联合收割机发动机冷却水温过高的原因分析及解决此问题

摘要：收割机原理-工艺-技术篇:文章对联合收割作业时更为严酷的工作环境、解决冷却系统水温过高的改装措施等知识做了详细的介绍说明。

联合收割机发动机冷却水温过高的原因分析及解决此问题

目前，某些国产联合收割机所匹配的柴油机，其冷却系统水温过高的现象比较突出，由此而产生的机器故障也比较多。究其原因，在很大程度上是因为这些柴油机的冷却系统是根据拖拉机的使用条件进行设计的，因此不能适应联合收割作业时更为严酷的工作环境。

1.拖拉机用柴油机冷却系统设计进若干数据选用情况简介

(1)冷却系统的散热量

Qw——A×ge×pe×hn/3600。式中：Qw——冷却系统的散热量，KJ/s；A——系数，拖拉机用柴油机A=0.25-0.35，涡流室式燃烧室的柴油机通常取上限；ge——柴油机燃料消耗率，涡流室式燃烧室的柴油机ge=270g/(kW·h)；pe——柴油机有效功率，kW；hn——燃料低热植，柴油hn=41870kJ/kg。

(2)冷却空气的需用要量

Qn=Qw/ρa×Cp×△ta。式中：Qa——冷却空气的需要量，m3/s；Qw——冷却系统的散热量，kJ/s；ρa——空气密度，ρa=1.01kg/m3；Cp——空气定压比热，Cp=1.047kJ/(kg·℃)；△ta——进出散热器的空气温差，通常△ta=10-30℃。

(3)散热器的正面面积

Fr=Qa/ua。式中：Fr——散热器的正面面积，m2； Qa——冷却空气的需要量，m3/s；ua——散热器正前方的空气流速，拖拉机一般取ua=8m/s；原则上，散热器布置在车头前方，以便与扇配合，充分利用迎风面。

(4)冷却系统中循环水流量

Q=Qw/C×ρ×△tw。式中：Q——冷却系统中循环水流量，m3/s；Qw——冷却系统的散热量，kJ/s；C——冷却水的比热，C=4.187kJ/(kg·℃)；ρ——冷却水的密度，ρ=1000kg/m3；△ta——散热器进出水温差，通常△ta=6-12℃。

2.联合收割作业时更为严酷的工作环境

(1)联合收割作业时，柴油机的温度很高。如果再遇到中间输送装置堵塞等情况，柴油机的温度更会急剧上升，给本来就不堪重负的散热器更增添了巨大的负载。

(2)此地常安装在联合收割机的中心部位，周围其他工作部件的遮挡，形成一座座挡风墙，使柴油机的工作环境相对封闭，外界的冷空气很难补充进来，即冷却空气的需要量Qa得不到满足。

(3)联合收割作业时，散热器几乎无迎风面可言，发动机周围的空气实际上是热气涡流，△ta常小于10 ℃。

(4)收割作业时的草屑、麦芒和灰尘等经常沾附在散热器的表面上，影响其散热。

(5)冷却系统的水温急剧上升至“开锅”后，水蒸气逸出，又使冷却系统周围的空气环境更加恶化。

3.解决冷却系统水温过高的改装措施

通过多年事联合收割机的研制、推广和使用，我们发现虽然联合收割机的工作环境很恶劣，要求发动机冷却系统具有很高的冷却能力，但是，只要对联合收割机的发动机冷却系统做适当的改装，同样可以防止水温过高。我们的办法如下。

(1)增设副水箱。副水箱与原散热器的窖大致相同，并相互串通。安装时，副水箱必须远离发动机(副水箱可以放置在驾驶员座位的背后)。

(2)增加一个风扇和风扇正反转控制器。新增风扇与原来的风扇分置散热器内、外两侧，以增强风冷力度。风扇正反转控制器可使之根据需要正转或反转工作，正转时散热，反转时吹掉沾附在散热器表面的草屑和灰尘。

(3)增设冷却系统导风罩。导风罩的进风口设计在联合收割机的侧面，且有一定的离地高度。这样做，既可以避免草屑 和灰尘沾附在散热器的表面上，又可以确保有比较清洁的空气吹过散热器，还可以引导和促进冷空气流动。

(4)增设机油冷却器。机油冷却器设置在散热器的进口处，设置后可以有效地防止冷却系统水温过高。