聯合收割機內柴油機過熱原因

在“三夏”大忙季節，小麥聯合收割機工作條件惡劣，不僅環境溫度高，灰塵大，而且滿負荷作業時間長，因此與之配套的柴油機常常因散熱不良而出現散熱器水箱開鍋、氣缸拉缸等熱故障。筆者根據在實際工作中的經驗，就收割機內的柴油機過熱原因分析如下：

一、燃燒室

聯合收割機作業時，燃燒室是柴油機的起始熱源，燃燒室內工作氣體溫度很高，最高達1500℃～2000℃。為了保證燃燒室相關零件的正常工作，燃燒室的外圍必須有一定數量的冷卻介質水。對于具有分隔式燃燒室如預燃室、渦流室的柴油機，其冷卻面積與工作容積之比值較直噴式柴油機大。而且由于預燃室中渦流室所增加的冷卻面積參與熱交換最強烈，再加上這種分隔式燃燒室的主燃室內的強烈渦流更進一步促進燃燒和膨脹期間熱量的傳出。因此，這種柴油機在相同條件下比較容易過熱。考慮到聯合收割機的作業環境溫度高、灰塵大，柴油機的冷卻條件惡劣，建議聯合收割機廠選用動力時，優先采用直噴式柴油機，從源頭減少冷卻系的負荷。

二、進氣狀況

不同的進氣狀況(壓力與溫度)直接影響到柴油機的燃燒性能，所以在聯合收割機總體設計時，凡是惡化柴油機進氣壓力和進氣溫度狀況的布置應盡量避免。例如，柴油機的進氣口不應過分接近散熱器后的風道及收割機上的其他零部件，以免進入燃燒室的新鮮空氣因流動阻力太大或溫度太高而增加整機熱負荷。

三、冷卻水流量

在柴油機燃燒室結構和工作狀況確定的前提下，為了提高冷卻水的流量，一方面降低了燃燒室外冷卻水的平均溫度，另一方面增強了水流擾動，可以提高換熱系數，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水泵特性及系統阻力，而提高水泵的轉速又是提高水流量行之有效的辦法。但是，轉速提高有一個限制，就是冷卻水在柴油機水腔及散熱器內克服系統阻力流動時，水泵內各處的壓力要高于水泵的汽化壓力。否則，柴油機剛開始工作，冷卻水就立即汽化(水蒸氣的導熱系數不到水的1／25)。因此，柴油機冷卻系統在設計、制造、安裝和維護時，凡能影響水流量的因素(比如柴油機機體上冷卻水道進水口的鑄造精度，柴油機進、出水軟管的扭曲及散熱器熱管的堵塞等)，都應引起注意。

四、冷卻水質

水質的好壞直接影響冷卻水的導熱性能和水垢的形成。由于水垢的導熱系數僅為水的1／3000左右，因此薄薄的水垢將嚴重增加熱阻，而且水垢的增加還影響冷卻水的流動阻力及流量。因此，實際使用收割機時，柴油機的冷卻水千萬不能使用河水、井水等硬水。

五、風扇轉速

風扇轉速越高，冷卻空氣流量值越大。由于風扇與水泵同軸，提高風扇轉速時水泵流量同時加大，進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散熱效果的大幅提高是有利的。當然，風扇轉速的提高必然帶來柴油機額外功率消耗的增加，對風扇和水泵的強度也提出了更高的要求。

六、冷卻系統內外的積垢

聯合收割機投入使用后，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，加上流經散熱管內外的流體流量與速度同時受到影響，從而嚴重降低散熱器的散熱效率。

七、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空氣流量的影響。在一定空間條件下，過多地增加散熱片數量或散熱片的長度勢必增加冷卻空氣的流動阻力，從而對風扇前端(也就是散熱器的內側)的靜壓產生影響，減少空氣的有效流量。因此，設計或選擇散熱器時，不宜盲目增加其散熱總面積和散熱器厚度，而應盡量采用符合國家標準的散熱器結構與形式，以免工作時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。