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隨著(zhù)我國農村經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國農村已大大改變了過(guò)去陳舊的耕作、收割方式,新型的農業(yè)機械如聯(lián)合收割機已進(jìn)入農家。聯(lián)合收割機的投入使用,大大加快了麥收的進(jìn)度,減輕了農民的勞動(dòng)強度。但由于聯(lián)合收割機工作條件惡劣,不僅環(huán)境溫度高,灰塵大,而且滿(mǎn)負荷作業(yè)時(shí)間長(cháng),所以配套的柴油機因散熱不良,出現散熱器水箱開(kāi)鍋,氣缸過(guò)熱等故障,這一問(wèn)題一直困擾著(zhù)聯(lián)合收割機的正常使用。下面對柴油機過(guò)熱問(wèn)題進(jìn)行分析:
一、從燃燒室方面分析
聯(lián)合收割機工作時(shí),燃燒室是柴油機的起始熱源,燃燒室內工作氣體溫度可高達1500~2000℃。因此要保證燃燒室內相關(guān)零件和整個(gè)聯(lián)合收割機的正常工作,燃燒室的散熱至關(guān)重要。要保證燃燒室散熱充分,一般從兩個(gè)方面考慮:
1、燃燒室外圍必須有足夠數量的冷卻介質(zhì)(即冷卻水)。
2、合理選擇燃燒室類(lèi)型。一般柴油機燃燒室有兩大類(lèi),一類(lèi)是直噴式,一類(lèi)是分隔式(如有預燃室、渦流室的柴油機)。分隔式燃燒室其冷卻面積與工作容積之比比直噴式的大。而且渦流室所增加的冷卻面積是參與熱交換**強烈的,再加上分隔式燃燒室的主燃室內的強烈渦流進(jìn)一步促進(jìn)燃燒和膨脹期間熱量的傳出,因此分隔式柴油機與直噴式柴油機比較,在相同條件下,更容易過(guò)熱??紤]到聯(lián)合收割機的作業(yè)環(huán)境是溫度高,灰塵大,柴油機冷卻條件惡劣。所以聯(lián)合收割機廠(chǎng)選用動(dòng)力時(shí),應優(yōu)先采用直噴式柴油機,從源頭上減少冷卻系統的負荷。
二、從進(jìn)氣狀態(tài)方面分析
進(jìn)氣狀況(壓力與溫度)對柴油機的燃燒性能有直接影響。所以在聯(lián)合收割機總體設計時(shí),凡是惡化柴油機進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣溫度狀況的布置應盡量避免。例如:柴油機進(jìn)氣口不要太接近散熱器后面的風(fēng)道及收割機上的其他零部件,以免進(jìn)入燃燒室的新鮮空氣因流動(dòng)阻力太大或溫度太高而增加整機熱負荷。
三、從冷卻水流量方面分析
在柴油機燃燒室結構和工況確定的前提下,必須提高冷卻水流量才能一定程度上緩解柴油機過(guò)熱問(wèn)題。一方面可降低燃燒室外冷卻水的平均溫度;另一方面增強水流擾動(dòng),可以提高換熱系數,降低熱阻,更有效地保證熱量的正常傳遞。水流量的大小取決于泵的特性及系統阻力。流動(dòng)時(shí),水泵內各處的壓力要高于水泵的汽化壓力。否則,柴油機剛開(kāi)始工作,冷卻水就立即汽化(水蒸氣的導熱系數不到水的1/25),熱量散發(fā)大大受阻。因此,柴油機體上冷卻水道進(jìn)水口的鑄造精度,柴油機進(jìn)、出水軟管的扭曲及散熱器熱管的堵塞等都應注意。
四、從冷卻水的質(zhì)量方面分析
水質(zhì)的好壞直接影響冷卻水的導熱性能和水垢的形成。由于水垢的導熱系數僅為水的1/3000左右,薄薄的水垢嚴重減弱熱量的散發(fā),而且水垢的增加還增大冷卻水的流動(dòng)阻力,減少流量,因此,實(shí)際使用收割機時(shí),柴油機的冷卻水千萬(wàn)不能使用河水、井水等硬水。
五、從風(fēng)扇轉速方面分析
風(fēng)扇轉速越高,冷卻空氣流量越大。由于風(fēng)扇與水泵同軸,提高風(fēng)扇轉速時(shí)水泵流量同時(shí)加大,進(jìn)一步減少了散熱器的總體熱阻。因此采用較小直徑的水泵帶輪對散熱效果大幅度提高是有利的,當然,風(fēng)扇轉速提高必然帶來(lái)柴油機額外功率消耗的增加,對風(fēng)扇和水泵的強度也提出了更高的要求。
六、從冷卻系統內的積垢來(lái)分析
聯(lián)合收割機投入使用后,如果使用者不注意散熱器外灰垢清理和添加冷卻水的軟化,散熱器內外的污垢越積越厚,將極大地增加散熱器的總體熱阻,加上流經(jīng)散熱管內外的流體流量與速度同時(shí)受到影響,從而嚴重降低散熱器的散熱效率。
七、從散熱器的散熱總面積來(lái)分析
增加散熱量的另一條途徑,就是增加散熱器的散熱總面積。但在增加散熱器總面積的同時(shí)必須考慮散熱器的散熱片對空氣流量的影響。在一定空間條件下,過(guò)多增加散熱片數量或散熱片長(cháng)度勢必增加冷卻空氣的流動(dòng)阻力,從而對風(fēng)扇前端(也就是散熱器的內側)的靜壓產(chǎn)生影響,減少空氣的有效流量。因此,設計或選擇散熱器時(shí),不宜盲目增加其散熱總面積和散熱器厚度,而應盡量采用符合國家標準的散熱器結構與形式,以免工作時(shí)空氣流通阻力太大而減少冷卻空氣的流量,阻礙散熱效率的提高。
以上七個(gè)方面是對聯(lián)合收割機過(guò)熱問(wèn)題的綜合分析,在其使用過(guò)程中,必須綜合考慮這幾個(gè)方面的影響,不能顧此失彼,才能達到比較理想的效果。
發(fā)表于 @ 2008年06月19日 08:43:00 |點(diǎn)擊數()