浅谈柴油机热试间通风工程方案的设计

张丽军 钟华

摘要：柴油机热试间通风工程设施包括进风柜、排风柜、进风机、排风机，通风管道等，通过对进排风口的合理布局及風机量精确计算，满足热试操作间通风，提供较为舒适的操作环境。

关键词：柴油机、热试、通风、负压

引言：

柴油机热磨合试验简称热试，是每一台柴油机在总装后下线后必须进行的一道检测工序。通过热试可以对柴油机的整体性能及三漏情况进行调试、检测、分析，从而判断柴油机的质量是否达到了要求。

在热试时测功机会产生大量的热，柴油机本身也会产生大量的热，特别是夏季。以合肥为例，夏季环境温度有着逐年增高的趋势，2017年7月下旬至8月下旬，在不到一个月的时间里，累计起来共有22个高温日。长期在这种高温环境下，热试间内测试运转的柴油机所释放出的热量不能及时的散失，会导致发动机高温，影响性能发挥，操作者在热试间内的作业时间虽短，但也是难以进行作业的，必须对热试间内安装通风系统设备。

下面以笔者所在合肥江淮朝柴动力有限公司的热试间和产品进行通风工程方案的介绍。

方案设计：

1.设计原理

通风负荷

注：式中QA表示通风负荷，HL表示总的热负荷，CP表示空气的比热， ρ表示空气密度，△T表示通风系统进气流与出气流存在的温差。

因热试间内的总的热负荷、空气比热、空气密度一定，热试间的通风系统出气流的温度等同热试间室内温度，同进气口温度成正比，同通风负荷成反比，即可通过选择温度较低的空间引风（进气流温度较低），选择通风负荷大的风机以降低热试间内温度。

2.方案框架设计

通风工程设计的目的主要有三点，第一通过引入新风，加快空气流动，带走热量降低室内温度，保证发动机的散热平衡和操作的舒适度，第二通过引入新风将泄漏的少量柴油机的废气排出，第三控制通风系统的运行费用。根据人体的舒适温度，产品和设备的散热要求，结合项目运行费用和实施费用综合评估，设定热试间温度不大于38℃，并选择离心风机配置方案。由于合肥地区的最高气温是大于38℃，从节能出发，取风位置需尽量安排在室内阴凉处，有条件也可安排在地下室。

柴油机在热磨合时排气侧温度最高，操作者的操作进尽量安排在进气侧，为发最大限度的发挥作用，通风系统进风口需布置在柴油机进气侧方向，高度和位置以进风尽量多吹向操作者和发动机为宜，进风口中心与其到柴油机顶部中心引线夹角一般为120°（取发动机顶部高1400mm，操作者身高1750mm，脚踏高200mm），如热试间的空间不足以实现，可通过在进风柜内安装导流板以实现。排风口不口与进行口相距太近，防止形成对流，其位置一般布置在热试间排气侧墙面与柴油机后端面对应墙面角项部，以最大限度的带走热量。

3.热负荷的计算

如何确定热负荷是柴油机热试间通风设计的关键，热试间的热负荷源主要有柴油机、排气系统、测功机，发动机的热负荷化繁为简，一般使用等效法，各种设备传递到通风空气中的热量占输出功率的比例如下表：

公司柴油机产品最大功率为86kw，测功机为Y250型水力测功机，从上表中可查出相应系数，代入得到

HL表示总的热负荷=0.95*（0.1+0.3+0.05）*86≈36.8kw

注：按测功的功率发挥等同发动机功率计算

4.风机选型

取风处设计地下室，最高温度在25-32℃，设定热试间温度不大于38℃，即通风系统出气流温度为38℃，通风系统进气流与出气流存在的温差为6℃。将计算热负荷值代入，通风负荷 中得到

通风负荷=0.84*36.8/6 m3/s=18547.2m3/h

根据要求，热试间内每小时至少换气30次，热试间体积115m3至少需要新风量3450m3/h，综上，选择柜式进风离心风机，风量：18000m3/h，为了满足热试间内的微负压，防止热试间内泄漏的少量的柴油机废气再次泄漏到操作间，排风机风量需略大，取风量20000m3/h。进排风机需要配置风量调节装置，对进排新风量进行调节。

5.其他注意事项

进排风机选型后其风管参数同时限定，热试间的屋顶平台是最佳的风机安装平台，但需要注意屋顶的承重和通风管道的安装装配性，进风柜中导流板的安装角度非常关键，可以调节室内的气流流向，提高效率。另由于热试间内含有发动机废气，排风口的高度应达到国家或地方的环保标准要求。

发动机的尾气排放需要单独的系统处理，动力电源、控制系统在此不做介绍，可根据实际情况进行设计。

结束语：

自主商用车在中国市场的高速发展，带来了自主柴油发动机的高速发展，对于柴油机制造实现过程有研究有着积极的意义。热试间的通风是柴油机制造实现过程的关键部分，提高热试间通风效果同其运行成本是一个矛盾体，需要收集大量的数据，细充分的对现状细节进行了解分析，通过精确的计算与专业的设计来得到通风系统运行经济、效果良好的目的。

作者简介：张丽军，1985年9月，性别：男，民族：汉，籍贯：安徽长丰，

研究方向：机电一体化。

钟华，1990年11月，性别：男，民族：汉，籍贯：安徽舒城，研究方向：车辆工程