目前内燃叉车冷却系统性能的改善
内燃叉车冷却系统性能的改善
国内每种装置限制活动方式不同内燃平衡重式叉车由于受结构的限制,一般都采用排风式冷却系统,加上作业环境恶劣,工作强度大,超载频繁,因此要求叉车的冷却系统必须具备优良的性能。我们在叉车上经过对比试验及实际使用,归纳了改进叉车冷却系统性能的一些措施。
1 影响散热性能的因素
影响叉车散热性能的因素主要为:散热器的散热面积、单位时间内散热器的通风量和系统的水循环性能。由于散热面积已定,因此应从改善系统的结构以减小风阻、增大通风量,以及散热器的水循环性能等方面进行改进。
2 冷却系统结构的改善
散热器是冷却系统中主要的散热元件,他和发动机风扇及集风罩共同完成外散热功能。他们的相对布置一般如图1所示。
图中:Wp——凤山外露距离
Wf——风扇宽度
Lc——风扇距散热器芯片之间的距离
若Wp过大,风扇的风量不能全部进入集风罩;Wp过小,吸风阻力会增加,会使风扇效率下降。同理,若Lc过小,风扇取得型式批准产生的气流未发散,风阻力,通过散热器时形成股流,风流不均;Lc过大,气流发散过大,风流不集中,风扇效率下降。风量与风阻之间的关系如图2所示。
图中:P——风阻(×133Pa)
n——同时还尝试利用大数据能力对传统产业进行赋能风扇转速(r/min)
Q——风扇产生的风量(m3/min)
由图2可知,在风扇转速一定时,风扇产生的风量与阻成反比,而通过散热器的风量直接影响着散热器的散热性能,因此需找出风扇散热器的组合风阻最小时的相对位置关系。
试验及使用表明,Wp、Wf、Lc、A、B尺寸在以下范围内时能达到较好的冷却效果:
Wp=(1/2~2/3)Wf
Lc=80~100mm(风扇直径≤500mm)
100~120(风扇直径≥500mm)
A=10~15mm
B≥15mm
3 冷却系统性能的测试及分析
冷却系统的散热元件是散热器,散热器性能的优劣直接影响着冷却效果,对于叉车来说,散热器选型时,散热面积应较发动机推荐的散热面积大4~5m2。
(1)散热器水循环及水损耗性能的监测及分析
做如图3所示的试验。要求加满水,发动机高速运转平稳后连续观察30mm,应无气泡产生。若有气泡产生,则说明散热器的水循环性能不好;若在灯光下借助于放大镜能观察到细密均匀的气泡,则说明散热器性能较好;无气泡产生时最佳。
将冷却水放出约100mL时,便观察到循环水中有大量的气泡产生。在叉车的实际使用中,由于水膨胀及蒸发,冷却水量会有一定的损耗,若不及时补充冷却水,便会影响散热效果。因此,叉车上应没有副水箱。
(2)副水箱的设置
根据实际使用经验,副水箱的体积应为冷却水总量的5%~8%,副水箱加水后应留出副水箱体积的1/3~1/2作为膨胀空间。副水箱的安装如图4所示。安装时副水箱与散热器的顶部高低差应以不大于150mm为宜。
(3)热平衡试验存在的问题
叉车的热平衡试验是按JB/T51006标准执行的,按环境温度为40°C计算平衡温度,要求平衡温度不大于110°C。考虑到叉车的具体作业情况,叉车生产厂家设计时均把平衡温度确定为不大于100°C,这就9月24日钢铁原材料现货市场稳中趋弱需要做热平衡实验来监测这个更加重要的是参数。
热平衡试验要求循环水要全部进入大循环,传统的做法是去掉发动机的节温器再做热平衡试验,这种做法实际上循环水并未全部进入散热器,用此方法测得的热平衡温度不能反映实际温度(低于实际温度),这会使叉车在实际使用中有可能产生过热。正确的方法是将内循环关闭(节温器全开),使冷却水全部进入散热器循环,如图5所示。
4 结论
实验分析证明,解决叉车冷却系统过热问题应从减小风有的采取普通皮带阻、改善冷却系统的循环性能两个方面进行,经对叉车的改进及使用单位的工业性试验,均达到了理想的效果。
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