某大件牽引車冷卻系統設計

宋鑫，田春娟

（陜西汽車集團有限公司，陜西 西安 710200）

某大件牽引車冷卻系統設計

宋鑫，田春娟

（陜西汽車集團有限公司，陜西 西安 710200）

∶文章簡述了冷卻系統布置基本原理，并針對我廠自主設計車型冷卻系統布置方式進行介紹。包含空氣流通系統、冷卻液循環系統、散熱器、風扇以及膨脹水箱。進而提高發動機動力性，提升牽引能力，減少能量損耗。

∶冷卻系統；布置；散熱器;膨脹水箱

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.029

CLC NO.: U469.5Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-78-02

概述

某大件牽引車是我單位針對中國大件運輸自主設計開發的全新車型，設計總質量60T，最大牽引質量300T，匹配600馬力進口康明斯發動機，進口采埃弗自動變速箱，。自2010年試制成功并投放和市場后，得到大件運輸企業一致好評，目前已經形成批量訂單生產。以下就針對本車型冷卻系統布置進行詳細說明。

隨著發動機功率的提高，對冷卻系統的要求也逐漸提高。汽車冷卻系統的功能是保證發動機在任何負荷條件下和用戶所必須的任何工況條件下，均能正常可靠的工作而不引起發動機過熱，尤其是在馬力不斷增大性能不斷增強的情況下，發動機熱負荷及機械負荷普遍提高，因此對冷卻系統以及車輛熱管理提出了更高的要求。

1、設計基本原則

①整車冷卻系統的設計要點是：提高空氣流通系統的效率，保證冷卻液循環系統的處氣能力。

②以發動機和變速器規定的冷卻系統參數為設計輸入，匹配散熱器總成；合理布置散熱器在整車上的布置位置，保證發動機以及變速箱的的正常可靠工作，不會引起發動機過冷或過熱。

③與發動機廠家聯合進行冷卻系統的熱平衡測試評價。

④增加副散熱器，保證滿載工況的正常使用。

2、冷卻系統布置形式

因整車匹配大馬力發動機，同時還必須滿足重載工況下變速箱的冷卻要求，因此，在車輛設計過程中冷卻系統匹配設計一直都是難點。

結合車輛布置結構特點以及動力系統所需冷卻冷卻量的計算結果，對冷卻系統管路做布置如圖一所示：

圖1

主散熱系統位于前端的散熱器采用傳統結構，中冷器和散熱器進行套裝，并安裝環形吸風風扇，風扇選用與散熱器芯子尺寸基本相同直徑的風扇，提高散熱效果。

副散熱系統安裝于駕駛室側后方，副散熱系統主要包括液壓泵、液壓馬達（集成比例流量閥和溢流閥）、液壓油箱（鋁合金）、冷卻風扇（吸風）、油冷器、傳感器（水溫傳感器和轉速傳感器兩種）、控制器以及相應的連接接頭、管路等。由風扇控制器根據不同水溫控制液壓馬達的轉速從而實現風扇轉速的大小。散熱器進水口安裝溫度傳感器，當散熱器進水口溫度低于81℃，而且發動機轉速為2000rpm，則風扇轉速為400rpm；當散熱器進水口溫度為81℃到90℃時，而且發動機轉速為2000rpm，則風扇轉速為1000rpm；當散熱器進水口溫度大于90℃時，而且發動機轉速為2000rpm，則風扇轉速為2000rpm；當散熱器進水口溫度大于90℃時，而且發動機轉速為800rpm，風扇轉速為1320rpm（風扇最大轉速）；總之實現散熱器進水口溫度穩定在81℃到95℃之間，當水溫大于90℃時風扇達到最高轉速。當冷車啟動或者空車運行中，風扇閉鎖不工作，當進行重載工況時候，達到啟動溫度，電子風扇開始運行工作，冷卻液流經主副散熱器，同時對發動機和變速器油冷器進行冷卻散熱，保證正常使用。

3、冷卻工作原理

冷卻系統工作設計分為冷車啟動小循環和滿載工況兩種方式，具體原理如圖2所示：

圖2

當發動機剛啟動時，冷卻水溫不高，節溫器全閉合，冷卻水主要在發動機內部循環，少量水從溢出口2出來，冷卻油冷器后進入前散熱器后進入發動機。溢出口2主要作用是在長時間下坡過程中冷卻液冷卻油冷器中的變速器油。

在滿載工作狀態下，節溫器全開，冷卻液冷卻發動機后經水管1和水管2進入側散熱器冷卻，經管道3流入油冷器中冷卻變速器潤滑油，之后經過水管4進入前（主）散熱器中，冷卻降溫后過水管5進入發動機，對發動機進行冷卻。

4、結論

某大件牽引車推向市場6年來，冷卻系統完全滿足車輛在各種工況下的行駛的冷卻需求，且結構簡單緊湊，維修保養方便，使用性能穩定，整車性能得到市場充分肯定。

[1] 陳家瑞.汽車構造[M].北京:機械工業出版社.2005.

[2] 姚仲鵬,王新國.車輛冷卻傳熱[M].北京:北京理工大學出版社,2001.

Cooling system design a large tractor

Song Xin, Tian Chunjuan
（Shaan xi Heavy Duty Automobile Co.Ltd, Shaanxi Xi'an 710200）

This paper briefly describes the basic principle of the cooling system layout and introduces principle of the cooling syetem designed independently by our plant, including the air circulation system, cooling fluidcirculation system heat sinks fans as well as the expansion tank, thus improving the engine performance, and the capacity fo traction.

cooling system; layout; radiator; eexpansion tank

∶U469.5

∶A

∶1671-7988 (2016)09-78-02

宋鑫（1984-），助理工程師。就職于陜西汽車集團有限公司，主要從事工藝設計工作。