阐述了进口挖掘机在筑路施工中出现油温水温同时过高的原因、并进行分析，探讨了排除这一故障的办法。
挖掘机发动机温度解决办法
在筑路机械化施工中，当遇到发动机的油温和水温同时过高时，应当如何处置?笔者根据多年的经验认为，如果油、水数量足够或欠缺不多，应先降油温、后降水温，理由如下。
油温过高对发动机危害大
所谓发动机的温度过高，是指发动机的油温、水温超过90℃。当这两个温度同时过高时，将会影响发动机的正常工作，并给发动机带来一定的危害。由于水温的高低主要表明发动机燃烧和活塞、缸壁等高温零件的热状况。因此，水温过高会导致燃烧条件恶化，高温零件产生热膨胀，活塞与缸壁间隙缩小，形成严重磨损或“拉缸”。
油温主要表明曲轴与轴承因摩擦而生热，机油则把其大部分热量散发，而产热量与散热量之间的平衡(表现为油温稳定)是相对的。当产热量超过散热量时，轴瓦温度就会上升，局部温度达到铅的熔点，轴瓦中的铅就会熔化、析出。当铅大量析出之后，轴瓦承载面越来越小和不平，使磨损加剧，严重时局部温度可超过铜的熔点(1083℃)，铜也开始熔化，最终导致曲轴与轴承严重烧蚀或产生“瓦抱轴”的后果。根据试验，当油温达到110℃时，轴承间隙内的油膜温度可达150℃。
若油膜温度高达150℃以上时，即容易破裂形成半干摩擦。由于曲轴轴承是铜铅合金，如果降低措施不当，就会使轴承温度过高而使其铅熔化析出，后果不堪设想。因此，当油和水的温度同时过高时，应当先降油温。
2降油温可减缓水温升高的速度
降油温通常采用“降负荷，低转速”的方法。这时，冷却液虽然在高温零件处热交换的时间长，但水流速度减缓了，延长了散热时间。同时，又由于负荷减少、转速降低，各运动机件摩擦产生的热量也相应减少。所以，降油温不但可以减少发动机产生的热量，而且，间接地减少了冷却液吸收的热量，从而也可以减缓水温升高的速度。
3油温是影响油压的主要因素之一
当发动机油温过高时，不但使耗油量增加(渗漏、蒸发、燃烧)，而且影响机油质量，使发动机各机件摩擦表面的油膜不易形成和保持，造成主油道油压不能建立，从而加剧机件磨损。而水温对油压的影响必须通过油温才能实现。所以，具有一定的间接性，需要一定的时间。
4先降水温对发动机主轴油道油压的建立影响极大
众所周知，降水温一般是采取“降负荷，高转速”的方法。当转速过高时，就会增大活塞连轩组的惯性力和离心力，使曲轴轴承的负荷加大。同时，轴颈与轴瓦的相对摩擦速度也会增大，使单位时间内产生的热量增加，机油泵油量下降，大量的机油从主油道内被甩出，从而导致各机件摩擦表面因无足够的润滑油而加剧磨损，油温会进一步上升。
随着我国经济的发展和现代化的建设速度加快，这几年对小型液压挖掘机的需求量快速增长，小型挖掘机技术上也日臻成熟、完善，而挖掘机使用工况比较恶劣，由于工作时间长、任务重、作业环境差、粉尘多、温度高、维护保养不到位等原因，致使对挖掘机用柴油机的冷却系统的要求越来越高。
挖掘机的冷却系统的效能取决于其使用条件和各部件的设计与匹配。为了使冷却系统和各部件得到合理匹配，本文分析了冷却系统的结构特征，并从理伦上分析了水温过高的原因，提出了冷却系统的具体改造方案，通过对某小型挖掘机冷却系统的改进，并经过试验证明方案的目标，采用现场测试方法来对冷却系统进行一定的改进来达到系统的要求。
1冷却系统的结构特征
国产某小型液压挖掘机总重量4680kg，标准斗容量0.18m3。该机搭载YANMAR发动机，功率27.1kM，最大扭矩144Nm，排量2.19L。该挖掘机是21世纪初推出的新产品，具有动力性好，生产效率高的特点，但测试实验中也偶尔出现了发动机水箱温度偏高(俗称开锅)的现象，开始以为是发动机选型的问题，但参考国外其他机型及该发动机的技术资料，通过计算发现该机型的冷却系统散热功率完全满足系统的设计要求。
该机的冷却系统由发动机水套、水泵、水散热、风扇、液压油散热器，冷却风道及相应的管路等组成，传热介质由水泵驱动，进行强行循环流动。冷却水流所流过的部件|——水泵、发动机水套、水散热器、调温器及管道等，构成了系统的冷却风道，这是世界上应用最广泛的冷却系统之一。
该机采用发动机冷却水散热器(以下简称水箱)与液压油散热器同轴使用一个吸风式风扇，并前置空调冷凝器。空气在经过后备箱的进风口进入挖掘机后，通过液压油散热器才进入水箱，导致水箱器散热器散热表面与气流的温差减小;而两个散热器叠加在一起加大了空气的流动阻力，同时进入水箱散热器表面的空气流量和流速都相应的减少。
2水温过高的原因分析
