东方红55马力拖拉机“开锅”浅析

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“开锅”指的是柴油机水箱中的冷却水达到沸点，也就是说水箱里边的水被烧成开水了。

1.2“开锅”的原因

由于试制初期选用了管带式散热器芯，而拖拉机工作环境非常恶劣，在工作中泥土、秸秆都部分的造成了散热器芯堵塞、变形，而管带式散热器强度和刚度都比较低，清洗后容易变形，严重影响了散热器的空气流通，大大的降低了散热效果。改装管片式散热器芯，提高了散热器的强度和刚度，有利于散热器的清洗、保养，长时间保证了散热器的空气流通。所以相比之下管片式散热器比较适合环境恶劣的田间作业。

2 拖拉机冷却系统分析

东方红55系列拖拉机采用水冷装置给柴油机散热，柴油机的水冷系统主要有水泵、水箱、冷却风扇、节温器、柴油机机体和气缸盖内的水套等组成。

水箱也叫热交换器，在水箱内装有足够的冷却水，柴油机在工作过程中会产生很高的热量，通过水泵带动水箱内冷却水在柴油机内部循环，由于水和空气、油等介质相比它的比热最大，因此它的散热效果也最好，当水从柴油机机体、气缸盖内的水套壁周围流过，并与水套壁充分接触吸收周围热量将热量带走，然后经节温器进入散热器的进水口，在散热器内的温度很高的冷却水向流过散热器周围的空气散热以降低温度，最后降温后的冷却水经散热器的出水口返回水泵，如此循环。科技论文，东方红55马力拖拉机。

东方红55系列拖拉机是一拖集团的中马力主打机型，选用一拖集团YTR4105柴油机作为配套动力，动力强劲，性能卓越，深受市场青睐。该产品在试制期间，选取湖北地区进行田间作业，当拖拉机工作一段时间后，出现水温高的问题，俗称“开锅”。

3、拖拉机散热系统分析

YTR4105柴油机的散热系统通过水循环进行散热，在工作过程中，循环水通过水泵、机体、缸盖、水箱，通过水箱把热量散入大气。

3.1、散热面积理论计算：

(1) 芯厚（片宽）90 片长440 片数154

(2) 芯厚90 芯高492

(3) 散热管规格18*2.5 即周长=41 散热管36*5=180

(4) 散热管面积A1 =管周长*芯高*总管数*10-6

=41*492*180*10-6=3.63m2

(5) 散热带面积A2=片宽*片长*片数*10-6*2

=90*440*154*10-6*2 =12.23m2

(6) 水箱散热面积A

A=A1+A2=3.63+12.23=15.86m2

3.2、散热器芯体材料对比：

将铝水箱与现装铜水箱作对比试验，试验数据如下：

铝水箱

铜水箱

通过试验对比，柴油机的散热面积和散热器的材质均符合设计要求。

3.3、 散热器芯体结构分为管带式和管片式，两种结构性能对比如下：

3.31、 管带式散热器芯:

采用冷却管和散热带沿纵向间隔排列的方式，散热带上的小孔是为了破坏空气流在散热带上形成的附面层，使散热能力提高。这种散热器芯散热能力强，制造工艺简单，成本低，但结构刚度不如管片式大，容易变形，影响通风散热效果，一般多为轿车柴油机这种工作环境好的柴油机上采用。

3.32、 管片式散热器芯：

冷却管的断面大多为扁圆形，它连通上、下水室，是冷却水的通道。科技论文，东方红55马力拖拉机。和圆形断面的冷却管相比，不但散热面积大，而且万一管内的冷却水结冰膨胀，扁管可以借其横断面变形而避免破裂。科技论文，东方红55马力拖拉机。科技论文，东方红55马力拖拉机。采用散热片不但可以增加散热面积，还可增大散热器的刚度和强度。散热片之间有一定的间隙，有利于清洗。这种散热器芯强度和刚度都好，耐高压，但制造工艺较复杂，成本高。

4、提高风扇转速

增加柴油机风扇转速,将皮带轮直径由ф128更改为ф116，从而使皮带轮转速由3000r/min增加到3300r/min，提高了风扇转速。正常工作时间有所加长，但“开锅”现象依然存在。

5、与国内同马力拖拉机对比

水箱散热面积：YTR4105柴油机和福田（FT）55马力、常发（CF）55马力拖拉机配套，无“开锅”现象，不存在设计问题。科技论文，东方红55马力拖拉机。

4、故障修复

4.1、拖拉机整机通风对流改进

在拖拉机左、右侧板上各增加120个ф4网眼孔，加大冷却风的进风量；散热器增加上护板及左、右护板，使机罩与散热器之间“严丝合缝”，阻止经过散热器的热风回流。

4.2、改装管片式散热器、使得柴油机的散热能力加强。

经此改进后，在通过10台份拖拉机在湖北地区的田间作业，效果反映很好，彻底的消除了拖拉机“开锅”问题。科技论文，东方红55马力拖拉机。

结束语

“开锅”是柴油机柴油机的常见故障之一，造成水箱开锅的原因很多也很复杂，处理不及时会加速柴油机内部零件之间的磨损，对柴油机造成极大的损伤。当发现水温过高时不要把柴油机灭火，而应怠速着车让柴油机运转一段时间。因为之前柴油机处于高速运转状态，柴油机产生大量的热量还没有散发出来，这些余热还需要残留的冷却水将其散发出来。