柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)主要部件的維修

柳旭東

摘?要：冷卻系統(tǒng)是柴油機(jī)重要輔助系統(tǒng)之一，其技術(shù)狀態(tài)的好壞直接影響柴油機(jī)的工作性能。重點闡述了柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)主要部件水散熱器（水箱）、水泵、風(fēng)扇、節(jié)溫器的結(jié)構(gòu)特點與維修要點，為柴油機(jī)維修工作者提供參考。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī);冷卻系統(tǒng);維修

中圖分類號：S218.5?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.11.031

0?引言

小型柴油機(jī)的冷卻系統(tǒng)有風(fēng)冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)兩種，由于風(fēng)冷系統(tǒng)的自然循環(huán)冷卻結(jié)構(gòu)簡單，零部件數(shù)量少使用維修方便、不易損壞，且很多零部件與水冷系統(tǒng)中強(qiáng)制循環(huán)冷卻中的零部件相似，故在此不再作介紹，重點介紹最復(fù)雜的閉式強(qiáng)制循環(huán)水冷系統(tǒng)中的零部件的檢驗與維修，該系統(tǒng)的主要零部件包括水散熱器（水箱）、水泵、風(fēng)扇、節(jié)溫器等。

1?水冷卻系的主要部件結(jié)構(gòu)特點

1.1?散熱器

散熱器的功用是將冷卻水的熱量傳給大氣，使水溫降低。為此，散熱器必需具備足夠大的散熱面積，同時還需用導(dǎo)熱性能好的材料，它是強(qiáng)制冷卻系和熱對流冷卻系中的主要部件。散熱器由上水箱、散熱芯和下水箱三部分組成。目前發(fā)動機(jī)上散熱器芯部大多采用管片式結(jié)構(gòu)，即在裝有進(jìn)、出水管的上、下水箱之間焊有大量扁形黃銅管，使芯與上、下水箱接通，扁銅管外套有散熱片。采用扁形管的原因，一是扁形管與圓形管面積相同時，扁管具有較大的散熱面積;二是在冬季當(dāng)管中水凍結(jié)膨脹時，扁管橫截面有較大的變形余地，從而可免于脹裂。

1.2?水泵

水泵的功用是保證冷卻水在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動。工作時，一般由曲軸皮帶輪帶動水泵軸旋轉(zhuǎn)，在水泵殼體與水泵軸接合處有封堵裝置，防止漏水。

1.3?風(fēng)扇

風(fēng)扇是為了增大流過散熱器芯部空氣的流速，提高散熱器的散熱能力。風(fēng)扇是用薄鋼板沖壓而成的，四個葉片鉚接在風(fēng)扇支架上，支架固定在發(fā)電機(jī)軸上。葉片有一定的角度要求，使用中不得裝反，否則將影響效果。

1.4?節(jié)溫器

節(jié)溫器是用來調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器的水量，以控制熱量散去的多少的裝置。發(fā)動機(jī)上常用的節(jié)溫器主要有折疊式、蠟式和雙金屬熱偶式三種?，F(xiàn)階段，蠟式節(jié)溫器的使用范圍更廣。

2?冷卻系統(tǒng)部件的維修

2.1?冷卻水泵的維修

小型柴油機(jī)的冷卻水泵為離心式，并且隨柴油機(jī)的不同，其參數(shù)亦不同，但其原理、結(jié)構(gòu)是相同的，檢驗與維修的方法也是相同的。因此，以HF495型多缸機(jī)水泵為例，介紹其冷卻水泵的拆卸、檢驗、修理、裝配、試驗與調(diào)整事項。

（1）拆卸。①用套筒擰下壓緊帶輪的螺母，用手錘輕敲帶輪，拆下帶輪取出半圓鍵;②用開口扳手或套筒擰下緊固水泵體及軸承座的緊固螺母或螺栓，拆下水泵體，拆下密封墊;③取下彈性擋圈，打出水泵軸及軸承和葉輪（打時須墊以軟金屬或硬木，或用螺母擰在軸頭螺紋上，以免打壞水泵軸及其螺紋），取下葉輪、封水圈部件;④用軸承拆卸器拆下滾動軸承及隔套;⑤拆卸中應(yīng)邊拆卸邊檢查，最終應(yīng)將全部零件清洗干凈，以便檢驗及修理。

