發(fā)布時(shí)間：2017-05-19 19:27

  本文關(guān)鍵詞：八橋全地面起重機(jī)冷卻系統(tǒng)效能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著移動(dòng)式起重機(jī)朝大型化、操作舒適化、高安全性、節(jié)能環(huán)保型的方向發(fā)展，車(chē)輛冷卻系統(tǒng)不僅要滿足日益增加的車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)的散熱需求，還必須同時(shí)滿足車(chē)輛傳動(dòng)系統(tǒng)中液力變矩器和液力緩速器等元件的散熱需求。因各發(fā)熱元件的功用不同，致使其發(fā)熱節(jié)點(diǎn)并不同步，因此，，在不同的使用工況中整車(chē)散熱需求相差巨大。通常情況下，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)極限工況狀態(tài)下散熱需求的冷卻系統(tǒng)只有3%～5%的時(shí)間是在理想狀態(tài)下運(yùn)行。對(duì)于兼顧了變矩器與液力緩速器的散熱需求的復(fù)合冷卻系統(tǒng)，系統(tǒng)的散熱能力往往大于發(fā)動(dòng)機(jī)極限工況下的散熱需求，由此進(jìn)一步降低了系統(tǒng)的有效利用率，同時(shí)大幅增加冷卻風(fēng)扇的功率消耗。為提高冷卻系統(tǒng)利用率，使其既能滿足車(chē)輛不同使用工況下的散熱需求，又不造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率的無(wú)效損耗，本文提出基于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度對(duì)冷卻風(fēng)扇進(jìn)行控制，以提高冷卻系統(tǒng)效能的研究課題。 本文研究的八橋全地面起重機(jī)為降低冷卻系統(tǒng)能耗，在系統(tǒng)匹配時(shí)，將散熱需求特別大的極限使用工況進(jìn)行弱化，但同時(shí)將冷卻風(fēng)扇的工作狀態(tài)僅與發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)關(guān)聯(lián)，并不區(qū)別車(chē)輛實(shí)際的散熱需求。在車(chē)輛實(shí)際使用中，時(shí)常出現(xiàn)在高溫天氣或連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間爬坡工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度偏高，以及冷卻液溫度長(zhǎng)時(shí)間停留在發(fā)動(dòng)機(jī)的極限高溫附近，顯然，冷卻系統(tǒng)不能完全滿足車(chē)輛散熱需求。針對(duì)此問(wèn)題，本文提出重新匹配散熱器，依據(jù)散熱需求對(duì)冷卻風(fēng)扇實(shí)施控制的改進(jìn)方案。并利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。 本文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下： 1.本文對(duì)原散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理及各主要零部件的性能進(jìn)行分析。結(jié)合車(chē)輛的實(shí)際使用工況，整理出車(chē)輛典型行駛工況下的散熱需求，將車(chē)輛極限使用工況下的水散熱量需求420kW，增壓空氣散熱需求79kW作為系統(tǒng)更改的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 2.基于原車(chē)型冷卻系統(tǒng)的布置空間，同時(shí)考慮主要元件的系列化和通用化要求，并通過(guò)匹配計(jì)算確定增壓空氣中間冷卻器(簡(jiǎn)稱“中冷器”)、水冷器的外形尺寸、極限散熱需求工況下的冷卻介質(zhì)需求量，以此為前提，計(jì)算相應(yīng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，并提出風(fēng)扇控制策略和控制目標(biāo)：在風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置電比例溢流閥，中冷器側(cè)風(fēng)扇在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速處于700r/min～1800r/min，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速正相關(guān)直到最高1800r/min，當(dāng)冷卻溫度≥98℃時(shí)，該風(fēng)扇轉(zhuǎn)速提高到2200r/min,而當(dāng)冷卻液溫度回落到≤96℃時(shí)，該風(fēng)扇轉(zhuǎn)速下調(diào)到最高1800r/min，并與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速正相關(guān)；水冷側(cè)風(fēng)扇只有在冷卻液溫度≥96℃時(shí)才開(kāi)啟，并通過(guò)控制電比例溢流閥輸出使該風(fēng)扇平穩(wěn)增速到1800r/min,當(dāng)冷卻液溫度持續(xù)上升至≥98℃，該風(fēng)扇轉(zhuǎn)速提高到2200r/min，若冷卻液溫度回落≤88℃，則關(guān)閉風(fēng)扇。 3.