某大件牽引車?yán)鋮s系統(tǒng)設(shè)計(jì)

宋鑫，田春娟

（陜西汽車集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710200）

某大件牽引車?yán)鋮s系統(tǒng)設(shè)計(jì)

宋鑫，田春娟

（陜西汽車集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710200）

∶文章簡述了冷卻系統(tǒng)布置基本原理，并針對(duì)我廠自主設(shè)計(jì)車型冷卻系統(tǒng)布置方式進(jìn)行介紹。包含空氣流通系統(tǒng)、冷卻液循環(huán)系統(tǒng)、散熱器、風(fēng)扇以及膨脹水箱。進(jìn)而提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性，提升牽引能力，減少能量損耗。

∶冷卻系統(tǒng)；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(duì)中國大件運(yùn)輸自主設(shè)計(jì)開發(fā)的全新車型，設(shè)計(jì)總質(zhì)量60T，最大牽引質(zhì)量300T，匹配600馬力進(jìn)口康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)口采埃弗自動(dòng)變速箱，。自2010年試制成功并投放和市場后，得到大件運(yùn)輸企業(yè)一致好評(píng)，目前已經(jīng)形成批量訂單生產(chǎn)。以下就針對(duì)本車型冷卻系統(tǒng)布置進(jìn)行詳細(xì)說明。

隨著發(fā)動(dòng)機(jī)功率的提高，對(duì)冷卻系統(tǒng)的要求也逐漸提高。汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的功能是保證發(fā)動(dòng)機(jī)在任何負(fù)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(fā)動(dòng)機(jī)過熱，尤其是在馬力不斷增大性能不斷增強(qiáng)的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷及機(jī)械負(fù)荷普遍提高，因此對(duì)冷卻系統(tǒng)以及車輛熱管理提出了更高的要求。

1、設(shè)計(jì)基本原則

①整車?yán)鋮s系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是：提高空氣流通系統(tǒng)的效率，保證冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的處氣能力。

②以發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器規(guī)定的冷卻系統(tǒng)參數(shù)為設(shè)計(jì)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(fā)動(dòng)機(jī)以及變速箱的的正?？煽抗ぷ鳎粫?huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)過冷或過熱。

③與發(fā)動(dòng)機(jī)廠家聯(lián)合進(jìn)行冷卻系統(tǒng)的熱平衡測試評(píng)價(jià)。

④增加副散熱器，保證滿載工況的正常使用。

2、冷卻系統(tǒng)布置形式

因整車匹配大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)還必須滿足重載工況下變速箱的冷卻要求，因此，在車輛設(shè)計(jì)過程中冷卻系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)一直都是難點(diǎn)。

結(jié)合車輛布置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及動(dòng)力系統(tǒng)所需冷卻冷卻量的計(jì)算結(jié)果，對(duì)冷卻系統(tǒng)管路做布置如圖一所示：

圖1

主散熱系統(tǒng)位于前端的散熱器采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，中冷器和散熱器進(jìn)行套裝，并安裝環(huán)形吸風(fēng)風(fēng)扇，風(fēng)扇選用與散熱器芯子尺寸基本相同直徑的風(fēng)扇，提高散熱效果。

副散熱系統(tǒng)安裝于駕駛室側(cè)后方，副散熱系統(tǒng)主要包括液壓泵、液壓馬達(dá)（集成比例流量閥和溢流閥）、液壓油箱（鋁合金）、冷卻風(fēng)扇（吸風(fēng)）、油冷器、傳感器（水溫傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器兩種）、控制器以及相應(yīng)的連接接頭、管路等。由風(fēng)扇控制器根據(jù)不同水溫控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的大小。散熱器進(jìn)水口安裝溫度傳感器，當(dāng)散熱器進(jìn)水口溫度低于81℃，而且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2000rpm，則風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為400rpm；當(dāng)散熱器進(jìn)水口溫度為81℃到90℃時(shí)，而且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2000rpm，則風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為1000rpm；當(dāng)散熱器進(jìn)水口溫度大于90℃時(shí)，而且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2000rpm，則風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為2000rpm；當(dāng)散熱器進(jìn)水口溫度大于90℃時(shí)，而且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為800rpm，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為1320rpm（風(fēng)扇最大轉(zhuǎn)速）；總之實(shí)現(xiàn)散熱器進(jìn)水口溫度穩(wěn)定在81℃到95℃之間，當(dāng)水溫大于90℃時(shí)風(fēng)扇達(dá)到最高轉(zhuǎn)速。當(dāng)冷車啟動(dòng)或者空車運(yùn)行中，風(fēng)扇閉鎖不工作，當(dāng)進(jìn)行重載工況時(shí)候，達(dá)到啟動(dòng)溫度，電子風(fēng)扇開始運(yùn)行工作，冷卻液流經(jīng)主副散熱器，同時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器油冷器進(jìn)行冷卻散熱，保證正常使用。

3、冷卻工作原理

冷卻系統(tǒng)工作設(shè)計(jì)分為冷車啟動(dòng)小循環(huán)和滿載工況兩種方式，具體原理如圖2所示：

圖2

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，冷卻水溫不高，節(jié)溫器全閉合，冷卻水主要在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部循環(huán)，少量水從溢出口2出來，冷卻油冷器后進(jìn)入前散熱器后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。溢出口2主要作用是在長時(shí)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(tài)下，節(jié)溫器全開，冷卻液冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)后經(jīng)水管1和水管2進(jìn)入側(cè)散熱器冷卻，經(jīng)管道3流入油冷器中冷卻變速器潤滑油，之后經(jīng)過水管4進(jìn)入前（主）散熱器中，冷卻降溫后過水管5進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻。

4、結(jié)論

某大件牽引車推向市場6年來，冷卻系統(tǒng)完全滿足車輛在各種工況下的行駛的冷卻需求，且結(jié)構(gòu)簡單緊湊，維修保養(yǎng)方便，使用性能穩(wěn)定，整車性能得到市場充分肯定。

[1] 陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].北京:機(jī)械工業(yè)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(xué)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(tuán)有限公司，主要從事工藝設(shè)計(jì)工作。