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滑移裝載機整機外形尺寸小,對散熱要求較高。某滑移裝載機在進行可靠性試驗過程中,出現了發動機水溫報警的問題。發動機水溫報警后,必須要怠速空轉降溫,否則將損壞發動機。
首先,確認水散前后是否有異物遮擋;水散表面是否有灰塵或者淤泥覆蓋,如有要進行清理。其次,確認發動機的風扇是否完好,如有破損要進行更換。經確認,該樣機不存在如上問題。
用點溫計測試水散進口溫度。如果點溫計測試出的溫度明顯低于水溫指示的溫度,則說明水溫報警可能是假的,需要對溫度傳感器和報警指示進行驗證,驗證的方法如下:①將水溫傳感器從整機拆下,將其放入一燒杯中;②燒杯下放置酒精燈并點燃,讓燒杯中的水溫逐漸升高;③燒杯中放置一只溫度計,可以實時顯示水溫;④對比溫度計的溫度和水溫指示是否相同;⑤如不相同,先替換一只水溫傳感器,然后再測試;⑥如仍不同,再替換一只新的水溫指示,進行測試;⑦經過如上步驟,可以排除水溫傳感器和水溫指示存在的問題。
通過如上方法的驗證,點溫計測試出的溫度和水溫指示的溫度接進,則說明水溫報警真實,要排除該故障。
對該樣機進行熱平衡測試,采集到的水散進出口溫度如圖1 所示??梢钥闯觯?0℃的環境溫度下,車輛進行到2 500s 時,水散進口溫度達到了設定的報警溫度100℃。這樣的散熱不滿足實際使用要求,需要進行改進。

圖1 改進前水散進出口溫度
滑移裝載機在工作過程中,發動機持續做功產生熱量,理想狀態是在同一時間內發動機產生的熱量能全部釋放出來,達到熱平衡。
通過散熱器的風量越大,散熱效果也會更好。鑒于此,進行如下的評價。
如圖2 所示,在水散前布置6cm×6cm 的網格,測試所有網格內的風速并記錄,測試結果如表1 所示。通過對試驗數據進行計算得出,散熱器的平均風速僅有4.7m/s,根據風量計算公式得出,整個散熱的風量為81m3/min。

圖2 風速測試照片

表1 改進前風速測試結果 (單位:m/s)
要改進水溫過高的問題,需要增加通過散熱器的風量,可以采用更換高轉速的風扇、更換直徑更大的風扇、增加散熱器的迎風面積等方法。
針對該樣機,更換了一款高轉速的風扇,改進后的風速測試結果如表2 所示。
通過對試驗數據進行計算得出,散熱器的平均風速有8.1m/s,整個散熱的風量為139m3/min,風量提升70%。

圖3 改進后水散進出口溫度
圖3 為采集到的水散進出口溫度。通過試驗結果可以看出,在40℃的環境溫度下,車輛連續工作了5 500s,基本達到了熱平衡,其中水散進口溫度最高達到了86℃。
將環境溫度折算到45℃時,水散的進口溫度為91℃,距離報警溫度還有9℃,滿足使用要求,說明改進有效。

表2 改進后風速測試結果 (單位:m/s)
本滑移裝載機在更換一款高轉速的風扇后,通過風速評價及熱平衡測試驗證,水溫過高問題得到解決。為了更好地驗證,將這一改進方法應用在4 臺整機上,分別進行500h 的驗證,水溫過高問題得到結果。
文中通過對一款滑移裝載機水溫過高故障的排除和改進,介紹了水溫過高的排查步驟。并通過一步步的排查,找到了根本原因,并進行改進。改進完成后,進行2 000h的驗證。通過驗證,證明水溫過高的問題得到解決。