影响挖掘机散热性能的因素主要有散热器的散热面积、单位时间内散热器的通风量和系统和水循环性能。由于风扇、散热器的散热面积等部件都是固定不变，所以应从改善系统的结构组成以减少风阻、增大进风量等方面进行改进。
在挖掘机冷却系统设计时，水箱散热器的进水温度，即发动机的最高出水温tw1，发动机出厂的随机文件中都有明确规定，为已知量;散热器的进气温度，即环境气温的设计计算值ta1，在设计任务书中，也有明确要求，也是已知量。由此，将散热器空气侧的温度效率 ε定义为：
ε=Δta/( tw1 -ta1)http://www.juehuiwj.com/support/
式中Δta为空气通过散热器的温升，Δta= ta1- ta2。这样，冷却风量的计算公式就可写成
Δta=Q/(3600pacp,a)
式中Q——冷却系统应散走的总热量，kJ/h;
pa——空气的密度，kg/m3;
cp,a——空气定压比热容，kJ/(kg?℃);
tw1——进入散热器的水的温度，℃;
tw2——进入散热器的空气温度，℃。
通过对公司式(2)的观察，在其他条件不变的情况下，如果能通过改变结构的方法提
高冷却风量qv,a，这样就能改变Δta。在进气温度相同的情况下，随着冷却风量qv,a的提高，通过液压油散热器后空气温度会降低。由此可见，只要进入水箱的空气温度降低，在同样的的条件下，就可以解决开锅问题。
3冷却系统改造方案
散热器是冷却系统的重要部件，散热器与风扇的位置如图1所示，在不改变发动机、风扇、水箱和液压油散热器的情况下，笔者考虑通过以下几个方面来进行改造。
1)调整风扇叶与水箱之间的相对位置，相对位置的变化必然带来进入液压油散热器风速的变化，通过对测点的风速的测量，确定最合适的位置。
2)判断液压油散热器与水箱之间是否允许有间隙。两者之间如果有间隙，从间隙处必然会有空气进入，那么必然增大通过水箱的进风量。通过实验测量测点的风速，确定最合适的间隙的距离。
3)调整空调冷凝器的位置，将其向下调整或是向处移出一定的距离。由于散热器主要作用面在散热器的上部，将冷凝器下移或外移，必然会减少风阻，提高进入液压油散热器的冷却风量，对冷却效果有一定的改善作用。通过实验量测量的风速，确定冷凝的位置。
4)通过对冷却系统的部件的改变，比如更换防护罩、风扇叶、皮带的带轮，甚至是改变液压油箱的大小、液压油散热器、水箱，这样可以提高整个冷却系统的冷却能力，但也会使整机的成本提高。
当然，我们也可以通过对散热器进行优化设计，提高它的换热系数，降低散热器的风阻，对冷却风道进行一定的改进，比如改善挖掘机后备箱的布置，减少风道的死区，避免风扇附近出现热风回流的现象，对冷却系统的散热能力提高也有一定的效果。
4试验检验
试验在环境温度30℃左右，发动机最高转速2325r/min下进行。试验时拆下空调冷凝器，图1右图为液压器的正面示意图。风速仪与液压油散热器端面的水平距离为15mm，M点为散热器中心位置，N点为油散热器内侧边缘处，H点为油散热器与水箱缝隙处，试验数据见表1。
通过表1的数据我们可以清楚地看出，通过对该机的结构改造后，在测点M、N、H处的风速得到了较大提高，说明我们的改造取得了一定的效果。
图2、3改进前后水箱和液压油散热器的进水(液压油)温度试验数据，由图2、3可以看出，改进后的新机型，在环境温度30℃左右工作达到热平衡时，水箱的进水温度为80℃，比原机降低9℃;液压油散热器的进油温度为80℃，比原机降低6℃。说明通过对新机型结构上的改进，提高了整个冷却系统的冷却能力。在评价冷却系统的散热能力的时候，国外发达国家大多采用了ATB这个指标衡量，在发动机出厂的随机文件中都有ATB的明确标识。所以本文也引用了ATB作为衡量指标，通过查阅该挖掘机型的发动机资料，ATB》=50℃。
ATB计算公式为
ATB=(A-B)+C
式中A为理论上冷却液的沸腾温度(A的取值与散热器水箱盖允许压力有关);B为发动机水箱的进水温度(在节温器全开的情况下);C为在测试时准确的环境温度。
该挖掘机的水箱压力盖允许压力为0.7atm，此时取A=105℃。从图2中可以知道，原机的ATB=105-89+30=46℃;改造后的ATB=105-80+31=56℃。
改造后冷却系统的ATB地值增大了10℃;这就等效于在同样的环境温度下，配备新冷却系统的机型其发动机工作温度峰值比原机型降低10℃。通过调整风扇叶与水箱的相对位置、液压油散热器与水箱之间的间隙、空调冷凝器的位置以及更换皮带的带轮改进方案的使用，提高了冷却qv,a，成功的解决了发动机水箱温度过高的问题。来源:二手挖掘机价格 http://www.juehuiwj.com
