柴油機冷卻系統主要部件的維修

柳旭東

摘?要：冷卻系統是柴油機重要輔助系統之一，其技術狀態的好壞直接影響柴油機的工作性能。重點闡述了柴油機冷卻系統主要部件水散熱器（水箱）、水泵、風扇、節溫器的結構特點與維修要點，為柴油機維修工作者提供參考。

關鍵詞：柴油機;冷卻系統;維修

中圖分類號：S218.5?文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.11.031

0?引言

小型柴油機的冷卻系統有風冷系統和水冷系統兩種，由于風冷系統的自然循環冷卻結構簡單，零部件數量少使用維修方便、不易損壞，且很多零部件與水冷系統中強制循環冷卻中的零部件相似，故在此不再作介紹，重點介紹最復雜的閉式強制循環水冷系統中的零部件的檢驗與維修，該系統的主要零部件包括水散熱器（水箱）、水泵、風扇、節溫器等。

1?水冷卻系的主要部件結構特點

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，同時還需用導熱性能好的材料，它是強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。目前發動機上散熱器芯部大多采用管片式結構，即在裝有進、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;二是在冬季當管中水凍結膨脹時，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中循環流動。工作時，一般由曲軸皮帶輪帶動水泵軸旋轉，在水泵殼體與水泵軸接合處有封堵裝置，防止漏水。

1.3?風扇

風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。風扇是用薄鋼板沖壓而成的，四個葉片鉚接在風扇支架上，支架固定在發電機軸上。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，以控制熱量散去的多少的裝置。發動機上常用的節溫器主要有折疊式、蠟式和雙金屬熱偶式三種。現階段，蠟式節溫器的使用范圍更廣。

2?冷卻系統部件的維修

2.1?冷卻水泵的維修

小型柴油機的冷卻水泵為離心式，并且隨柴油機的不同，其參數亦不同，但其原理、結構是相同的，檢驗與維修的方法也是相同的。因此，以HF495型多缸機水泵為例，介紹其冷卻水泵的拆卸、檢驗、修理、裝配、試驗與調整事項。

（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拆卸中應邊拆卸邊檢查，最終應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，應進行修理;②檢驗葉輪有無裂紋和嚴重穴蝕及腐蝕;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，經常觀察水泵上的泄水孔，如停機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，可在試驗臺上進行揚程及流量、密封性試驗。

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

（4）裝配。水泵檢驗和修理后，按其拆卸相反的步驟進行裝配。①安裝葉輪時，葉輪后端面應與水泵軸相應的安裝平面平齊;②確保葉輪與水泵泵體和泵蓋沒有接觸;③安裝軸承時，將軸承有護罩板的一側朝外;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，轉動水泵軸時應靈活無卡滯。將水泵注滿水，堵住進、出水口，轉動水泵軸，以不漏水為合格標準。如有水泵試驗臺，可在水泵試驗臺上測量其揚程、流量、密封性。

2.2?水散熱器的維修

小型柴油機用的水散熱器品種較多，但其原理、結構相同，下面以管帶式、管片式水散熱器為例介紹其維修方法及數據，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、自然循環冷卻及開式強制循環用的冷凝器、水散熱器的維修也可參照此內容進行。

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，然后放到洗滌池內脫除水垢。

（1）檢驗。①氣壓表檢驗法。用堵塞將水散熱器進、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，并打開放水開關，捏動橡皮球，將散熱器中的水加壓，當散熱器泄水管放出空氣時，壓力表上的讀數應在27～37 kPa范圍內變動。然后關閉放水開關，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。如壓力表讀數不能穩定的保持在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，只留一個進水口，然后把散熱器放入清水池中，從進水口通入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備修復。

（2）修理。散熱器的滲漏部分大多出現在散熱器與上、下水室間的接合部位。滲漏不嚴重時，一般可用鍍錫法修復。當上、下水室有孔洞和裂縫時，可用補板法進行修復，方法為將補板蓋在裂縫上，其間隙涂以氯化鋅溶劑，然后在補板周圍用錫焊焊牢。當破損不大時，可采用膠粘劑進行膠補。①當散熱器外層水管有少數損壞，且長度不大時，可以用接管法進行修復，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，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雜，需要專業維修人員進行修復;③凡經換管法和接管法修復的散熱器，修復后均應通洗，然后進行滲漏檢驗，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，所以更換的水管數量不應多于該散熱器水管總數的25%。

2.3?節溫器的維修

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

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

2.4?風扇的維修

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

參考文獻：

[1] 喻革. 車用柴油機常見故障維修技術研究[J].中國設備工程，2020（9）：34-35.

[2] 徐鄧偉. 農用柴油機常見的故障及維修[J]. 時代農機，2017（3）：43-44.

[3] 周企賢. 拖拉機汽車應用技術[M]. 北京：中國農業出版社，2007.