建立冷卻系統(tǒng)模型，考慮到散熱器布置方式及布置空間未做修改，本文利用FLUENT軟件,并結(jié)合多重參考坐標(biāo)系(Multiple Reference Frame,簡(jiǎn)稱MRF)方法模擬風(fēng)扇在1800r/min、2200r/min時(shí)的性能，對(duì)散熱器外部冷卻介質(zhì)流場(chǎng)進(jìn)行仿真分析，以驗(yàn)證改進(jìn)后的系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)要求。 4.為實(shí)際驗(yàn)證改進(jìn)后的系統(tǒng)性能，依據(jù)國(guó)家相關(guān)法規(guī)要求，設(shè)計(jì)針對(duì)性的試驗(yàn)方案：通過(guò)車(chē)輛靜止?fàn)顟B(tài)下啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，調(diào)節(jié)電比例溢流閥的壓力，測(cè)量散熱器外部進(jìn)風(fēng)側(cè)的風(fēng)量、溫度及風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，檢驗(yàn)液壓系統(tǒng)壓力設(shè)定的合理性；通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻測(cè)試試驗(yàn)，檢驗(yàn)冷卻系統(tǒng)是否滿足發(fā)動(dòng)機(jī)極限負(fù)載狀態(tài)下的散熱需要；通過(guò)車(chē)輛10000km長(zhǎng)距離行駛可靠性試驗(yàn)，檢驗(yàn)車(chē)輛在不同行駛工況、不同使用環(huán)境中冷卻系統(tǒng)的可靠性，并記錄風(fēng)扇系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)，驗(yàn)證風(fēng)扇控制系統(tǒng)控制策略的正確性。
【關(guān)鍵詞】：全地面起重機(jī) 冷卻系統(tǒng) 風(fēng)扇控制 仿真分析 道路試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH213
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 目錄9-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 課題的提出11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀及產(chǎn)品現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容及目標(biāo)13-15
• 第2章 冷卻系統(tǒng)分析15-21
• 2.1 原冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理16-17
• 2.2 冷卻系統(tǒng)工況分析17-19
• 2.3 原冷卻系統(tǒng)的缺陷19
• 2.4 優(yōu)化方向19-20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 第3章 整車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)及主要零部件的設(shè)計(jì)研究21-51
• 3.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)21-24
• 3.2 冷卻模塊布置24-26
• 3.3 冷卻風(fēng)扇及液壓驅(qū)動(dòng)元件參數(shù)26-29
• 3.4 散熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算29-37
• 3.4.1 中冷器的設(shè)計(jì)計(jì)算33-36
• 3.4.2 水冷器的設(shè)計(jì)計(jì)算36-37
• 3.5 散熱器總成冷卻能力與風(fēng)量匹配驗(yàn)算37-45
• 3.5.1 中冷器驗(yàn)算38-40
• 3.5.2 水冷器驗(yàn)算40-45
• 3.6 風(fēng)扇控制策略45-50
• 3.6.1 風(fēng)扇控制方式確定45-48
• 3.6.2 風(fēng)扇控制元件選型48-50
• 3.7 本章小結(jié)50-51
• 第4章 冷卻系統(tǒng)仿真研究51-65
• 4.1 模擬分析方法介紹51-52
• 4.2 分析軟件介紹52-53
• 4.3 幾何模型準(zhǔn)備53-55
• 4.4 仿真計(jì)算55-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第5章 冷卻系統(tǒng)試驗(yàn)及結(jié)果分析65-77
• 5.1 靜態(tài)風(fēng)量及風(fēng)扇轉(zhuǎn)速測(cè)試試驗(yàn)65-68
• 5.2 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻測(cè)試試驗(yàn)68-72
• 5.3 長(zhǎng)距離可靠性試驗(yàn)72-75
• 5.4 本章小結(jié)75-77
• 第6章 總結(jié)與展望77-79
• 6.1 全文總結(jié)77-78
• 6.2 后續(xù)展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 致謝83

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：八橋全地面起重機(jī)冷卻系統(tǒng)效能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：379642