基于冷却水温度的柴油机热平衡试验的研究

由于柴油机扭矩大、经济性能好而被农业机械广泛的使用。随着三农政策的实施和农机补贴的惠及,非道路柴油机得到空前的发展,如收割机、旋耕机、插秧机等。然而非道路柴油机工作环境比道路柴油机更加恶劣,例如收割机在田间作业容易导致秸秆等杂物堵塞柴油机散热风扇,导致冷却系统工作温度偏高,影响柴油机工作性能。研究冷却液高温状态下柴油机的性能已迫在眉睫,所以提出了对柴油机冷却水在高温下的研究。研究柴油机冷却水在高温状态下柴油机冷却水相关参数以及柴油机性能,为农业装备的研制提供了重要的实验数据,为我国农业机械化发展提供了有力支持。柴油机冷却系统直接影响发动机的性能,冷却系统不仅要保证发动机水温不能过低,太低会导致燃烧不充分动力损失严重并加剧发动机零部件的磨损,严重影响发动机的可靠性。又不能使发动机工作温度过高,太高导致发动机热负荷过大不能有效工作。农业装备工作环境恶劣很容易导致冷却液温度过高甚至达到开锅状态。以全柴498型柴油机作为本文的研究对象,基于高温冷却水研究柴油机的热量分布情况及其影响因素。本次实验中,通过试验台架的冷却水恒温装置设置冷却水进水口温度为90℃、95℃和100℃;柴油机转速从1050r/min开始,以150r/min递增,直至2400r/min为止;柴油机负荷从10%开始,以10%递增,直至满负荷截止。本文研究主要有两个方面,第一在高的进水口温度下柴油机转速一定和负荷变化、负荷一定和转速变化,研究柴油机冷却水压力、流量、温度的变化情况;第二研究柴油机在上述条件下其热量分布情况并进行对比分析。运用实验室数据采集模块对数据进行采集,分析高进水温度下柴油机相关性能,并提出相应的优化建议,为柴油机的研发和改进提供基础的数据。本文主要研究工作如下:(1)搭建热平衡试验台架并进行调试。(2)通过台架试验进行热平衡实验。(3)设置进水口温度、转速和负荷,采集柴油机冷却水的压力、温度、流量数据。(4)研究在这个状态下柴油机热量分布和油耗情况。(5)对比分析柴油机在进水口温度在90℃、95℃和100℃的三种情况下,柴油机冷却水压力、温度、流量和热量分布的差异。