1 内燃机传热问题和振动噪声问题发展现状
1.1 传热过高问题
节能减排政策推出后，内燃机的首要任务就是降低耗能、提高效率，就是说让内燃机在短时间
内达到设计好的运行温度范围内，同时保证内燃机运行过程中可以进行有效的降温，保证工作
正常。前者可以减少能量损失，后者可以保证运行效率，二者都是非常重要的环节。内燃机在
工作一段时间后，温度也会随之提高，在这样的情况下，保证内燃机正常工作，就必须要专门
设计出散热器。但内燃机在低温和高温下运行所产生的能量完全不一样，低温下运行效率较
低，因此，除了散热功能之外，还需要设计出可优化的温度设备。目前较为常用设计方法为数
值方阵，可以更加准确高效的完成对内燃机传热过高问题的研究，此外流固耦合技术也是目前
较为先进的一种有限元计算方法，可以同时建立模型，采用离散方法，得到最终的计算结果，
从而有效改进内燃机结构上存在的设计缺陷。不仅如此，传热问题计算得到的信息数据可以为
内燃机噪声振动问题的处理提供参考和依据。
1.2 振动噪声问题
相比较内燃机传热过大的问题，振动噪声问题始终都是国家的重点，并且提出了不同的处理控
制方式，但随着科学技术的发展，还需要对噪声控制问题进行全面的分析和优化，从而提高控
制效果，真正实现降噪目标。内燃机噪声控制技术可以分为噪声源识别和噪声降低这两个方面
展开。采用表面振动的方式，捕捉声辐射，以此得到的信息准确性极高，而且这种方式考虑到
了热传递和润滑油等问题，为后续减噪降温系统的设计奠定了良好的数据基础。振动噪声的控
制技术可以分为四个方面，分别为：通过增加阻尼材料的方法、进行不规则阻力矩和外界反力
的设计优化、扭矩纵耦合振动方案、耦合强迫振动模型。这些方法都能够实现降低噪音目的，
将振动控制在一定范围内，有效改善辐射声场[1].
2 内燃机过热问题控制技术设计
2.1 及时排除故障
通过前文对内燃机表面振动辐射效率以及传热问题的分析研究，对内燃机的运行情况有了一定
的认识。在此基础上，针对内燃机过热问题控制技术进行设计分析。内燃机过热故障危害很
大，容易变形、融化、卡死、拉缸等现象，严重情况下，还会导致燃油消耗增加，输出功率降
低等故障。导致内燃机过热的原因有很多，主要包括负荷过大、外界环境温度较高、冷却系统
故障、长时间过载运行等。在出现过热故障后，第一时间查找故障原因，根据具体的原因展开
系统的设计和处理。首先检查冷却液面，如果位置较低，那么则证明冷却水量不足，要按照要
求补足冷却液，如果内燃机在短时间内恢复到正常，那么则证明问题得到妥善解决，如果再次
出现了过热情况，则证明冷却系统出现了渗漏问题，则要确定具体的渗漏位置，展开进一步处
理。其次，检查水泵和散热器的工作状况，及时更换故障设备，确保水泵和散热器可以正常工
作。最后，检查其他部位，找出过热原因。比如，机油散热器、燃烧室、柴油机、排气门等方
面的故障，都会威胁到设备的正常运行。
2.2 冷却系统改造优化设计
内燃机冷却系统中最为主要的任务就是保证其在适宜的温度下运行，保障机油品质，为零部件
创造一个合适的环境，切实提高使用寿命。在铸造材料商，可以采用普通碳素钢材料，避免出
现遇冷冻裂的情况，也可以对排气阀进行改造，以此进一步提高工作效率和排气性能，全面优
化冷却系统。
比如，将球形尼龙接口改为内外扣锥面接触开闭阀，能够进一步提高冷却系统。绝大部分内燃
机采用水冷作为冷却方法，最多可以带走 600kW 的热量，但在此基础上还需要进一步降低 25-
30%的热量。根据具体的统计数据情况来看，内燃机的工况温度控制在 80-90℃时，工作效率
较高。因此，进口水温控制在 80℃，预热系统温度值则设定在40℃。当水温低于70℃时，一
号温控阀就会自动开启副阀门，将高温水引入水泵，利用水泵推力送入内燃机。当水温高于
80℃时，二号温控阀会自动开启，将高温水引入主换热器，并且利用风冷系统进行冷却，冷却
水进入二号温控阀中，实现水温控制。总的来说，就是将80℃打造为临界值，高于临界值则会
进入附加的换热器，低于临界值则会进入水泵，以此实现一个恒温冷却循环。
