Дизельные двигатели с воздушным или водяным охлаждением: какой лучше для строительной техники?

Работа в мастерской с открытыми боковыми панелями может выглядеть совершенно нормально. Однако, если снова запустить станок, закрыть кожух, прогреть гидравлическое масло и добавить пыли в воздух, температурный диапазон может исчезнуть. Поэтому система охлаждения — один из первых вопросов, которые необходимо решить при выборе нового дизельного двигателя.

В большинстве проектов наиболее безопасной отправной точкой является уже заложенная в конструкцию машины архитектура. Следует сохранить воздушное охлаждение, если можно восстановить работу вентилятора, кожухов, уплотнений и потока воздуха между входом и выходом. Следует сохранить водяное охлаждение, если контур радиатора, расположение вентилятора, прокладка шлангов и поток охлаждающей жидкости позволяют обеспечить работу предлагаемого двигателя. Выбор зависит от области применения, а не от маркировки системы охлаждения.

Краткий ответ: При выборе между двигателем с воздушным и водяным охлаждением избегайте изменения систем, если только машина не подвергается целенаправленной модернизации. Сравните старый и предлагаемый двигатели, сравнив их рабочие характеристики, мощность, скорость, крутящий момент, габариты, путь тепловыделения, условия эксплуатации, доступ для очистки и метод ввода в эксплуатацию. Известная фамилия производителя не гарантирует работоспособность системы охлаждения в готовой машине.

Двигатели с воздушным и водяным охлаждением: какие изменения происходят в машине?

В дизельном двигателе с воздушным охлаждением тепло отводится через ребра на самом двигателе. Нагнетатель должен прокачивать воздух вокруг цилиндров и головок по заданному маршруту. Если удалить направляющую, оставить зазор в уплотнении или не дать горячему воздуху выйти, часть этого маршрута будет потеряна. Крышки вокруг двигателя являются рабочими компонентами, а не декоративными элементами.

В дизельном двигателе с водяным охлаждением используется другой принцип: циркулирующая охлаждающая жидкость переносит тепло к радиатору, а поток воздуха от вентилятора отводит его туда. Состояние радиатора имеет значение, но не менее важны водяной насос, термостат, шланги, система заливки и расширения, кожух и способ циркуляции воздуха в моторном отсеке.

Это влияет не только на охлаждающую жидкость. Меняется то, что должно поместиться в моторном отсеке, какие компоненты остаются на машине, где скапливается грязь, до чего должны дотянуться техники и что необходимо проверить перед одобрением двигателя без корпуса.

В промышленных дизельных двигателях система охлаждения является частью конструкции машины в той же мере, что и сам двигатель.

В каких случаях дизельный двигатель с воздушным охлаждением является лучшим вариантом замены?

Начните с замены системы охлаждения на воздушную, если машина изначально была рассчитана на нее, и первоначальный воздушный поток еще можно привести в рабочее состояние. Такой подход позволяет избежать поиска места для радиатора, добавления трубопроводов системы охлаждения и расширительных отверстий, а также изготовления опор, которых в корпусе никогда не было.

Воздушное охлаждение по-прежнему зависит от правильной установки. Вентилятор должен получать достаточно чистого воздуха, должны быть установлены охлаждающие кожухи, а уплотнения должны предотвращать прохождение воздуха по пути с низким сопротивлением вокруг горячих поверхностей. Горячий отработанный воздух должен покидать отсек, не возвращаясь к входному отверстию вентилятора. Закрытие панели моторного отсека может изменить все три условия.

Конструкция заслуживает особого внимания в условиях наличия мелкой пыли, волокон, грязи, масляных отложений или ограниченного доступа для очистки. Отложения на ребрах снижают теплопередачу, а поврежденный кожух может отводить воздух от тех участков, которые в нем нуждаются. Бригаде технического обслуживания также необходим безопасный доступ для осмотра привода вентилятора, очистки охлаждающих поверхностей и проверки наличия отсутствующих уплотнений или неплотно прилегающих крышек.

Для оборудования на платформе Deutz, Диапазон сменных двигателей 912/W и Ассортимент сменных двигателей с воздушным охлаждением 914 являются примерами семейств с воздушным охлаждением. Точная пригодность по-прежнему зависит от конкретной модели, ее характеристик, скорости, интерфейса оборудования и условий эксплуатации.