（2）檢驗。①檢驗水泵軸與葉輪的配合情況，若葉輪與水泵軸是過盈配合的，葉輪在軸上松動，應(yīng)進(jìn)行修理;②檢驗葉輪有無裂紋和嚴(yán)重穴蝕及腐蝕;③檢驗水泵軸與軸承配合情況;④檢驗水封部件的磨損及密封情況，經(jīng)常觀察水泵上的泄水孔，如停機(jī)后該水孔仍漏水不止，說明水封損壞;⑤檢驗葉輪和水泵體之間的軸向間隙;⑥如有水泵試驗臺，可在試驗臺上進(jìn)行揚(yáng)程及流量、密封性試驗。

（3）修理。①如葉輪在軸上松動，應(yīng)更換零件或進(jìn)行鍍復(fù)、涂膠粘接;②如葉輪裂紋、嚴(yán)重穴蝕及腐蝕應(yīng)進(jìn)行更換，對輕度穴蝕的葉輪可采取膠補(bǔ)修理;③水泵軸、軸承若有嚴(yán)重磨損應(yīng)更換;④封水圈部件若磨損嚴(yán)重、漏水應(yīng)更換。另外，因不同柴油機(jī)生產(chǎn)廠家的不同，其水泵多有不同，損壞的零件應(yīng)向各生產(chǎn)廠家咨詢，按其要求進(jìn)行零部件的更換。

（4）裝配。水泵檢驗和修理后，按其拆卸相反的步驟進(jìn)行裝配。①安裝葉輪時，葉輪后端面應(yīng)與水泵軸相應(yīng)的安裝平面平齊;②確保葉輪與水泵泵體和泵蓋沒有接觸;③安裝軸承時，將軸承有護(hù)罩板的一側(cè)朝外;④安裝軸承時，按制造廠要求填充潤滑脂，填充量為軸承與外殼空間的1/3～1/2為宜;⑤裝配完的水泵，轉(zhuǎn)動水泵軸時應(yīng)靈活無卡滯。將水泵注滿水，堵住進(jìn)、出水口，轉(zhuǎn)動水泵軸，以不漏水為合格標(biāo)準(zhǔn)。如有水泵試驗臺，可在水泵試驗臺上測量其揚(yáng)程、流量、密封性。

2.2?水散熱器的維修

小型柴油機(jī)用的水散熱器品種較多，但其原理、結(jié)構(gòu)相同，下面以管帶式、管片式水散熱器為例介紹其維修方法及數(shù)據(jù)，又因水散熱器是由組成的零部件焊接而成，一般作整體處理，重點介紹其檢驗與修理方法。冷凝式、熱流式、自然循環(huán)冷卻及開式強(qiáng)制循環(huán)用的冷凝器、水散熱器的維修也可參照此內(nèi)容進(jìn)行。

散熱器的主要缺陷有冷卻水道沉積水垢、散熱片皺折與冷卻管堵塞、冷卻管裂紋或脫焊而漏水以及機(jī)械損傷等。檢驗維修前，先用壓縮空氣和清水清洗外部，然后放到洗滌池內(nèi)脫除水垢。

（1）檢驗。①氣壓表檢驗法。用堵塞將水散熱器進(jìn)、出水口堵好，并從加水口處注滿水，蓋上水箱蓋，將試驗器水管口接至放水開關(guān)，并打開放水開關(guān)，捏動橡皮球，將散熱器中的水加壓，當(dāng)散熱器泄水管放出空氣時，壓力表上的讀數(shù)應(yīng)在27～37 kPa范圍內(nèi)變動。然后關(guān)閉放水開關(guān)，將試驗器水管接在泄水管上，加壓至50 kPa，檢查散熱器有無滲漏。如壓力表讀數(shù)不能穩(wěn)定的保持在50 kPa的壓力而下降時，查明漏水部位;②清水池檢驗法。用堵塞將散熱器的出水口堵好，只留一個進(jìn)水口，然后把散熱器放入清水池中，從進(jìn)水口通入30～50 kPa的壓縮空氣，如散熱器有氣泡冒出，說明散熱器有滲漏，在氣泡處做好記號準(zhǔn)備修復(fù)。

