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徐工裝載機(jī)廣泛采用水冷柴油機(jī)作為動(dòng)力，柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性好，熱效率一般可達(dá)３０—４０％，但仍約有１／３的熱量經(jīng)過(guò)各種傳熱方式傳遞給柴油機(jī)各組件，若不加以冷卻，會(huì)產(chǎn)生各種故障，特別是與燃燒氣體直接接觸的缸蓋、活塞、缸套和氣門等件。因此，柴油機(jī)沒有冷卻是不能工作的。
如果冷卻不足會(huì)產(chǎn)生：①氣缸內(nèi)溫度過(guò)高，吸進(jìn)的工作介質(zhì)受熱膨脹，使充氣量下降，導(dǎo)致功率下降；②溫度過(guò)高，各零件有不同程度的膨脹，使相互間隙改變；③機(jī)油黏度也會(huì)下降，并可能發(fā)生質(zhì)變，使摩擦表面間的潤(rùn)滑惡化，導(dǎo)致零件磨損加劇。
但冷卻過(guò)強(qiáng)則會(huì)產(chǎn)生：①氣缸內(nèi)溫度低，燃料霧化差，造成燃燒不好；②冷卻系帶走的熱量增多，散熱損失和冷卻系消耗功率增多；③機(jī)油黏度大，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)阻力增加，以上都將造成功率下降、燃油耗增加。
實(shí)踐證明，柴油機(jī)經(jīng)常在過(guò)熱、過(guò)冷的狀態(tài)下使用，都會(huì)影響使用壽命、動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。裝載機(jī)工作時(shí)，如何使冷卻系把適量的熱量散發(fā)到大氣中，保持柴油機(jī)在８０—９８℃之間工作，是裝載機(jī)動(dòng)力系熱平衡要解決的主要課題。
考慮到經(jīng)濟(jì)性的因素，裝載機(jī)的冷卻系一般不會(huì)設(shè)計(jì)的過(guò)強(qiáng)，如何提升冷卻能力，是本文探討的主要內(nèi)容。
一、柴油機(jī)單機(jī)熱平衡
１。柴油機(jī)燃料燃燒發(fā)出的熱量分布 
式中：
Ｑ—燃料完全燃燒產(chǎn)生的總熱量（ＫＪ）
Ｇ—燃料被燃燒的質(zhì)量（ｋｇ）
Ｈｕ—燃料的熱值，柴油通常取低值４２。７×１０（ＫＪ／ｋｇ）二、裝載機(jī)冷卻系熱平衡臺(tái)架模擬試驗(yàn)
結(jié)合整機(jī)配置情況，利用ＣＦＤ技術(shù)進(jìn)行模擬計(jì)算分析，根據(jù)分析結(jié)果提出優(yōu)化方案并改進(jìn)方案，再通過(guò)模擬臺(tái)架試驗(yàn)和整車試驗(yàn)驗(yàn)證優(yōu)化方案的有效性。
１。模擬計(jì)算分析
通過(guò)ＣＦＤ分析計(jì)算，影響整車熱平衡的因素主要為風(fēng)側(cè)因素，有以下幾點(diǎn)：
進(jìn)風(fēng)阻力、散熱器總成阻力、出風(fēng)阻力和機(jī)罩內(nèi)回風(fēng)。
機(jī)罩內(nèi)回風(fēng)的影響：是指已流經(jīng)散熱器的“熱風(fēng)”，該熱風(fēng)回流量對(duì)散熱不起作用并會(huì)造成機(jī)罩內(nèi)氣溫偏高。
ＣＦＤ分析計(jì)算表明，風(fēng)側(cè)的影響較大。
２。模擬試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)
模擬風(fēng)洞臺(tái)架，控制風(fēng)速１５ｋｍ／ｈ及環(huán)境溫度３０－５０℃；根據(jù)裝載機(jī)結(jié)構(gòu)在試驗(yàn)臺(tái)架上模擬整車結(jié)構(gòu)布置。
模擬試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)表明，風(fēng)側(cè)的優(yōu)化措施是解決問(wèn)題的主要方向，有以下幾種解決措施：
采用硬釬焊管帶式水箱有６—８℃的能力提升，但硬釬焊管帶式水箱比管片式水箱成本增加約４０％，在中型普配裝載機(jī)上一般不推薦使用；水箱兩側(cè)間隙封堵對(duì)系統(tǒng)有２℃左右的能力提升；
機(jī)罩結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)系統(tǒng)能力有４－５℃的提升；
增加風(fēng)扇與柴油機(jī)之間的距離后對(duì)系統(tǒng)能力有３－５℃的提升；水側(cè)的優(yōu)化措施對(duì)系統(tǒng)能力提升有限：
增加風(fēng)扇速比與系統(tǒng)能力提升成線形關(guān)系，從徐工配件-柴油機(jī)的整體性能考慮，增速風(fēng)扇機(jī)構(gòu)一般不推薦使用，采用增速風(fēng)扇會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性下降，噪聲增大，風(fēng)扇軸承座的使用壽命降低，降低了柴油機(jī)的可靠性。
水泵、節(jié)溫器和變矩器油散的優(yōu)化分別對(duì)系統(tǒng)能力提升均較小。
三、裝載機(jī)冷卻系熱平衡改進(jìn)
通過(guò)ＣＦＤ分析計(jì)算和模擬試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)，綜合經(jīng)濟(jì)性、可靠性等因素，將裝載機(jī)冷卻系熱平衡改進(jìn)重點(diǎn)放在以下幾個(gè)方面：
?減小風(fēng)阻 改善水箱及油散的阻力
?減少回風(fēng)量 
１。機(jī)罩結(jié)構(gòu)
２。用填充物堵塞水箱與機(jī)罩之間的空隙
３。水箱出風(fēng)口增加一個(gè)導(dǎo)風(fēng)罩
?增加進(jìn)風(fēng)量 １。增加風(fēng)扇與柴油機(jī)之間的距離
２。優(yōu)化導(dǎo)風(fēng)罩結(jié)構(gòu)
根據(jù)我們多年來(lái)對(duì)徐工裝載機(jī)冷卻系統(tǒng)的匹配研究和熱平衡試驗(yàn)以及在用戶處進(jìn)行的整機(jī)熱平衡試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合徐工ＬＷ５２１Ｆ裝載機(jī)的實(shí)際情況，為了使ＬＷ５２１Ｆ裝載機(jī)的冷卻系適應(yīng)更加惡劣的工況，我們從以下幾方面對(duì)ＬＷ５２１Ｆ裝載機(jī)的冷卻系作改進(jìn)：
１。機(jī)罩優(yōu)化，采用金屬機(jī)罩，改動(dòng)窗口位置，改善進(jìn)風(fēng)條件。
２。機(jī)罩內(nèi)回風(fēng)優(yōu)化，排除機(jī)罩和水箱側(cè)面之間的較大間隙，減少回風(fēng)量，提高散熱效率。
３。增加風(fēng)扇與柴油機(jī)機(jī)體的距離，提高進(jìn)風(fēng)能力，同時(shí)增加與水箱芯子的距離，提高水箱進(jìn)風(fēng)的均勻性。
改進(jìn)后的ＬＷ５２１Ｆ通過(guò)鏟除公路路基工作試驗(yàn)，環(huán)境溫度３２度時(shí)，試車兩個(gè)小時(shí)，水溫一直維持在９０度，變矩器油溫１００度，改進(jìn)獲得成功。