摘要：工程车辆热管理对于车辆安全行使有着非常重要的意义，能够有效提高车辆动力性和经济性。本文将对工程车辆热管理系统应用进行分析和介绍，对车辆热管理重要性进行相关阐述，以期能为相关从业人员带来一些帮助和启发。
关键词：工程车辆；热管理技术；冷却系统；热平衡
一、引言
工程车辆正常运行过程中，车辆冷却系统散热问题会严重影响到车辆的安全行驶以及正常运行。加上工程车辆工作条件相对恶劣，工作负荷变化明显，因此发动机冷却系统问题将更为突出。特别对于一些在高原环境中作业的车辆，在高负荷工作条件下，车辆系统将会持续高温，而散热能力不足将会严重影响到工程的顺利进行。因此在工程车辆中，需要根据工程车辆工作性能设计合适的散热系统以有效提高工程车辆运行性能。传统散热形式是由发动机带动电扇来对其进行扇热，但是在传统冷却系统当中，其散热能力相对不足，因此对于工程车辆来说，研究如何提高系统散热能力将成为提升车辆性能的重要方向之一。
二、车辆热管理系统
1.热管理技术
传统工程车辆散热系统存在很多不足，因此人们开始逐渐尝试在散热系统中加入散热系统设计。国外对于散热系统研究已经相对成熟，精确控制技术已经被成功应用到了工程车辆当中，能够使用独立的液压驱动风扇，散热方式也由原来的吹风转为吸风散热，并逐渐加强了对散热系统及部件的规范化设计，更好的实现热管理功能，以保证发动机温度以及变矩器温度能够保持正常范围当中，大大提升了工程机械使用条件以及经济性，有效延长了发动机寿命，降低了风扇噪声。
热管理技术，其实就是能够从整体角度出发，来对发动机以及整车关系进行统筹，实现各项优化，进而有效解决发动机过热问题。热管理技术主要用的是系统集成技术与理念，进而对各部件和总成进行模块化设计和制造，进行系统化配套。
2.热管理系统集成技术
作为热管理技术中的核心技术，需要根据工程车辆的性能需求以及实际车辆使用情况，根据研究对象的特性，来实现对整个系统的统筹管理，进而有效进行设计和集成，对流动以及传热过程、温度变化范围、极限温度控制等方面进行设计，有效确保车辆能够在各种作业环境以及工况下，都可以满足相关需求，进而能够有效完成系统集成工作。在系统集成技术当中，功能集成说为了有效减少一些气体回路、液体冷却回路等，可以选择一些功能组件以及标准间，通过系统部件间资源共享，来有效减少一些会受到时空限制的硬件数量，从而在提升系统热管理性能的同时，可以避免功能重复现象的发生。而能量集成则是指对热能的充分利用，可以有效利用废热余热，以提高热能利用率，避免浪费。
三、工程车辆中热管理技术应用研究
在工程车辆热管理技术研究中，主要包括了热特性分析、系统集成研究以及热能利用三个方面，现阶段对于工程车辆热管理技术应用研究主要集中在以下几个方面。
1.控制系统各项运行参数
在车辆热管理当中，由于传统的车辆冷却系统其冷却风扇的冷却介质流量会受到发动机转速的影响，在一定程度上无法实现根据实际需求来对介质流速来进行调节，这样就会影响到冷却效果，无法确保发动机可以在适宜的温度下进行工作，进而影响到工作性能。而热管理技术的应用能够有效解决这一问题，通过实现介质流速与发动机转速解耦，利用电控比例流量阀来替代传统蜡式节温器，这样就可以实现对冷却介质流速的有效控制，可以根据实际的需求来实现动态调整，使冷却系统更为智能化和电控化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这一控制过程的有效实现可以有效改善车辆冷却效果，有效避免冷却过度或不足现象的发生；且电控冷却系统可以大大提升发动机热效率以及冷却液的温度，这样在一定程度上也提高了燃油经济性；传统冷却系统中，其风扇转速无法受到控制，能耗相对较高，而实现电控转速之后，能耗将会明显降低，同样提高了燃油经济性。
2.改善热管理对象热特性
