马化
陕西中联西部土方机械有限公司 陕西渭南 714000
摘要：在对车辆整体进行研究的过程中，发动机冷却系统在何种情况下能够达到合适的热平衡点，这是保障车辆能够安全、平稳运行的关键因素，因此应当对其进行深入研究。本文从发动机冷却系统工作时产生的问题以及如何达到发动机冷却系统的热量平衡等方面进行深入研究。在开展试验研究的过程中，其关键环节是如何能够快速发现发动机冷却系统热平衡整机的特点，并将发动机冷却系统热平衡整机性能进行提高，最终达到减少工程车辆因发动机冷却问题而产生的消耗，并提高该产品在同类市场中的竞争力。本文结合实际情况对发动机冷却系统热平衡整机试验进行了进一步的研究和分析。
关键词：发动机；冷却系统；热平衡
引言
当前，由于我国的工程车辆保有量正在不断增多，因此工程机械也正在高速发展，在此情况下，多数生产厂商在设计车辆的发动机时，采用了更加紧凑的设计并且提高了发动机的功率。发动机俗称车辆的“心脏”，是车辆的重要输出设备，它是由冷却液的内外循环来实现的，但其实际上是一种热量交换和能量转换的装置，它的工作原理是当发动机达到一定温度时，它可以进行燃烧并且对外界产生积极作用，但这种温度应当在合理范围内，发动机冷却系统对发动机具有重要作用。冷却系统的作用是当车辆零件受热后，能够快速的把那部分热量散发出去，这样可以保证发动机在最佳状态下工。发动机的热量平衡是车辆能够安全运行的关键因素，发动机内的热量达到平衡后，能够避免发动机因为过热而产生的机器零部件变形，同时也能避免因为过冷而产生的燃油量增加，因此应当加强对发动机冷却系统热平衡整机的试验探究，这样能够充分了解当发动机达到何种温度时，它能够保证汽车的良好运行。
一、发动机的冷却系统
传统的发动机冷却系统，通常采用直连式风扇或离合器式风扇，而对于发动机常见的两种冷却方式为水冷却和风冷却，水冷却的工作原理是因为水的比热大，当其循环通过汽车发动机时，能从温度较高的发动机吸收更多的热量，进而达到较好的冷却效果，针对于发动机冷却系统而言，无论采用何种冷却方式，发动机的暖机时间都不应当过长，这是因为当暖机时间过长时，冷却液和润滑油温度没有达到正常水平，使得混合气燃烧不完全进而导致机油粘度高，在这种情况下，发动机的摩擦消耗大，长时间暖机会导致车辆零部件损坏。目前发动机冷却只有少数车辆采用风冷却，故本文以水冷为例进行讨论。当车辆在作业过程中，应当保证发动机的正常运行，这需要发动机冷却液、润滑油的温度在合理的区间范围内，当代工程车辆发动机的冷却系统工作原理大致相同，是指在水泵的循环下，冷却液体进入各个缸周围的水套中，带走发动机的热量，在节温器控制下进行循环，最终经散热器把热量带到空气中，虽然发动机冷却系统工作原理大致相同，但发动机冷却系统的结构组成却是复杂的，并且由于汽车在运行的过程中，存在不确定因素，所以发动机冷却系统对汽车的发动机也会产生很多复杂的因素，其因素包括：一方面当发动机温度过低，将会影响汽车的节能性以及汽车功率的正常输出；另一方面当发动机的温度高于85摄氏度，则会使得发动机“开锅”，润滑油失效，甚至汽车发生“拉缸”现象，这种常见现象多数是由于发动机冷却系统缺少冷冻液，使得热量不能够被冷却液带走而产生的。研究工程车辆发动机冷却系统的设计是否合理，应当对工程车辆发动机冷却系统热平衡进行科学的试验，并且在日常中应当对冷却系统进行维护和保养。
二、发动机冷却系统所产生的问题
发动机冷却系统在运行过程中，其可能会受到多重因素的影响，产生不同的问题，具体为以下几种问题：