Вопросы по выбору систем воздушного охлаждения

• Была ли эта машина изначально разработана для двигателя с воздушным охлаждением?
• Комплектны ли вентилятор, защитные кожухи, перегородки, уплотнения и воздуховоды, и правильно ли они установлены?
• Может ли поступать свежий воздух, не затягивая при этом избыток пыли или горячего отработанного воздуха во впускной патрубок системы охлаждения?
• Есть ли свободный путь для выхода горячего отработанного воздуха из корпуса?
• Можно ли осмотреть и очистить рёбра радиатора и воздухозаборник вентилятора без существенной разборки?
• Снижают ли высокие температуры окружающей среды, высота над уровнем моря, изменения размеров ограждения или гидравлические тепловые нагрузки доступный запас прочности?

Если какой-либо ответ вызывает сомнения, перед окончательным утверждением конфигурации двигателя необходимо провести анализ схемы системы охлаждения.

В каких случаях дизельный двигатель с водяным охлаждением является лучшим вариантом замены?

Если в машине уже имеется исправный радиаторный контур, логичным первым вариантом будет замена на систему водяного охлаждения. Она также может подойти для корпуса с четко определенными входными и выходными каналами радиатора, при условии, что предполагаемый двигатель и весь контур будут проверены совместно.

Радиатор нельзя одобрить только на основании его внешних размеров. Конструкция сердечника, чистота, диаметр вентилятора, конструкция лопастей, скорость вращения, скорость вращения вентилятора, положение кожуха, падение давления, поток охлаждающей жидкости, прокладка шлангов и условия окружающей среды — все это влияет на отвод тепла. Радиатор, который работал с одним параметром или рабочим циклом, может не иметь достаточного запаса прочности для другого.

Прокладка охлаждающей жидкости также требует внимания. В высоких точках может скапливаться воздух. Мягкие или плохо закрепленные шланги могут перегибаться или сминаться. Неправильная заправка и расширение могут затруднить удаление воздуха. Воздух, выходящий из вентилятора, может рециркулировать во входное отверстие радиатора, если герметизация отсека неполная. Двигатель может пройти стендовые испытания, даже когда собранная машина еще работает на высокой температуре, поскольку система со стороны машины отличается от испытательной установки.

К семействам платформ Deutz с водяным охлаждением, используемых в строительстве, относятся: Диапазон сменных двигателей 1013 и семья 2012 года, показанная на Категория запасных двигателей DeutzЭти фамилии задают техническую отправную точку, а не являются автоматическим решением о соответствии.

Вопросы выбора системы водяного охлаждения

• Какую тепловую нагрузку и рабочий цикл должен выдерживать радиатор?
• Правильно ли расположены патрубки для подачи, отвода, перепуска, заливки и расширения охлаждающей жидкости?
• Соответствуют ли направление вращения вентилятора, направление воздушного потока, положение кожуха и расстояние между вентилятором и сердечником корпусу?
• Может ли горячий воздух выходить наружу, не рециркулируя через радиатор?
• Подвергается ли радиатор воздействию пыли, древесной стружки, грязи или тепла от гидравлического масла, что влияет на требования к очистке или подбору размера?
• Можно ли безопасно заполнить, проветрить, осмотреть и обслужить систему?

Почему сохранение первоначальной конструкции системы охлаждения обычно безопаснее?

Изменение методов охлаждения превращает замену двигателя в масштабный проект по модернизации оборудования. Могут потребоваться новые элементы конструкции, опоры, отверстия, детали привода, точки обслуживания и органы управления, а также может измениться баланс веса. Гидравлические охладители, охладители наддувочного воздуха, зазоры для выхлопной системы и люки доступа — все это может стать причиной подобных изменений.

Существуют веские причины для проведения модернизации, но выгода должна оправдывать полный план проверки на уровне машины. Если существующая архитектура способна справиться с требуемыми задачами и условиями эксплуатации, ее сохранение обычно позволяет проектировать, создавать и вводить в эксплуатацию меньше новых интерфейсов.

