柴油機冷卻系統的組成與使用維護

戴穎秋

摘 要：對柴油機冷卻系統組成的主要部件的結構特點與工作原理做了較細致的介紹，對冷卻系統使用維修要點做了重點提示。

關鍵詞：柴油機；冷卻系統；使用；維護

中圖分類號：S218.5 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.12.036

柴油機冷卻系統的功用是保證發動機在最適宜的溫度下工作。閉式強制循環水冷卻系統主要由散熱器、水泵、風扇、節溫器、水溫表等組成。使用維修人員往往因對其結構原理不了解，而給使用與維修帶來困難。下面我們重點談一談冷卻系統的結構特點、工作原理與使用維護要點，以幫助廣大用戶用好柴油機。

1 水冷卻系統主要機件簡介

（1）散熱器。散熱器要求導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。上水室設有進水管和加水口，進水管通過膠管與汽缸水套相連；加水口上蓋有水箱蓋（空氣—蒸氣閥），用來封閉加水口并調節水箱內部與外界壓力差。下水室設有出水管，通過膠管與汽缸體下部水管相連。散熱器芯有扁管與圓管兩種。為了擴大散熱面積，在管芯周圍鑲有多層銅制散熱片，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。在散熱器蓋上設有空氣—蒸汽閥。當散熱器蒸汽壓力高于大氣壓力19.6～37.3 kPa時，克服大彈簧的預緊力，推開蒸汽閥，水蒸氣即通過通氣管逸出，防止了散熱器管芯的脹裂。當散熱器內溫度下降，蒸汽壓力小于大氣壓力0.98～3.92 kPa時，外界空氣壓縮空氣閥小彈簧，空氣進入散熱器，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流動，一般均采用離心式水泵。工作時，一般由曲軸皮帶輪帶動水泵軸旋轉，冷卻水在離心力作用下，甩向葉片邊緣，進入與葉片成切線方向的出水管，被壓送到發動機水套中去冷卻機體零件。同時，葉輪中心部分形成真空，散熱器下水室的水便經水泵進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）風扇。風扇是為了提高通過散熱器芯風的流速和流量，以提高散熱器的散熱能力，加速冷卻水的冷卻。風扇一般采用六葉吸風螺旋槳式風扇。小型柴油機上的風扇，如立式195型，與飛輪鑄成一體，風扇與飛輪一起旋轉，從軸向吸入空氣，再從徑向流出，冷卻散熱器芯。J-285T型柴油機風扇與水泵同軸，風扇轉速比發動機高，采用三角皮帶傳動，皮帶緊度可以調整。

（5）節溫器。節溫器是用來調節進入散熱器的水量，以控制熱量散去多少的裝置。J-285T型柴油機在上水室進水口前，裝有雙閥皺紋筒式節溫器。它由彈性迭式膨脹筒、頂閥門、側閥門、殼體、推桿等組成。膨脹筒是用黃銅皮制成的折皺圓筒，圓筒內裝低沸點溶液（15%乙醚和85%的水）。圓筒通過推桿與頂閥門聯接，側閥門直接焊在膨脹筒的上端。當膨脹圓筒伸縮時，頂、側閥門也隨著一起上下運動。當冷卻水溫低于70 ℃時，膨脹筒收縮，頂閥門關閉，側閥門打開，水套中的水不能進入散熱器，只能從側閥門經側孔流回水泵，進行小循環；當水溫超過70 ℃時，乙醚蒸發，使膨脹筒伸長，頂閥門向上逐漸開啟，側閥門向上逐漸關小，水套中部分水開始進入散熱器冷卻，大小循環同時進行；當水溫超過85 ℃時，頂閥門全開，側閥門關閉，水套中的水全部流入散熱器冷卻后，再由水泵泵回水套，進行大循環。

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

2 水冷卻系統的使用維護

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

（2）當發動機由于缺水而過熱時，不能馬上加冷水，應使發動機怠速運轉10～15 min，等水溫稍降后，再加水補充，否則可能引起機體、汽缸蓋開裂。打開水箱蓋時要慎防蒸汽、熱水沖出造成燙傷。寒冷天氣停車后需放水時，須等水溫下降至60 ℃后再放水，以防因溫差太大損壞機體和汽缸蓋。放光水后，打開水箱蓋，轉動曲軸，使水泵處的水完全放盡。

（3）發動機風扇皮帶必須保持正常的緊度，以保持冷卻系統正常工作。風扇皮帶應有適當的張緊力。風扇皮帶過松，將會使水泵、發電機的轉速過低，導致冷卻液在冷卻系中的循環減慢，發動機因冷卻不足而容易過熱；同時會導致蓄電池的電壓下降。風扇皮帶如果過緊，容易使水泵和風扇皮帶使用壽命縮短甚至損壞。因此風扇皮帶的張緊力要經常檢查。檢查方法：在皮帶上施加98 N 的垂直力，風扇皮帶下陷量應為7～10 mm或5～7 mm ，否則應進行調整。

（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裂或機械破損。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灌注熱水，在破裂處便可觀察到水的痕跡。據資料介紹，如果在冷卻水內加少許丙酮，則可根據逸出丙酮的特殊氣味，快速發現微小或隱蔽的漏水部位。打氣法是將散熱器浸沒在水中，用打氣筒向散熱器內充氣，便可發現在破裂處有氣泡逸出，散熱器出現破裂，應視情況進行焊修或更換。endprint