热管理技术的应用需要对系统部件进行相关设计改进，以有效改善部件热特性。目前研究当中，可以将散热器与压缩机进行合二为一，实现模块化改进，这样一来能够有效减小模块体积质量，有效提升冷却系统性能。对于空调以及冷却系统改进研究方面，除了上述改进方法以外，还可以对一些部件结构进行优化，有研究表明在中高速转速下，导风罩反而会影响到空气流速，空气流速降低，因此可以将冷却风扇位置进行改变，将其放在散热器前冷凝器之后，进而有效改善空气侧温度分布，进而提高空气流速。再比如再高速工况下，散热器冷却效果与风扇功率影响较小，而在低速工况下可以通过提高散热器风扇功率提高散热器效率，因此可以将底盘空气导向散热器，进而提升散热效率。除了对空调和冷却系统结构的改进，还可以从车辆结构着手研究各部件对于空气动力学性能的影响，对造型进行改进，通过模拟仿真以及实际实验来解决该类问题。
3.有效提高热能利用率
提高热能利用率也是热管理技术中非常重要的一个方面，因此废热的有效利用也是热管理技术主要的研究内容之一。首先可以对冷却系统进行改善，将冷却系统中的热量进行有效利用，可以将冷却液废热用于驾驶室供暖。在一定程度上提高废热利用，可以将暖通装置设计成可调式的，以满足不同环境作业条件，适应各种不同外部热环境。此外可以对排气热量进行回收利用，能够运用热电转换技术来进行相关热量回收。在热量综合利用方面，可以结合热泵、空调、暖风循环模块实现热量综合利用，在设计过程中，可以比较不同工况以及环境下的性能特性，选出最优方案，以此为混合加热系统设计优化方向，有效提升热量的综合利用率。
4.测试技术及控制技术
热管理系统的实现离不开测控技术的有效应用，需要积极运用先进测试手段以及对高精度传感器合理布点来有效记录工程车辆工作参数，并以此为后续工作提供基础。控制系统可以将部件、传感器、处理器以及执行机构等有效组织起来，通过实现联合控制以及系统的自动调节，来有效优化整个冷却系统，确保车辆发动机系统可以保持在较好的状态下进行工作，进而有效减少动力系统的热损失以及功率损失。控制技术在热管理中应用可以更好实现对系统的控制，使更方便实现对冷却液温度以及其他状态的控制，使得系统运行更加稳定，性能更为优秀。
5.热管理材料
材料在热管理系统中也有着非常重要的作用，选择合适的先进的热管理材料能够有效提高热管理系统性能，特别是在散热器材料、保温隔热材料以及冷却循环介质等的选择上，进而有效提高系统性能。
四、结语
工程车辆作业环境较为恶劣，工作负荷较大，因此车辆的冷却系统散热就显得尤为重要，车辆冷却散热不良会直接影响到车辆的正常运行和安全行驶，对于车辆运行性能会产生很大影响。而热管理技术的应用能够有效改善车辆系统散热不良问题，通过对车辆整车及冷却系统等部件的不断改进和优化，有效提升车辆运行性能，进而在实际应用过程中提高经济效益，只有对系统内部流动及传热机理进行深入了解，才可以更好的完成热管理系统集成技术应用，有效提升车辆热管理性能，提高热能利用率，有效降低能耗，充分发挥出热管理技术应用的优势。
参考文献：
[1]曹旭.发动机热管理仿真与试验研究[D].上海：上海交通大学，2008.
[2]成晓北，潘立，鞠洪玲.现代车用发动机冷却系统研究进展[J].车用发动机，2008（1）：1-6.
[3]黄广田.高原军用车辆发动机热平衡技术研究[D].南京：解放军理工大学，2005.
[4]杨胜.汽车热管理系统半物理仿真试验平台研究[D].北京：清华大学，2004.
论文作者:符以蕾
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/12/2
标签：车辆论文; 系统论文; 技术论文; 发动机论文; 工程论文; 性能论文; 管理系统论文; 《基层建设》2019年第24期论文;