Это особенно важно при закупке строительной техники, поскольку обычно основное внимание уделяется самому двигателю. Производитель или интегратор машины по-прежнему несет ответственность за мощность радиатора, воздуховоды, защитные кожухи, гидравлическое охлаждение, монтажные конструкции, трубопроводы, электропроводку, системы безопасности и окончательный ввод в эксплуатацию. Заказ другой системы охлаждения без распределения этих обязанностей приводит к незавершенному проекту.

Что следует проверить перед заказом двигателя на замену без комплектующих?

Выбор системы охлаждения осуществляется после правильной идентификации двигателя и оборудования. Перед утверждением производства выполните следующие восемь проверок.

1. Запишите существующий идентификатор двигателя.

Запишите полную модель, суффикс, серийный номер, номинальные характеристики, указанные на табличке, и область применения машины. Сделайте четкие фотографии со всех сторон, включая соединения нагнетателя или радиатора, корпус маховика, крепления, масляный поддон, фильтры, турбокомпрессор, стартер и органы управления. Двигатели, продаваемые в рамках одного широкого семейства, могут отличаться в критически важном для установки месте.

2. Подтвердите мощность, скорость, крутящий момент и рабочий цикл.

Записывайте номинальную мощность и скорость вместе с нормальной нагрузкой, пиковой нагрузкой, режимом работы за сутки и потребностью в гидравлической энергии. Строительной технике часто требуется полезный крутящий момент в диапазоне рабочих скоростей, а не только заявленная мощность. Убедитесь, что все номинальные параметры соответствуют конкретной модели и условиям эксплуатации.

3. Проверьте механические соединения и габариты.

Измерьте и сравните маховик, корпус, муфту, ВОМ, крепления, зазор поддона картера, маршрут подъема и рабочую зону. Правильное охлаждение не спасет проект, если задний интерфейс, поддон картера или крепление невозможно установить.

4. Составьте карту всего пути отвода тепла.

Проследите путь теплопередачи от начала до конца. На машине с воздушным охлаждением проследите входное отверстие, вентилятор, кожухи, ребра, уплотнения корпуса и выход горячего воздуха. На машине с водяным охлаждением проследите контур охлаждающей жидкости, а затем радиатор, вентилятор, кожух, точки заправки и расширения, а также поток воздуха в отсеке. Добавьте на эскиз гидравлические или теплообменники наддувочного воздуха, если они используют этот поток воздуха.

5. Определите операционную среду.

Зафиксируйте самые высокие и самые низкие ожидаемые температуры окружающей среды, высоту над уровнем моря, влажность, наличие пыли или мусора, а также угол наклона рабочей зоны. Обратите внимание также на условия работы в замкнутом пространстве и наличие источников тепла поблизости. Эти параметры влияют на доступную мощность, запас охлаждения, фильтрацию и частоту обслуживания охлаждающих поверхностей.

6. Проверьте привод вентилятора, электрическую систему и органы управления.

Проверьте передаточное отношение привода вентилятора или логику управления, расположение ремней, напряжение системы, стартер, генератор, датчики, приборы, сигнализацию, функции отключения и соединения жгутов проводов. Даже механический двигатель может потребовать детальной согласованности электрических и управляющих систем.

7. Обеспечьте безопасность доступа к местам уборки и обслуживания.

Проверьте доступ при установленных защитных кожухах и панелях, а не при открытом моторном отсеке. Фильтры, ремни, решетки радиатора, ребра, сливные отверстия и смотровые люки должны оставаться доступными. Если обычная чистка становится затруднительной, машина, вероятно, будет работать с меньшим запасом охлаждения, чем предполагалось при проектировании.

8. Раздельная процедура приемки двигателя и ввода машины в эксплуатацию.

Перед отгрузкой необходимо согласовать конфигурацию двигателя, контрольные точки, данные осмотра и идентификацию агрегата. Ввод в эксплуатацию — это отдельная процедура на готовой машине: проверка уровня жидкостей, вентиляции, натяжения ремня, соосности, первого запуска, прогрева, контролируемой нагрузки, температурного режима, сигналов тревоги, утечек и состояния после работы.

Как ANTAIOS POWER обеспечивает согласование системы охлаждения с вашим устройством?

