鋪路機械冷卻系統現存的問題及其解決辦法

袁博

摘要：鋪路機的功能就是修復不平整的路面，其中路面的環境極其不好，這就要求鋪路機能夠克服這些惡劣的工況正常工作，不耽誤工期。鋪路機里面主要的裝置就是內燃機，內燃機燃燒燃料后把化學能轉化為機械能和內能，其中機械能是我們應用的，屬于有用功，但是內能就是無用功，轉化成熱量，在鋪路機的工作中如果熱量不能及時的散發出去就會產生液壓油溫度過高和發動機過熱等現象，一旦出現這些現象鋪路機就不能正常工作，需要停止工作給機械降溫，這樣就大大的降低了工作效率，給人們的生活和交通帶來了不利的影響，本文就如何解決鋪路機械冷卻系統現存的問題進行簡單剖析。

關鍵詞：鋪路；機械冷卻系統；風扇；發動機

1 鋪路機械冷卻系統存在的不足

現在鋪路機械的冷卻系統還采用老式的曲軸定轉動比驅動，鋪路機在工作的時候由于一部分化學能轉化成熱能（無用功）就會致使鋪路機械內部裝置溫度過高，溫度一旦超過機械的額定溫度就會損壞機械裝置，老式機械由于技術水平落后等因素存在著預熱時間長、不同條件下散熱任務分布不均衡、啟動轉矩大、低速大負荷時產生的熱量多等弊端，但是冷卻系統始終以一個標準給機械冷卻，這時就不能滿足鋪路機械冷卻的需要，與此同時在高速小負荷工作時，產生的熱量不多，冷卻系統還是以一個標準去冷卻機械，又導致冷卻能力過剩的問題，以上的問題導致了鋪路機輸出效率低。鋪路機械冷卻系統基本存在以下幾方面的不足：

1.1 負載問題

一些特定的工作環境會給機械設備帶來一些負載問題。鋪路機械運行的工況都較為惡劣，如：高溫、多粉塵等條件，這些外在影響因素帶給發動機較大的負擔，產生巨大熱量，使得包括發動機在內的各個器件溫度升高。由于近些年鋪路成為城市建設的重要內容之一，各個城市對鋪路工程的作業量需求大大增加，老式的發動機冷卻系統冷卻能力不足，難以完成長時間的連續工作，從而延誤工期、耽誤城市的發展。

1.2 阻力問題

一個是發動機冷卻系統自身結構單一，增大了冷卻系統的空氣阻力，造成冷卻空氣和冷卻液的溫差過大，不利于發動機的散熱和排熱。另一個是潤滑不好帶來的阻力。由于溫度過高，潤滑油燒蝕，潤滑系統工作不良，使各個元件之間發生干摩擦，產生阻力，并且磨損機械。

1.3 結構問題

鋪路機械內部機械結構的合理安排對散熱也有著相當大的影響，如：一些機械結構安排不合理把產熱器件安裝在機械的最里面致使散熱不方便；我們常常只考慮發動機的冷卻問題而忽視了其他產熱元件而不對其他產熱元件安裝散熱系統，這樣也會導致鋪路機械內部溫度過高而不能正常工作；有的冷卻系統讓冷卻空氣流過液壓油的散熱器后在流過發動機的散熱器，如果用兩個冷卻系統分別讓其經過液壓油和發動機的散熱器就會提高熱交換速度，達到更好的冷卻效果。

2 鋪路發動機冷卻系統的改進方案

發動機冷卻系統主要由冷卻液溫度傳感器、電控單元（ECU）、電磁比例溢流閥、液壓泵、液壓馬達、油箱、冷油器及粗精過濾器等組成。冷卻系統的工作原理：由冷卻溫度傳感器檢測發動機的溫度，把收集來的信息傳給電控單元（ECU），電控單元（ECU）處理收集來的信號進行分析最后發出控制信號，進而調節電磁比例溢流閥的輸入電流，進而控制溢流閥的調整壓力，調節發動機冷卻風扇液壓驅動系統及液壓馬達的進出口壓力差，油壓的改變就會對冷卻風扇和水泵起到調速的作用。

2.1 避免頻繁啟動冷卻風扇

冷卻風扇里面的主要驅動裝置也是發動機，頻繁的啟動發動機就會使發動機產生更多的熱量，冷卻風扇的最大轉速要根據最大負荷時產生熱量來定，可通過控制電磁比例溢流閥來控制其中電流最后控制電動機的轉速，改變電流的大小就可讓風扇在最大和最小轉速之間運行。

2.2 控制溫度

液壓油冷卻系統，液壓油的冷卻風扇采用電動機驅動。液壓系統中的液壓油溫度，一般應控制在30-50攝氏度范圍內，最高不應高于70攝氏度，最低不應低于15攝氏度。液壓油溫度如果不在其額定的溫度下工作就會致使鋪路機械不能正常工作，嚴重的甚至會損壞機械設備，所以我們應該嚴格控制液壓油的溫度，最高不能超過60攝氏度，最低不能低于50攝氏度，只有在這個溫度范圍內機械才能正常的工作，滿足鋪路機的工作條件。

2.3 冷卻各個發熱部分

現在對鋪路機械冷卻系統的的改進策略有很多，其中一個比較典型的就是：對多個散熱器件安裝獨立的冷卻系統，因為在鋪路機的裝置中不同的機械設備對冷卻系統的冷卻能力要求不一，所以把冷卻系統分為多個單獨的冷卻系統能降低能耗，還能更好的達到冷卻目的，在鋪路機機械中主要把冷卻系統分為發動機冷卻系統和液壓油冷卻系統兩大部分，共用一個電控單元對他們分別控制，從而達到更好散熱目的。

3 結束語

本文分析了鋪路機械冷卻系統存在的問題，總結了鋪路機械冷卻風扇驅動方式的發展現狀。單獨利用一種驅動方式的冷卻系統顯然不能滿足鋪路機械冷卻系統的要求，因此在鋪路機械冷卻系統的研究與開發中，也可以把需要散熱的機械器件分別進行冷卻和傳統的冷卻系統相結合，達到形成更好的鋪路機械冷卻系統，讓鋪路機械設備能夠克服惡劣的條件和難以長時間工作的問題，進而提高工作效率、加快城市建設、提供良好的交通環境。

參考文獻

[1]肖成永，李健，張建武.發動機冷卻系統的建模與仿真[J].計算機仿真，2003，（09）.

[2]朱建軍，鄭國璋.465Q汽油機冷卻系統的改進[J].內燃機工程，2003，（03）.

[3]張鐵柱，張洪信.內燃機冷卻風扇溫度控制液壓驅動系統技術研究.內燃機學報.

[4]胃新棟，喬俊衛.內燃叉車冷卻系統性能的改善.

[5]郭新民，翟麗等.汽車發動機智能冷卻系統的研究.內燃機工程.