工程机械热平衡问题研究课件

1、工程机械热平衡问题研究,1,工程机械热平衡问题研究,工程机械热平衡问题研究,2,目的及意义,课题背景 目前工程机械行业市场竞争激烈，为了增强产品市场竞争力，需要我们在产品性能提升、增强可靠性上下功夫。 每年夏季来临，市场上时有反馈工程机械产品（如装载机、压路机）散热系统的热平衡问题。同一产品在不同作业环境和作业工况下，散热系统的表现也不一样，有的区域反馈冷却液经常达到沸腾状态，而有的区域没有反馈。 因此，展开工程机械产品热平衡问题研究，研究不同产品不同使用工况下的热平衡状态，对提升产品的散热系统设计、指导我们工程机械产品的使用环境条件、指导市场区域销售具有重要意义,工程机械热平衡问题研究,3,

2、国内外研究现状,国外研究现状 国外对整车热平衡的研究比较深入，建立了较完整的整车散热系统的理念。主要研究方向为：发动机冷却系统的电子控制化、整车散热系统设计模拟仿真化、注重在整车研发阶段的热环境模拟试验。 发动机冷却系统电控化：对发动机ECU功能扩展，使其能够与电子控制冷却系统的传感器和执行器相通讯，使冷却液温度调节、冷却液循环控制、冷却风扇均随发动机的负荷变化而变化。从而实现了发动机在部分负荷时，冷却液工作温度高，可降低燃油消耗、减少有害物质排放；发动机在全负荷工作时，冷却液工作温度低，进气加热作用小，达到提高发动机动力性的目的,工程机械热平衡问题研究,4,散热系统设计仿真模拟： 散热系统综

3、合模拟仿真 FEA有限元机械分析 CFD(Computational Fluid Dynamics 计算机流体分析)流体、空气动力和热传递分析 噪声辅助分析,工程机械热平衡问题研究,5,热环境模拟试验： 零部件试验、系统总成试验、环境风洞试验、耐久试验,散热器风洞试验台,散热器试验台,工程机械热平衡问题研究,6,热成像仪,整机环境风洞试验,风扇试验台,散热器内部腐蚀试验台,工程机械热平衡问题研究,7,国内研究现状 目前在国内，车辆热平衡问题研究是分散的、独立的，对产品测试技术的研究针对单一零部件，研究多限于对散热系统零部件的改进和提高上，还没有上升到把整个散热系统作为研究对象的高度，更没有达到

4、与整车优化匹配设计的阶段，设计理念较为落后。 国内一些独资或合资企业如东风贝洱、泰安厚丰、扬州三叶、青岛东洋都建有散热器相关试验台，但是基本以零部件测试为主。 近几年来，国内高校如吉林大学、浙江大学等已展开对工程机械产品的热平衡问题研究，所研究的对象以装载机为主。 综上所述工程机械产品热平衡研究起步较晚，开展热平衡研究已迫在眉睫,工程机械热平衡问题研究,8,长期及阶段性目标,本研究课题达到以下长期目标 1.制定工程机械产品整车热平衡试验规范及评价标准 目前工程机械产品整车热平衡行业规范很少，开展试验几乎都参照同行业国外产品，因此工程机械整车热平衡规范的指定将有助于提升国内产品的整车热平衡性能。

5、 2.推进散热系统元部件与整车的同步设计 开展散热系统与整车的同步设计，将散热系统设计提高到整车设计的高度将有助于消除不同系统间的影响，使散热系统达到最优设计,工程机械热平衡问题研究,9,3.建立徐工集团散热系统部件试验平台 散热系统部件试验台将有助于提升徐工产品散热系统的设计水平，确保散热部件性能及可靠性，确保整车热平衡性能达到最佳状态。 4.开展工程机械产品散热系统CFD（计算机流体分析）仿真研究 目前对散热系统CFD的仿真研究多用在汽车行业，国内工程机械行业对散热系统CFD仿真研究还处于起步状态，利用计算机辅助分析手段来改进散热系统设计，将有助于降低研发成本，缩短设计周期，提高系统性能,

6、工程机械热平衡问题研究,10,2010年研究目标 2010年，本研究课题将以压路机为研究载体，研究工程机械的热平衡问题。 经过与产品设计人员细致沟通，确定以XD132双钢轮振动压路机为研究对象，该产品配备了康明斯三阶段电控水冷发动机，关键零部件采用进口形式。 该产品市场上反馈有热平衡问题，为了解决该为题，2010年项目组拟开展以下工作,1.散热系统匹配理论计算； 2.整机热平衡测试； 3.散热系统零部件测试； 4.XD132双钢轮振动压路机散热系统CFD仿真,工程机械热平衡问题研究,11,1.散热系统理论匹配计算： 通常工程机械散热系统的设计为经验设计，散热器的选型为选配发动机时推荐的散热器规

7、格，但是不同工程机械产品的散热系统相差很多，散热器的栅格、风道设计、散热器布置都对热平衡有影响。 本课题将同时开展对XD132双钢轮振动压路机散热系统三维设计探索，三维设计有参数化、元件布置形象直观、管路布置方便的优点,工程机械热平衡问题研究,12,2.整机热平衡测试： 这是本课题重点工作项目之一，即与整机试验室联合展开XD132双钢轮振动压路机散热系统整机热平衡测试。 整机热平衡测试介绍： 1）水散热器、空调冷凝器、中冷器等散热子系统整机测试； 2）工况测试：针对不同的工作状况（土方压实、沥青压实）测试达到热平衡的条件。 该测试的结果将直接反映整机热平衡的状态，所测数据为散热系统改进及对比测试提供了试验依据,工程机械热平衡问题研究,13,3.散热系统零部件测试： 对选配的散热系统部件散热能力进行测试，测试其真实散热能力。 该测试将考虑以委外方式进行。 4.散热系统CFD仿真 建立散热系统CFD仿真模型，将仿真结果与整机测试结果对比，验证仿真模型的简化方式，提出散热系统优化改进方向,工程机械热平衡问题研究,项目时间进度,工