何大勇 耿路峰 王印军 王茂林 周坤

摘 要：为满足散热器的紧凑化要求，提出一种四合一散热器，将冷却液、增压空气、液压油、燃油的冷却进行一体化集成设计。以冷却液散热器的换热面积计算为例进行设计说明。首先对拟散热量进行估算，然后计算换热介质平均理论温差，并根据温差修正系数修正理论温差，接着计算传热系数，最后得到换热面积。根据换热面积这一关键参数进行散热器设计制造并进行了装车验证。结果表明，本文的四合一散热器能对各个介质进行有效降温，各散热器出口温度均满足要求，能够支持发动机相关系统正常工作。

关键词：散热器;发动机;铁路;工程机械;换热面积

中图分类号：U216 文献标识码：A

0 引言

随着工程机械行业的技术进步，铁路作业施工的机械化程度越来越高，原来需要大量人力的作业正逐渐被各种大中小型机械代替[1-2]。

本公司研发一款铁路工程机械，采用发动机提供动力，需要对发动机冷却液、增压空气、液压油、燃油进行冷却。由于车上空间紧凑，因此作为车上重要部件的冷却系统的体积不能太大。因此，本文进行四合一散热器集成化设计研究。

1 散热器设计计算

散热器最重要的参数就是换热面积[3]。本节以该四合一散热器中冷却液散热器的换热面积计算为例进行说明，剩余三个散热器可参照本节进行计算。

1.1 冷却液散热量

本文采用五十铃4JJ1X发动机，带涡轮增压，额定功率73 kW，燃油消耗率211 g/kWh。冷却液散热量常采用下式进行估算[4]：