裝載機廣泛采用水冷柴油機作為動力，柴油機經(jīng)濟性好，熱效率一般可達30—40%，但仍約有1/3的熱量經(jīng)過各種傳熱方式傳遞給柴油機各組件，若不加以冷卻，會產(chǎn)生各種故障，特別是與燃燒氣體直接接觸的缸蓋、活塞、缸套和氣門等件。因此，柴油機沒有冷卻是不能工作的。
　　如果冷卻不足會產(chǎn)生：①氣缸內(nèi)溫度過高，吸進的工作介質(zhì)受熱膨脹，使充氣量下降，導(dǎo)致功率下降；②溫度過高，各零件有不同程度的膨脹，使相互間隙改變；③機油黏度也會下降，并可能發(fā)生質(zhì)變，使摩擦表面間的潤滑惡化，導(dǎo)致零件磨損加劇。
　　但冷卻過強則會產(chǎn)生：①氣缸內(nèi)溫度低，燃料霧化差，造成燃燒不好；②冷卻系帶走的熱量增多，散熱損失和冷卻系消耗功率增多；③機油黏度大，機械運轉(zhuǎn)阻力增加，以上都將造成功率下降、燃油耗增加。
　　實踐證明，柴油機經(jīng)常在過熱、過冷的狀態(tài)下使用，都會影響使用壽命、動力性和經(jīng)濟性。裝載機工作時，如何使冷卻系把適量的熱量散發(fā)到大氣中，保持柴油機在80—98℃之間工作，是裝載機動力系熱平衡要解決的主要課題。
　　考慮到經(jīng)濟性的因素，裝載機的冷卻系一般不會設(shè)計的過強，如何提升冷卻能力，是本文探討的主要內(nèi)容。
　　一、柴油機單機熱平衡
1.柴油機燃料燃燒發(fā)出的熱量分布
式中：
Q—燃料完全燃燒產(chǎn)生的總熱量（kj）
G—燃料被燃燒的質(zhì)量（kg）
hｕ—燃料的熱值，柴油通常取低值42.7×10（kj/kg）
　　二、裝載機冷卻系熱平衡臺架模擬試驗
　　結(jié)合整機配置情況，利用CFD技術(shù)進行模擬計算分析，根據(jù)分析結(jié)果提出優(yōu)化方案并改進方案，再通過模擬臺架試驗和整車試驗驗證優(yōu)化方案的有效性。
　　1.模擬計算分析
通過CFD分析計算，影響整車熱平衡的因素主要為風(fēng)側(cè)因素，有以下幾點：
進風(fēng)阻力、散熱器總成阻力、出風(fēng)阻力和機罩內(nèi)回風(fēng)。
機罩內(nèi)回風(fēng)的影響：是指已流經(jīng)散熱器的“熱風(fēng)”，該熱風(fēng)回流量對散熱不起作用并會造成機罩內(nèi)氣溫偏高。
CFD分析計算表明，風(fēng)側(cè)的影響較大。
　　2.模擬試驗臺試驗
模擬風(fēng)洞臺架，控制風(fēng)速15km/h及環(huán)境溫度30－50℃；根據(jù)裝載機結(jié)構(gòu)在試驗臺架上模擬整車結(jié)構(gòu)布置。
模擬試驗臺試驗表明，風(fēng)側(cè)的優(yōu)化措施是解決問題的主要方向，有以下幾種解決措施：
采用硬釬焊管帶式水箱有6—8℃的能力提升，但硬釬焊管帶式水箱比管片式水箱成本增加約40%，在中型普配裝載機上一般不推薦使用；水箱兩側(cè)間隙封堵對系統(tǒng)有2℃左右的能力提升；
機罩結(jié)構(gòu)優(yōu)化對系統(tǒng)能力有4－5℃的提升；
增加風(fēng)扇與柴油機之間的距離后對系統(tǒng)能力有3－5℃的提升；
水側(cè)的優(yōu)化措施對系統(tǒng)能力提升有限：
增加風(fēng)扇速比與系統(tǒng)能力提升成線形關(guān)系，從柴油機的整體性能考慮，增速風(fēng)扇機構(gòu)一般不推薦使用，采用增速風(fēng)扇會導(dǎo)致動力性和燃油經(jīng)濟性下降，噪聲增大，風(fēng)扇軸承座的使用壽命降低，降低了柴油機的可靠性。
水泵、節(jié)溫器和變矩器油散的優(yōu)化分別對系統(tǒng)能力提升均較小。
　　三、裝載機冷卻系熱平衡改進
通過CFD分析計算和模擬試驗臺試驗，綜合經(jīng)濟性、可靠性等因素，將裝載機冷卻系熱平衡改進重點放在以下幾個方面：
•減小風(fēng)阻改善水箱及油散的阻力
•減少回風(fēng)量
1.機罩結(jié)構(gòu)
2.用填充物堵塞水箱與機罩之間的空隙
3.水箱出風(fēng)口增加一個導(dǎo)風(fēng)罩
•增加進風(fēng)量1.增加風(fēng)扇與柴油機之間的距離
2.優(yōu)化導(dǎo)風(fēng)罩結(jié)構(gòu)
根據(jù)我們多年來對裝載機冷卻系統(tǒng)的匹配研究和熱平衡試驗以及在用戶處進行的整機熱平衡試驗的經(jīng)驗，結(jié)合徐工LW521F裝載機的實際情況，為了使LW521F裝載機的冷卻系適應(yīng)更加惡劣的工況，我們從以下幾方面對LW521F裝載機的冷卻系作改進：
1.機罩優(yōu)化，采用金屬機罩，改動窗口位置，改善進風(fēng)條件。
2.機罩內(nèi)回風(fēng)優(yōu)化，排除機罩和水箱側(cè)面之間的較大間隙，減少回風(fēng)量，提高散熱效率。
3.增加風(fēng)扇與柴油機機體的距離，提高進風(fēng)能力，同時增加與水箱芯子的距離，提高水箱進風(fēng)的均勻性。
改進后的LW521F通過鏟除公路路基工作試驗，環(huán)境溫度32度時，試車兩個小時，水溫一直維持在90度，變矩器油溫100度，改進獲得成功。