1.发动机过热
产生过热的原因可能是因为冷却液的内部和外部泄露、水套中积攒的杂质以及废气进入到冷却液内，这会导致发动机高于正常温度工作，破坏发动机冷却系统。故应当经常检查发动机冷却液，观察液位指示器或加油盖处是否有水泡出现，找出泄漏点及时修理。
2.散热器损坏
发动机散热器出现故障主要是表现为散热不良或者水管漏水，这是因为缺少防冻液或防冻液变质、节温器过热等导致上下两水管的温度和压力产生不同从而使得散热器损坏，应当采用堵漏法、焊补法等将散热器修复，保证发动机正常运行。
3.电腐蚀
不同金属进入一种导电的液体内，相互接触后就会产生电流，此时可能会腐蚀汽车前盖、水泵叶片等，导致发动机冷却系统损坏，所以在发现发动机电压高于正常数值时，应当对冷却系统进行维护，排除原液反复冲洗，注入新的冷却液。
当存在以上问题时，如何解决问题，并将发动机冷却系统的作用与性能发挥到极致，这值得我们深入探讨。发动机冷却系统出现问题，多数是因为温度引起的，故在对发动机冷却系统热平衡的研究工作中，怎样获得发动机重要零部件在实际的工作中温度的分布，是该研究的重要内容，发动机冷却系统热平衡并不是单纯的只改变某一个参数就可以排除的问题，只有将系统整体优化，才能保证车辆发动机完成它的基本工作，并在此基础上提高动力性能和经济实用性。车辆机体所产的温度影响着发动机冷却系统的平衡，如何确定该平衡点这是关键因素，散热的速率是衡量发动机冷却温度重要标准，对于构成发动机的零部件来说，主要采用接触法测量，接触法的引线容易解决，并且能够很好的固定，并穿过金属直接将试验的数据引到采集板上，得到试验结果，当工程车辆发动机冷却系统在合理的状态下，可以降低车辆的油耗，从而解决发动机冷却系统所产生的多种问题。
三、发动机冷却系统的热平衡
早期工程车辆发动机冷却系统的设计目的，是该系统能够对发动机起到冷却作用，并没有关注到排放、提高经济效益等问题，但随着我国科技技术的飞速的发展，应当充分考虑整个系统的性能优化，并将发动机的不良影响因素进行有效的控制，故发动机冷却系统平衡整机试验仍然占据不可替代的地位，该试验能够对发动机功能进行全面描述，并能够综合评价发动机冷却系统的特性，然后通过试验得出的结论对发动机的设计进行优化和改进。发动机冷却系统整机热平衡试验是指在特定的环境下，通过规范的系统设计，使发动机维持在标定工况、最大输出转矩工况等状态平稳的情况下运行，提高温度设定点和降低温度设定点后，此时对发动机的损耗和影响，与此同时记载好发动机冷却出水的温度、运行时的环境温度等，运用成熟的试验原理，最终得到发动机在何种情况下能够保持高效率的运行状态，提高零部件的整体使用寿命。发动机冷却系统热平衡整机试验是发现和改善冷却系统的重要试验，通过该试验能够发现冷却系统在出现不同工况时，如零部件温度高、冷却液温度高、机油温度高时，发动机如何使温度分布达到平衡，能够最大程度的节省燃料、降低排放率，最终提高燃油经济性、排放性能延长车辆整机使用寿命。
四、结语
发动机的诞生是人类科技文明进步的结晶，在机械工程的发展过程中，各大车系正在推陈出新，完善车辆的冷却系统，保障冷却系统高速运行，减少因发动机过热而导致的车辆不能正常行驶，故在发动机冷却系统热平衡整机试验中，提高发动机冷却系统热平衡整机性能，是当下工程车辆行业在发展中的重要环节，是能够成为行业巨头的关键因素。
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