某大件牵引车冷却系统设计

宋鑫，田春娟

（陕西汽车集团有限公司，陕西 西安 710200）

某大件牵引车冷却系统设计

宋鑫，田春娟

（陕西汽车集团有限公司，陕西 西安 710200）

∶文章简述了冷却系统布置基本原理，并针对我厂自主设计车型冷却系统布置方式进行介绍。包含空气流通系统、冷却液循环系统、散热器、风扇以及膨胀水箱。进而提高发动机动力性，提升牵引能力，减少能量损耗。

∶冷却系统；布置；散热器;膨胀水箱

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.029

CLC NO.: U469.5Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-78-02

概述

某大件牵引车是我单位针对中国大件运输自主设计开发的全新车型，设计总质量60T，最大牵引质量300T，匹配600马力进口康明斯发动机，进口采埃弗自动变速箱，。自2010年试制成功并投放和市场后，得到大件运输企业一致好评，目前已经形成批量订单生产。以下就针对本车型冷却系统布置进行详细说明。

随着发动机功率的提高，对冷却系统的要求也逐渐提高。汽车冷却系统的功能是保证发动机在任何负荷条件下和用户所必须的任何工况条件下，均能正常可靠的工作而不引起发动机过热，尤其是在马力不断增大性能不断增强的情况下，发动机热负荷及机械负荷普遍提高，因此对冷却系统以及车辆热管理提出了更高的要求。

1、设计基本原则

①整车冷却系统的设计要点是：提高空气流通系统的效率，保证冷却液循环系统的处气能力。

②以发动机和变速器规定的冷却系统参数为设计输入，匹配散热器总成；合理布置散热器在整车上的布置位置，保证发动机以及变速箱的的正常可靠工作，不会引起发动机过冷或过热。

③与发动机厂家联合进行冷却系统的热平衡测试评价。

④增加副散热器，保证满载工况的正常使用。

2、冷却系统布置形式

因整车匹配大马力发动机，同时还必须满足重载工况下变速箱的冷却要求，因此，在车辆设计过程中冷却系统匹配设计一直都是难点。

结合车辆布置结构特点以及动力系统所需冷却冷却量的计算结果，对冷却系统管路做布置如图一所示：

图1

主散热系统位于前端的散热器采用传统结构，中冷器和散热器进行套装，并安装环形吸风风扇，风扇选用与散热器芯子尺寸基本相同直径的风扇，提高散热效果。

副散热系统安装于驾驶室侧后方，副散热系统主要包括液压泵、液压马达（集成比例流量阀和溢流阀）、液压油箱（铝合金）、冷却风扇（吸风）、油冷器、传感器（水温传感器和转速传感器两种）、控制器以及相应的连接接头、管路等。由风扇控制器根据不同水温控制液压马达的转速从而实现风扇转速的大小。散热器进水口安装温度传感器，当散热器进水口温度低于81℃，而且发动机转速为2000rpm，则风扇转速为400rpm；当散热器进水口温度为81℃到90℃时，而且发动机转速为2000rpm，则风扇转速为1000rpm；当散热器进水口温度大于90℃时，而且发动机转速为2000rpm，则风扇转速为2000rpm；当散热器进水口温度大于90℃时，而且发动机转速为800rpm，风扇转速为1320rpm（风扇最大转速）；总之实现散热器进水口温度稳定在81℃到95℃之间，当水温大于90℃时风扇达到最高转速。当冷车启动或者空车运行中，风扇闭锁不工作，当进行重载工况时候，达到启动温度，电子风扇开始运行工作，冷却液流经主副散热器，同时对发动机和变速器油冷器进行冷却散热，保证正常使用。

3、冷却工作原理

冷却系统工作设计分为冷车启动小循环和满载工况两种方式，具体原理如图2所示：

图2

当发动机刚启动时，冷却水温不高，节温器全闭合，冷却水主要在发动机内部循环，少量水从溢出口2出来，冷却油冷器后进入前散热器后进入发动机。溢出口2主要作用是在长时间下坡过程中冷却液冷却油冷器中的变速器油。

在满载工作状态下，节温器全开，冷却液冷却发动机后经水管1和水管2进入侧散热器冷却，经管道3流入油冷器中冷却变速器润滑油，之后经过水管4进入前（主）散热器中，冷却降温后过水管5进入发动机，对发动机进行冷却。

4、结论

某大件牵引车推向市场6年来，冷却系统完全满足车辆在各种工况下的行驶的冷却需求，且结构简单紧凑，维修保养方便，使用性能稳定，整车性能得到市场充分肯定。

[1] 陈家瑞.汽车构造[M].北京:机械工业出版社.2005.

[2] 姚仲鹏,王新国.车辆冷却传热[M].北京:北京理工大学出版社,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-），助理工程师。就职于陕西汽车集团有限公司，主要从事工艺设计工作。