柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)的組成與使用維護(hù)

戴穎秋

摘 要：對(duì)柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)組成的主要部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理做了較細(xì)致的介紹，對(duì)冷卻系統(tǒng)使用維修要點(diǎn)做了重點(diǎn)提示。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；冷卻系統(tǒng)；使用；維護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：S218.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.12.036

柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)的功用是保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度下工作。閉式強(qiáng)制循環(huán)水冷卻系統(tǒng)主要由散熱器、水泵、風(fēng)扇、節(jié)溫器、水溫表等組成。使用維修人員往往因?qū)ζ浣Y(jié)構(gòu)原理不了解，而給使用與維修帶來(lái)困難。下面我們重點(diǎn)談一談冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理與使用維護(hù)要點(diǎn)，以幫助廣大用戶用好柴油機(jī)。

1 水冷卻系統(tǒng)主要機(jī)件簡(jiǎn)介

（1）散熱器。散熱器要求導(dǎo)熱性好并有足夠的散熱面積，所以一般都用銅材或鋁材制造。它主要由上、下水室和散熱器芯組成。上水室設(shè)有進(jìn)水管和加水口，進(jìn)水管通過(guò)膠管與汽缸水套相連；加水口上蓋有水箱蓋（空氣—蒸氣閥），用來(lái)封閉加水口并調(diào)節(jié)水箱內(nèi)部與外界壓力差。下水室設(shè)有出水管，通過(guò)膠管與汽缸體下部水管相連。散熱器芯有扁管與圓管兩種。為了擴(kuò)大散熱面積，在管芯周?chē)傆卸鄬鱼~制散熱片，這樣還可使散熱芯牢固，不易變形、損壞。管芯兩端焊在上、下水室之間。

（2）空氣—蒸汽閥。在散熱器蓋上設(shè)有空氣—蒸汽閥。當(dāng)散熱器蒸汽壓力高于大氣壓力19.6～37.3 kPa時(shí)，克服大彈簧的預(yù)緊力，推開(kāi)蒸汽閥，水蒸氣即通過(guò)通氣管逸出，防止了散熱器管芯的脹裂。當(dāng)散熱器內(nèi)溫度下降，蒸汽壓力小于大氣壓力0.98～3.92 kPa時(shí)，外界空氣壓縮空氣閥小彈簧，空氣進(jìn)入散熱器，防止外界氣壓將散熱器壓壞。

（3）水泵。為了保證冷卻水在冷卻系中循環(huán)流動(dòng)，一般均采用離心式水泵。工作時(shí)，一般由曲軸皮帶輪帶動(dòng)水泵軸旋轉(zhuǎn)，冷卻水在離心力作用下，甩向葉片邊緣，進(jìn)入與葉片成切線方向的出水管，被壓送到發(fā)動(dòng)機(jī)水套中去冷卻機(jī)體零件。同時(shí)，葉輪中心部分形成真空，散熱器下水室的水便經(jīng)水泵進(jìn)水管被吸入葉輪中心處。此外，在水泵殼體與水泵軸接合處有封堵裝置，防止漏水。

（4）風(fēng)扇。風(fēng)扇是為了提高通過(guò)散熱器芯風(fēng)的流速和流量，以提高散熱器的散熱能力，加速冷卻水的冷卻。風(fēng)扇一般采用六葉吸風(fēng)螺旋槳式風(fēng)扇。小型柴油機(jī)上的風(fēng)扇，如立式195型，與飛輪鑄成一體，風(fēng)扇與飛輪一起旋轉(zhuǎn)，從軸向吸入空氣，再?gòu)膹较蛄鞒?，冷卻散熱器芯。J-285T型柴油機(jī)風(fēng)扇與水泵同軸，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速比發(fā)動(dòng)機(jī)高，采用三角皮帶傳動(dòng)，皮帶緊度可以調(diào)整。

