究

摘要：冷却组在车辆的使用或运行过程中往往起着至关重要的作用，通常情况下，车辆散热器的大多采用集中布置的方法形成冷却组。其匹配的不合理不仅与它们所处的位置有一定关系，而且还与个散热器的散热能力有直接关系。本文将装载机中的油、气、水的冷却组作为研究对象，通过使用实验验证与理论计算等手段，对已有的冷却组进行结构的调整，解决了装载机液压油的散热器、变矩器的散热器以及水散热器的开锅等散热程度不好的问题。

关键词：装载机 冷却组 优化匹配

在车辆上，要维持发动机的正常运转工作，就需要通过中冷器、变矩器的油冷却器、液压油冷却器、机油冷却器与水散热器等散热设备组成的冷却组对它进行合理的降温。如果配置没有进行合理的布局，则有可能会对发动机正常的工作产生影响，进而导致车辆整体都无法开展工作。

1.装载机的具体要求与参考数据

对实验中所使用发动机的选择应遵循如下标准：标定转速为每分钟2200转；标定功率为158千瓦；最大转矩的转速应达到每分钟1300至1500转，最大转矩为938牛米。此外，选择冷却风扇时应选择进口温度在50度、出口温度在87度以及每小时流量输出在18000千克的风扇。另外，对于其他散热设备的选择也应按照表1中所规定的标准进行。

2.某装载机的问题与分析

2.1某装载机中冷却组的原结构

此类装载机的冷却组位于整体机体的后部，设计时在冷却组和发动机二者间安装了风扇。如图1：

2.2某装载机中冷却组所存在的问题

在实验过程中此类装载机的冷却组出现了下列问题：

（1）变矩器的油散热器的散热效果不好，变矩器内油的温度高达130度或更高。

（2）通过对液压油存放的油箱实际温度的测量后发现，其油温已经达到了90度，由此可以反映出液压油的散热器冷却的效果并不能够满足实际工作的要求。

（3）水散热器中经常出现开锅等问题，其水温难以下降，进而造成了发动机无法正常运转等问题。

2.3某装载机中冷却组问题的原因分析

当对此装载机在停机观察分析后发现，其主要原因是冷却组在匹配的过程中存在不合理的安排。具体体现为以下四个方面：

（1）变矩器的油散热器

此类散热装置散热效果不好的主要原因在于进入变矩器的油散热器中冷却的空气温度太高，而且其散热的面积也相对较小。

（2）液压油的散热器

该装载机的设计中，液压油的散热器位于整个冷却组的尾端，当冷却空气被在其之前的散热器进行使用后温度会不断上升，这样的匹配设计不仅没有使液压油的散热器达到冷却的目的，反而使其被加热了。

（3）水散热器

此类装载机使用的是增压型的发动机，所以在设计过程中加装了中冷器，进而增加了冷却空气的侧向流动阻力，使得水散热器所接受到的冷却风量出现相应的降低。随着冷却风的温度的不断提高，水散热器的散热能力也逐步降低，最终导致冷却水出现沸腾的现象。

（4）风扇

在装载机的冷却组设计时风扇使用的是吹风式的，冷却空气的主要来源是发动机周边所产生出来的热的空气，进而导致了冷却风在进口时温度较高等问题的出现。

3.冷却组的优化配置

3.1对于设计结构的优化配置

鉴于上述问题的具体情况，可以给出以下3点优化配置的建议（效果图见图2）：

（1）把液压油的散热器和中冷器通过并联的方法连接后，将其放置在第一排靠近风扇的位置，以达到改善冷却效果和降低冷却空气的进气的温度。

（2）将水箱放置于第二排对其进行管片式的结构改造，以降低进气过程中的温度，进而使其冷却效果得到改善。

（3）变矩器的油散热器可以放置在第三排并增大其迎风的面积，以保证此类散热设备的进风量和总的散热面积都得到提升，从而改变其散热的效果。

3.2进行优化匹配后的实车测试结果

在完成相应的冷却组优化配置之后，将装载机进行高速的实车驾驶100公里进行测试，其结果如下（见表二）。

根据上述数据显示，当平均的环境温度在35时，风扇的进口空气的平均温度在45度左右，冷却组的出口空气的平均温度在85度上下，与表1相比，各个散热设备的温度数值均有所下降。由此可见，对冷却组进行优化配置的效果还较为理想。

4.结语

所以，装载机冷却组有关设计部门不仅要结合实际的情况和参数等实际问题，而且还要运用先进的手段和技术。只有这样，才能为装载机冷却组的优化匹配提供有力的保障。

参考文献：

[1]王雪莲，秦四成，缪雷，王剑鹏，郑雪松，王开宝.ZL50型轮式装载机散热系统过热现象试验研究[J].工程机械. 2009.

[2]陆国栋，俞小莉，张毅，夏立峰.间距对轮式装载机冷却组性能影响的风洞试验[J].浙江大学学报（工学版）. 2008.