【文章內(nèi)容簡介】 管逆變器. 我國內(nèi)燃機(jī)車經(jīng)過50多年，取得了長足的進(jìn)步，也為中國鐵路的發(fā)展、特別是為中國鐵路的四次大提速作出了重要貢獻(xiàn)。然而,在當(dāng)代最先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用(如上述“四大關(guān)鍵技術(shù)”) 和機(jī)車的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、耐久性和對環(huán)保要求適應(yīng)性等方面,與世界先進(jìn)水平尚有一定差距。與國際先進(jìn)水平的差距主要體現(xiàn)在機(jī)車柴油機(jī)、電傳動系統(tǒng)、機(jī)車轉(zhuǎn)向架、微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、液力傳動系統(tǒng)和機(jī)車性能等幾個(gè)方面：1）運(yùn)輸安全可靠性難以滿足要求，設(shè)備故障時(shí)有發(fā)生，給運(yùn)輸安全帶來不少隱患；2）機(jī)車整體技術(shù)檔次不高，許多關(guān)鍵技術(shù)落后于發(fā)達(dá)國家；國外交流傳動機(jī)車已大批量生產(chǎn)，而我國才剛剛起步；3）設(shè)備運(yùn)用和維修成本較高，由于設(shè)計(jì)生產(chǎn)質(zhì)量不高，運(yùn)用中需要大量的人力、物力和財(cái)力支撐；4）功能上不適應(yīng)運(yùn)輸發(fā)展需要，尤其是在標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化、信息化方面與發(fā)達(dá)國家相比存在明顯的差距，也滿足不了我國鐵路發(fā)展對機(jī)車高速和重載的要求。內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，氣缸內(nèi)燃?xì)獾淖罡邷囟瓤蛇_(dá)2500℃.與燃?xì)饨佑|的氣缸套、氣缸、活塞和氣門燈零件將吸收大量的熱量而使溫度升高很快。若不及時(shí)將這些高溫零件上的過多熱量散去，將出現(xiàn)下述各種不良現(xiàn)象：，易發(fā)生變形或者破裂。，吸進(jìn)的工質(zhì)因高溫而膨脹，使氣缸沖氣量下降，從而導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)功率下降。，使其無法正常工作，甚至造成卡死現(xiàn)象。，并易于氧化變質(zhì)，使?jié)櫥瑮l件惡化，運(yùn)動件間磨損加劇，功率消耗加大。冷卻系的功能就是強(qiáng)制地將高溫零件所吸收的熱量及時(shí)的散去，以保證它們能在正常的溫度范圍內(nèi)工作。在現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)中，冷卻所消耗的熱量約等于供給內(nèi)燃機(jī)的全部熱量的1/41/3.如果內(nèi)燃機(jī)冷卻過度，不僅浪費(fèi)了熱能，而且還會引起下述的各種不良后果：，會使燃料的霧化蒸發(fā)性能變差，不利于可燃混合氣的形成和燃燒，從而使燃油耗量增大。、硫酸等酸性物質(zhì)，造成零件的腐蝕和磨損。，運(yùn)轉(zhuǎn)阻力變大，從而使內(nèi)燃機(jī)的功率下降。，會使熱量散失較大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ臒崃繙p少，從而使內(nèi)燃機(jī)功率和輸出功率降低。綜上所述，冷卻系統(tǒng)的功能是及時(shí)并適量的把在高溫條件下工作的機(jī)件所吸收的熱量散發(fā)到空氣中去，保證內(nèi)燃機(jī)在最適宜的溫度下工作。對水冷式內(nèi)燃機(jī)，汽缸套中適宜的溫度是8595℃:；對于風(fēng)冷式內(nèi)燃機(jī)，氣缸壁適宜的溫度是150180℃.冷卻系統(tǒng)工作的好壞，對內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、動力性、可靠性和耐久性都有直接的影響。車用內(nèi)燃機(jī)的冷卻系有兩大類，一類是水冷，另一類是風(fēng)冷。就目前的情況而言，大多數(shù)車用內(nèi)燃機(jī)采用水冷系。水冷系按冷卻水的循環(huán)方式又分為自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)兩種。自然循環(huán)冷卻系使利用水的密度隨溫度而變的特點(diǎn)，使冷卻水在系統(tǒng)中進(jìn)行自然循環(huán)。溫度較低的水由于密度較大而沉到冷卻水套的下部，而吸熱以后溫度較高的水由于密度減小而上升到冷卻系統(tǒng)的上部，將熱量散于大氣中。自然循環(huán)冷卻沒有水泵，沒有或只有較少的管路，結(jié)構(gòu)很簡單。它的最大缺點(diǎn)是耗水量太大，由于散熱，水不斷的蒸發(fā)，必須及時(shí)補(bǔ)充冷卻水才能保證內(nèi)燃機(jī)正常工作，這對于車用內(nèi)燃機(jī)使及其不方便的。因此它一般僅用于采用單杠的手扶拖拉機(jī)或小型翻斗車上。