（5）節(jié)溫器。節(jié)溫器是用來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器的水量，以控制熱量散去多少的裝置。J-285T型柴油機(jī)在上水室進(jìn)水口前，裝有雙閥皺紋筒式節(jié)溫器。它由彈性迭式膨脹筒、頂閥門(mén)、側(cè)閥門(mén)、殼體、推桿等組成。膨脹筒是用黃銅皮制成的折皺圓筒，圓筒內(nèi)裝低沸點(diǎn)溶液（15%乙醚和85%的水）。圓筒通過(guò)推桿與頂閥門(mén)聯(lián)接，側(cè)閥門(mén)直接焊在膨脹筒的上端。當(dāng)膨脹圓筒伸縮時(shí)，頂、側(cè)閥門(mén)也隨著一起上下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)冷卻水溫低于70 ℃時(shí)，膨脹筒收縮，頂閥門(mén)關(guān)閉，側(cè)閥門(mén)打開(kāi)，水套中的水不能進(jìn)入散熱器，只能從側(cè)閥門(mén)經(jīng)側(cè)孔流回水泵，進(jìn)行小循環(huán)；當(dāng)水溫超過(guò)70 ℃時(shí)，乙醚蒸發(fā)，使膨脹筒伸長(zhǎng)，頂閥門(mén)向上逐漸開(kāi)啟，側(cè)閥門(mén)向上逐漸關(guān)小，水套中部分水開(kāi)始進(jìn)入散熱器冷卻，大小循環(huán)同時(shí)進(jìn)行；當(dāng)水溫超過(guò)85 ℃時(shí)，頂閥門(mén)全開(kāi)，側(cè)閥門(mén)關(guān)閉，水套中的水全部流入散熱器冷卻后，再由水泵泵回水套，進(jìn)行大循環(huán)。

（6）水溫表。水溫表安裝在駕駛室儀表盤(pán)上，與安裝在缸蓋上的感溫器連接而顯示水的溫度。

2 水冷卻系統(tǒng)的使用維護(hù)

（1）應(yīng)該使用蒸餾水、自來(lái)水、雨水或清潔的河水作為柴油機(jī)的冷卻水，禁止使用臟水或硬水（井水、礦泉水以及其它含鹽分多的水），以免結(jié)垢浸蝕缸套。只有在硬水條件下，必須經(jīng)過(guò)軟化處理方可使用。

（2）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)由于缺水而過(guò)熱時(shí)，不能馬上加冷水，應(yīng)使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)10～15 min，等水溫稍降后，再加水補(bǔ)充，否則可能引起機(jī)體、汽缸蓋開(kāi)裂。打開(kāi)水箱蓋時(shí)要慎防蒸汽、熱水沖出造成燙傷。寒冷天氣停車(chē)后需放水時(shí)，須等水溫下降至60 ℃后再放水，以防因溫差太大損壞機(jī)體和汽缸蓋。放光水后，打開(kāi)水箱蓋，轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，使水泵處的水完全放盡。

（3）發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇皮帶必須保持正常的緊度，以保持冷卻系統(tǒng)正常工作。風(fēng)扇皮帶應(yīng)有適當(dāng)?shù)膹埦o力。風(fēng)扇皮帶過(guò)松，將會(huì)使水泵、發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速過(guò)低，導(dǎo)致冷卻液在冷卻系中的循環(huán)減慢，發(fā)動(dòng)機(jī)因冷卻不足而容易過(guò)熱；同時(shí)會(huì)導(dǎo)致蓄電池的電壓下降。風(fēng)扇皮帶如果過(guò)緊，容易使水泵和風(fēng)扇皮帶使用壽命縮短甚至損壞。因此風(fēng)扇皮帶的張緊力要經(jīng)常檢查。檢查方法：在皮帶上施加98 N 的垂直力，風(fēng)扇皮帶下陷量應(yīng)為7～10 mm或5～7 mm ，否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。

（4）冷卻系的維修。散熱器的主要故障是漏水和散熱性能不良。造成漏水的原因可能是散熱器開(kāi)裂或機(jī)械破損。散熱性能不良則是由于散熱管被水垢、污物阻堵而造成的。檢查漏水故障，可以采用灌水法和打氣法。灌水法是向散熱器內(nèi)灌注熱水，在破裂處便可觀察到水的痕跡。據(jù)資料介紹，如果在冷卻水內(nèi)加少許丙酮，則可根據(jù)逸出丙酮的特殊氣味，快速發(fā)現(xiàn)微小或隱蔽的漏水部位。打氣法是將散熱器浸沒(méi)在水中，用打氣筒向散熱器內(nèi)充氣，便可發(fā)現(xiàn)在破裂處有氣泡逸出，散熱器出現(xiàn)破裂，應(yīng)視情況進(jìn)行焊修或更換。endprint