（2）修理。散熱器的滲漏部分大多出現(xiàn)在散熱器與上、下水室間的接合部位。滲漏不嚴(yán)重時，一般可用鍍錫法修復(fù)。當(dāng)上、下水室有孔洞和裂縫時，可用補(bǔ)板法進(jìn)行修復(fù)，方法為將補(bǔ)板蓋在裂縫上，其間隙涂以氯化鋅溶劑，然后在補(bǔ)板周圍用錫焊焊牢。當(dāng)破損不大時，可采用膠粘劑進(jìn)行膠補(bǔ)。①當(dāng)散熱器外層水管有少數(shù)損壞，且長度不大時，可以用接管法進(jìn)行修復(fù)，即先將損壞的冷卻水管斷口修整平齊，再取一段舊水管，其長度比鑲接長度長10 mm，并將其端口處略擴(kuò)大，使其套裝在原冷卻水管的兩端。將通條插入冷卻水管，將端口整理平整，然后用氧氣—乙炔焰加熱融化錫焊焊牢。將散熱片盡可能地予以恢復(fù)和焊合，以免影響散熱效果;②若水管損壞長度過長，可以采用換管法修復(fù)，這時需要將損壞的水管抽出，然后裝入新冷卻管并焊合。抽出舊管和更換新管時工藝比較復(fù)雜，需要專業(yè)維修人員進(jìn)行修復(fù);③凡經(jīng)換管法和接管法修復(fù)的散熱器，修復(fù)后均應(yīng)通洗，然后進(jìn)行滲漏檢驗，直至不再滲漏為止。由于冷卻水管與散熱片焊合面不易完全對接焊合，因而降低其散熱效率，所以更換的水管數(shù)量不應(yīng)多于該散熱器水管總數(shù)的25%。

2.3?節(jié)溫器的維修

節(jié)溫器的主要故障是出水閥門不能靈活的開啟與關(guān)閉。柴油機(jī)檢修時，應(yīng)拆下節(jié)溫器（注意不要碰傷皺紋管）對其進(jìn)行檢驗。檢驗方法為先將節(jié)溫器清洗干凈，放入盛有熱水的透明杯內(nèi)（注意不要放到杯底），然后逐漸提高水溫，用溫度計測量節(jié)溫器閥門開始開啟時的溫度，其繼續(xù)加熱，提高水溫，檢查節(jié)溫器全開時的溫度，兩個溫度應(yīng)符合節(jié)溫器的要求。當(dāng)降低溫度達(dá)到要求時，亦應(yīng)按要求關(guān)閉。如不能按要求進(jìn)行開啟和關(guān)閉，說明節(jié)溫器失靈，若初開啟和全開的溫度高于要求值，水溫就會過高，若節(jié)溫器不能開啟，冷卻水不經(jīng)散熱器，就會造成“開鍋”現(xiàn)象。

在正常工作溫度下，節(jié)溫器主閥門的工作升程應(yīng)不小于9 mm，若節(jié)溫器放在90 ℃的水中，其主閥門的升程仍低于8 mm時，說明節(jié)溫器已經(jīng)失效，失效的節(jié)溫器多數(shù)是由于感溫膠管損壞或者是因密封不好石蠟外漏造成的，因此失效的節(jié)溫器一般無法修復(fù)，必須進(jìn)行更換。

2.4?風(fēng)扇的維修

小型柴油機(jī)所用風(fēng)扇一般都轉(zhuǎn)速較高，一旦發(fā)生損壞，尤其是斷葉片，具有很大的危險性，故要經(jīng)常檢查：（1）檢查風(fēng)扇，如果有明顯的扭曲、裂縫或刮痕，應(yīng)檢查風(fēng)扇和散熱器固定狀況是否不可靠，損壞的風(fēng)扇要及時更換。（2）檢查風(fēng)扇與發(fā)動機(jī)連接的聯(lián)軸節(jié)或支承套，如果垂直方向或水平方向有跳動，則應(yīng)修正或更換。（3）安裝時，風(fēng)扇前端與散熱器的距離一般在10 mm左右。風(fēng)扇、曲軸、發(fā)電機(jī)之間的皮帶松緊度，可通過調(diào)整發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)臂的位置來實現(xiàn)。檢查時，可用大拇指的力（約40 N）壓在皮帶輪的中部，其撓度應(yīng)在10～15 mm范圍內(nèi)，即為合適。

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