汽车起重机底盘散热系统的设计改进

谢冬宁

摘要：针对公路工程车辆，发动机质量是决定其性能优劣的主要因素，要想充分发挥发动机的使用性能，除了应就车辆内部结构及配置进行合理设计外，还应保证发动机外围系统尤其是散热系统的使用性能。在此基础上，底盘散热系统作为汽车起重机控制发动机温度的主要渠道，其设计合理性直接关系到发动机的工作使用寿命。因此，结合常见底盘散热系统故障及其解决方法分析汽车起重机底盘散热系统的设计改进策略，并指出散热系统对汽车起重机发动机的重要影响，符合汽车起重机的性能优化需求，值得我们给予足够重视。

关键词：汽车起重机；底盘散热系统；设计改进

引言

随着时代的发展和技术的进步，汽车起重机底盘散热系统的质量已经成为制约汽车性能水平提升的重要因素之一。在汽车行驶过程中，底盘系统的元件会在长时间的作用下产生磨损或毁坏的情况，直接影响系统的散热效能，为人员的出行安全埋下严重隐患。为此，汽车生产部门人员必须对起重机散热系统的常见故障现象及原因进行精准分析，制定行之有效的改进策略。

1汽车起重机底盘散热系统对发动机的影响

一方面，冷却不足对发动机的影响。当汽车起重机底盘散热系统冷却性能相对较差时，发动机会长期处于高温环境下运行，不仅活塞刚度及强度显著下降，同时，也会大幅影响自身的使用性能，并造成使用寿命的减少。此外，长期高温会使发动机引发一定的拉缸问题，且由于高温导致燃油不正常燃烧，使得燃油爆炸及早燃问题极易发生，轻则影响车辆正常使用，重则造成严重的安全事故。另一方面，冷却过度对发动机的影响。当汽车起重机底盘散热系统冷却性能较强且冷却过度时，发动机做功释放的热量会在冷却液作用下被带走并减少内燃气的输出功率，进而影响车辆设备的动力输出。此外，当温度过低时，发动机内部的零部件磨损问题会更加严重，不仅会影响发动机的使用寿命，同时，还会造成大量的燃油资源浪费。

2汽车起重机底盘散热系统常见故障

2.1指示灯异常故障

指示灯异常包括指示灯不亮和指示灯持续亮起。指示灯不亮，主要原因是线路断路、保险丝熔断、电源不供电、电源模块断路、控制器有输出故障等。对此可检查电磁比例阀、保险丝、驾驶室座椅下部TMS.2型控制器、3个温度传感器等线路是否存在断路，必要时可通过更换电源模块或TMS.2型控制器进行排除。指示灯持续亮起，主要原因是传感器输入信号出错、控制器输出信号出错、电源模块短路等，对此通过重新安装传感器、检修连接线路、更换电源模块即可排除。

2.2冷却液变质或不足

冷却液(即冷却介质)是发动机冷却系统热交换的载体。发动机的散热情况与冷却液的液量和质量有着密切的关系。冷却液损耗主要是冷却过程中水蒸发导致冷却液不足，或者是水管连接处、水泵的水封密封不严和水管老化出现裂纹产生渗漏。为了提高冷却液的冷却效果，冷却液中通常会添加许多添加剂，如防腐蚀添加剂、抗泡沫添加剂等。但由于冷却液处于升温或降温的极端温度当中会变质而品质降低，会使冷却液失去冷却效果，让发动机温度失衡发生故障。针对冷却液变质或不足导致发动机过热的情况，可以采取对冷却液的液量和质量做定期检查或者定期更换冷却液的方法来避免。

2.3水泵故障诊断

如果水泵缸套损坏、开裂、泵水封严重磨损或膨胀变形、弹簧压力不足、机身套气蚀孔湿化、汽缸套水封损坏等故障情况，都会造成发动机出现高温。如果冷却液漏油或油底壳变形，润滑油会发生变质污染，引起润滑故障，导致活塞环与阀杆粘连，造成水泵出现烧瓦、抱轴等损坏故障，影响系统的正常冷却循环，使整个冷却系统功能失效。检查时对拆下的冷却液泵零部件拆开清洗，并逐个检查磨损、裂纹及损坏缺陷，若泵体内有损坏，如油封孔损坏、缸盖接头边缘断裂、裂纹长度小于30米且没有延伸到轴承座孔等，可进行缺陷焊接修复。手摇装配的泵、叶轮和泵壳不能碰到，泵轴不能卡死，皮带密封要合适，然后在车内测试泵的水量，握住缸盖和散热器连接到管子上，使发动机由怠速转向高速，如果你认为冷却液流量也在增加，说明泵工作正常；如果手没有感觉到冷却液量，则说明泵损坏了，应把泵卸下来检查维修，找出原因，排除故障。

2.4节温器故障

节温器根据发动机所处的环境温度来控制冷却液进行大小循环，即通过控制阀门的开启和关闭来实现冷却液的散热功能。当发动机温度较低时，节温器阀门处于关闭状态，冷却液进行小循环，以减少机体热量的损失，使发动机尽快达到合适的工作温度;当发动机温度较高时，节温器阀门处于开启状态，冷却液进行大循环，冷却液进入散热器进行散热。节温器故障主要有两种，第一种是节温器失效，当发动机温度达到阀门开启温度时，阀门无法打开，导致冷却液无法进入散热器进行散热;第二种是节温器的主阀门脱落导致冷却液无法进行大循环。如果冷却液无法进行大循环，其热量就无法排出机体，导致发动机过热故障。

3汽车起重机底盘散热系统设计改进策略

3.1散热器及中冷器应用并联连接方式

针对散热器及中冷器位置设计，将中冷器由散热器前方转移到散热器上方，进而一方面提高风扇的实际芯子迎风面积，另一方面，减少风扇的扫风死角，并以此提升系统的冷却效果。此外，应将散热器及中冷器的形状设计为正方形，在确保二者均能获取充足自然冷风的基础上减少风扇的背压，最终以此提升整个冷却系统的冷却性能。

3.2优化水路设计

水冷方式散热效果的好坏程度关键在于水路的设计是否合理，所以水流通道的设计非常重要。对整个系统来说，不仅要实现需冷却元件的散热良好，而且要考虑供水的压力泵和对循环水进行热交换降温的管路元件，尽可能减少相关部件的负荷。所以水路设计要综合考虑各种因素进行优化。

3.3优化散热系统结构

实验证明，汽车起重机底盘散热系统管路过长是除通风性能较差以外造成温度异常故障产生的又一原因，考虑到车辆整体布置空间有限且液力变矩器必须配备冷却器，因此，暂无有效方法对此进行解决。在此基础上，可以并联方式就发动机散热系统进行布置优化，在缩减系统空间的过程中，减少系统布置的烦琐程度，并以此提升系统的整体冷却性能。其中，整个冷却系统由前到后分别为油冷却器、变速箱、发动机、水泵、节温器、中冷器和散热器，中冷器在散热器上方与散热器一起共同受风，最终确保整体系统的最佳冷却效果。

结束语

总而言之，对于汽车起重机来说，之所以传统冷却方式很容易导致系统高温故障，与吸风扇本身容积效率较低或散热器冷却空气流动阻力较大有着直接关系，因此，除了应就冷却系统进行布置优化以增大迎风面积外，还应采用并联连接方式连接散热器和中冷器，并在故障发生时，尽快更换故障部件，进而以此保障冷却系统的正常运行。

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