Компания ANTAIOS POWER специализируется на новых двигателях китайского производства для замены в строительной технике, при этом для этой цели обычно используются двигатели без комплектующих. Процесс подбора начинается с определения характеристик старого двигателя, типа машины, номинальной мощности и частоты вращения, условий эксплуатации, фотографий и информации о интерфейсах.

Предложенная конфигурация может быть затем сопоставлена ​​с требованиями к механическим, охлаждающим, впускным, выпускным, электрическим и управляющим системам машины. В письменном техническом соглашении должны быть указаны выбранная конфигурация, включенные компоненты, подтвержденные интерфейсы, объем испытаний на уровне двигателя и оставшаяся работа с интегратором оборудования.

АНТАЙОС Пауэр процесс технического подбора и тестирования Может поддерживать проверку конфигурации и согласованную проверку на уровне двигателя. Стендовые испытания позволяют проверить заданные параметры двигателя в согласованных условиях, но конечная эффективность охлаждения по-прежнему зависит от установленного оборудования.

Для рассмотрения проекта отправьте паспортную табличку, полную модель двигателя, тип оборудования, номинальную мощность и скорость, фотографии системы охлаждения, чертежи отсека, габаритные размеры интерфейсов, условия эксплуатации и целевой рынок соответствия. Страница контактов ANTAIOS POWER.

Заключение

Более совершенный двигатель на замену не имеет изолированного воздушного или водяного охлаждения. Это конфигурация, соответствующая оригинальной архитектуре строительной машины, требуемым условиям эксплуатации, интерфейсам, условиям окружающей среды, доступу для технического обслуживания и плану ввода в эксплуатацию.

При воздушном охлаждении отсутствует контур жидкостного охлаждения, однако вентилятор, кожухи, чистые ребра и выход горячего воздуха оставляют мало места для упрощений. При водяном охлаждении контур радиатора добавляет свои собственные проверки: производительность, эффективность вентилятора, расположение шлангов, деаэрация и поток воздуха в корпусе. По возможности следует придерживаться установленного подхода к охлаждению машины. Если подход меняется, следует рассматривать это как перепроектирование, а не как замену модели.

Часто задаваемые вопросы

Надежнее ли дизельный двигатель с воздушным охлаждением, чем двигатель с водяным охлаждением?

По определению, нет. У каждой системы есть свои слабые места. Выбор двигателя, установка, защита от загрязнений, доступ для обслуживания и фактические условия эксплуатации — все это оказывает большее влияние, чем слова «воздушное охлаждение» или «водяное охлаждение» в технической спецификации.

Требует ли двигатель с воздушным охлаждением меньше обслуживания системы охлаждения?

Обслуживание системы охлаждения и радиаторных шлангов не требуется, но необходимость в техническом обслуживании не исчезает. Вентилятор, приводной ремень (если используется), ребра, крышки, перегородки, уплотнения и воздушные каналы по-прежнему нуждаются в осмотре и очистке. Накопление пыли или неправильно установленный кожух могут удивительно быстро снизить эффективность охлаждения.

Можно ли использовать имеющийся радиатор повторно с двигателем, устанавливаемым с водяным охлаждением?

Возможно, после проверки его состояния и производительности с учетом предполагаемой мощности двигателя, режима работы, условий окружающей среды, расположения вентилятора, гидравлической тепловой нагрузки и воздушного потока в отсеке. Одного лишь соответствия соединений шлангов недостаточно, чтобы доказать, что радиатор способен отводить достаточное количество тепла.

Может ли двигатель с водяным охлаждением заменить двигатель с воздушным охлаждением в одном и том же механизме?

Только посредством документально оформленной модернизации. Модернизация включает в себя добавление радиатора, вентилятора и кожуха, трубопроводов системы охлаждения, заправочных и расширительных отверстий, опор, воздухоотводящих отверстий, точек обслуживания и новых проверок при вводе в эксплуатацию. Также необходимо провести анализ механических, электрических, защитных и нормативных требований.

Какая информация необходима для сравнения кандидатов на замену?

Подготовьте полную паспортную табличку двигателя и серийный номер, тип оборудования, номинальную мощность и скорость, рабочий цикл, фотографии двигателя, детали крепления и корпуса маховика, схему охлаждения, электрическую систему, размеры отсека, условия окружающей среды, высоту над уровнем моря, воздействие пыли и применимые требования к выбросам.