強(qiáng)制循環(huán)冷卻系按其是否與大氣相通又可分成開式冷卻系和閉式冷卻系兩種。開式冷卻系的水循環(huán)系統(tǒng)與外界大氣直接相通，冷卻系內(nèi)的壓力與外界大氣相等，因此冷卻系內(nèi)的冷卻水不斷地蒸發(fā)，必須不斷的補(bǔ)充冷卻水，造成水的大量消耗。由于水的大量蒸發(fā)使冷卻系內(nèi)壁上形成了一層水垢，造成散熱惡化。閉式冷卻系的水循環(huán)系統(tǒng)與外界大氣不直接相通。這樣就可以適當(dāng)提高冷卻系內(nèi)的壓力和溫度，減少水的蒸發(fā)量，這不僅減少了水的消耗，而且也改善了散熱條件。另外，由于冷卻水溫高，也改善了氣缸內(nèi)氣體的工作過程，這有利于提高內(nèi)燃機(jī)功率和減少燃油消耗。目前車用內(nèi)燃機(jī)絕大多數(shù)都采用閉式冷卻系。本文的的研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：1機(jī)油熱交換器的選擇2設(shè)計(jì)和確定冷卻室和散熱器的結(jié)構(gòu)3傳熱過程的傳熱系數(shù)、面積、散熱單節(jié)數(shù)、冷卻風(fēng)扇的功率的確定二 內(nèi)燃機(jī)冷卻裝置計(jì)算內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)，機(jī)車的冷卻水、潤滑油、牽引電機(jī)及電器或液力傳動裝置的傳動油等的溫度均會不斷地升高，若不加以冷卻，將要影響到柴油機(jī)的正常工作。內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)，機(jī)車的冷卻水、潤滑油、牽引電機(jī)及電器或液力傳動裝置的傳動油等的溫度均會不斷地升高，若不加以冷卻，將要影響到柴油機(jī)及傳動裝置的功率發(fā)揮，工作效率下降，潤滑油老化變質(zhì)，破壞潤滑，影響機(jī)車零部件的使用壽命，甚至損壞。因此，在內(nèi)燃機(jī)車上采取必要的冷卻措施，設(shè)置一些裝置來保證柴油機(jī)、傳動裝置工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量能及時(shí)適度地排放到大氣中去，使其溫度維持在允許的范圍內(nèi)，以改善零部件的熱強(qiáng)度和潤滑狀況，提高內(nèi)燃機(jī)車工作的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，延長其使用壽命，這就是內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s系統(tǒng)的主要任務(wù)。內(nèi)燃機(jī)車的冷卻，除電機(jī)、電器的通風(fēng)冷卻與空氣有關(guān)外，其余柴油機(jī)冷卻水、增壓空氣、潤滑油和液力傳動裝置傳動油等的冷卻均與水有關(guān)。因此，內(nèi)燃機(jī)車的諸多冷卻，可概括分為通風(fēng)冷卻系統(tǒng)和水冷卻系統(tǒng)兩類。通風(fēng)冷卻系統(tǒng) 為冷卻主發(fā)電機(jī)、牽引電動機(jī)和電器專門設(shè)置的系統(tǒng)。該系統(tǒng)由通風(fēng)機(jī)、進(jìn)、排風(fēng)道以及空氣濾清裝置等組成。按通風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征可分為：自通風(fēng)式、獨(dú)立通風(fēng)式、車內(nèi)進(jìn)氣式、車外進(jìn)氣式、單獨(dú)式、集中式和混合式等。自通風(fēng)式是指通風(fēng)機(jī)在牽引電機(jī)內(nèi)部，安裝在電機(jī)軸上。獨(dú)立通風(fēng)式是指通風(fēng)機(jī)與電機(jī)分開安裝。牽引電機(jī)、電器車內(nèi)進(jìn)氣的空氣溫度比大氣溫度要高，顯然，車外進(jìn)氣式牽引電機(jī)、電器的散熱條件比車內(nèi)進(jìn)氣式優(yōu)越。因此，現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)車多采用車外進(jìn)氣式，但在設(shè)計(jì)上要預(yù)先考慮到在惡劣氣候條件下改為車內(nèi)進(jìn)氣的臨時(shí)措施。內(nèi)燃機(jī)車電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)有三種供風(fēng)方式：①單獨(dú)式。主發(fā)電機(jī)、牽引電動機(jī)和硅整流裝置各有單獨(dú)的通風(fēng)機(jī)供給冷空氣。②混合式。主發(fā)電機(jī)和硅整流裝置各有一臺通風(fēng)機(jī)供給冷空氣，而兩組牽引電動機(jī)則分別有兩臺通風(fēng)機(jī)集中供給冷空氣。中國東風(fēng)11型內(nèi)燃機(jī)車采用類似混合式的通風(fēng)方式，其不同點(diǎn)在于主硅整流柜與主發(fā)電機(jī)的通風(fēng)串聯(lián)在一起，共用一臺通風(fēng)機(jī)冷卻。③集中式。主發(fā)電機(jī)、整流裝置和牽