内燃叉车冷却系统性能的改善 - 文章

内燃叉车冷却系统性能的改善

作者：胥新栋乔俊卫

国内内燃平衡重式叉车由于受结构的限制，一般都采用排风式冷却系统，加上作业环境恶劣，工作强度大，超载频繁，因此要求叉车的冷却系统必须具备优良的性能。我们在叉车上经过对比试验及实际使用，归纳了改进叉车冷却系统性能的一些措施。

1 影响散热性能的因素

影响叉车散热性能的因素主要为：散热器的散热面积、单位时间内散热器的通风量和系统的水循环性能。由于散热面积已定，因此应从改善系统的结构以减小风阻、增大通风量，以及散热器的水循环性能等方面进行改进。

2 冷却系统结构的改善

散热器是冷却系统中主要的散热元件，他和发动机风扇及集风罩共同完成外散热功能。他们的相对布置一般如图1所示。

图中：Wp——凤山外露距离
Wf——风扇宽度
Lc——风扇距散热器芯片之间的距离

若Wp过大，风扇的风量不能全部进入集风罩；Wp过小，吸风阻力会增加，会使风扇效率下降。同理，若Lc过小，风扇产生的气流未发散，风阻力，通过散热器时形成股流，风流不均；Lc过大，气流发散过大，风流不集中，风扇效率下降。风量与风阻之间的关系如图2所示。

图中：P——风阻(×133Pa)
n——风扇转速(r/min)
Q——风扇产生的风量（m3/min)

由图2可知，在风扇转速一定时，风扇产生的风量与阻成反比，而通过散热器的风量直接影响着散热器的散热性能，因此需找出风扇散热器的组合风阻最小时的相对位置关系。

试验及使用表明，Wp、Wf、Lc、A、B尺寸在以下范围内时能达到较好的冷却效果：
Wp=(1/2~2/3)Wf
Lc=80~100mm(风扇直径≤500mm)
100~120（风扇直径≥500mm)
A=10~15mm
B≥15mm

3 冷却系统性能的测试及分析

冷却系统的散热元件是散热器，散热器性能的优劣直接影响着冷却效果，对于叉车来说，散热器选型时，散热面积应较发动机推荐的散热面积大4~5m2。

(1)散热器水循环及水损耗性能的监测及分析

做如图3所示的试验。要求加满水，发动机高速运转平稳后连续观察30mm，应无气泡产生。若有气泡产生，则说明散热器的水循环性能不好；若在灯光下借助于放大镜能观察到细密均匀的气泡，则说明散热器性能较好；无气泡产生时最佳。

将冷却水放出约100mL时，便观察到循环水中有大量的气泡产生。在叉车的实际使用中，由于水膨胀及蒸发，冷却水量会有一定的损耗，若不及时补充冷却水，便会影响散热效果。因此，叉车上应没有副水箱。

(2)副水箱的设置

根据实际使用经验，副水箱的体积应为冷却水总量的5%~8%，副水箱加水后应留出副水箱体积的1/3~1/2作为膨胀空间。副水箱的安装如图4所示。安装时副水箱与散热器的顶部高低差应以不大于150mm为宜。

(3)热平衡试验存在的问题

叉车的热平衡试验是按JB/T51006标准执行的，按环境温度为40°C计算平衡温度，要求平衡温度不大于110°C。考虑到叉车的具体作业情况，叉车生产厂家设计时均把平衡温度确定为不大于100°C，这就需要做热平衡实验来监测这个参数。

热平衡试验要求循环水要全部进入大循环，传统的做法是去掉发动机的节温器再做热平衡试验，这种做法实际上循环水并未全部进入散热器，用此方法测得的热平衡温度不能反映实际温度（低于实际温度），这会使叉车在实际使用中有可能产生过热。正确的方法是将内循环关闭（节温器全开），使冷却水全部进入散热器循环，如图5所示。

4 结论

实验分析证明，解决叉车冷却系统过热问题应从减小风阻、改善冷却系统的循环性能两个方面进行，经对叉车的改进及使用单位的工业性试验，均达到了理想的效果。

(投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (2004-10-26，阅读1663次)

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