柴油机冷却系统主要部件的技术特点与维护
刘旭
摘 要：冷却系统的功用是保证发动机在适宜的温度下工作，通过对冷却系统主要部件的技术特点的介绍，和使用维护技术要点的介绍，提醒人们要正确使用维护柴油机的冷却系统，以保证柴油机正常工作。
关键词：柴油机;冷却系统;维护
中图分类号：S219.07文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.10.047
柴油在汽缸内燃烧，产生大量的热，温度可达到1800～2000 ℃。这些热量，一部分在排气时由废气带走，一部分则直接传递给与高温气体接触的零件，如汽缸盖、汽缸、活塞、气门、活塞环等，使它们的温度升高，并通过这些零件把热量传递给整个柴油机。如果不进行冷却，则会产生一系列不良后果。冷却系统的功用就是帮助柴油机降温，保证柴油机在适宜的温度下工作。
1 主要部件的技术特点
柴油机冷却系统主要部件有散热器、水泵、风扇、节温器、蒸汽空气阀等，它们在冷却系统中各司其职，来保证柴油机在适宜的温度下工作。
（1）散热器。散热器由上水室、下水室和散热器芯等组成。其功用是将来自柴油机被加热的水快速冷却，把热量散发到大气中。它是用导热性能好的材料（如铜合金）制成，并且有比较大的散热面积。散热器芯有圆管式、管片式和管带式。
（2）水泵和风扇。水泵为使冷却水产生循环流动提供动力。柴油机的水泵为离心泵，它的外形尺寸小，结构简单。它主要由泵体、叶轮、水封、水泵轴、滚动轴承及阻水圈等组成。通过三角皮带，由曲轴前端的三角皮带轮驱动水泵轴上的三角皮带轮转动，从而带动水泵叶轮转动。风扇的功用是增强流经散热器的空气流速和流量，提高散热器的散热能力。风扇采用吸风螺旋桨式，它由叶片与叶片架组成，与水泵叶轮安装在同一轴上。风扇皮带的紧度可用移动发电机或移动张紧轮来调节。风扇皮带的紧度要合适，当按下皮带中部时，应能压下10～15 mm为宜。
（3）节温器。节温器的作用是根据水温的高低，自动调节进入散热器的水量，以保持适宜的水温。常用的有两种方式：乙醚式和蜡式。蜡式节温器用得较多，它装在缸盖出水口特设的壳体内。节温器的工作原理是利用乙醚或石蜡受热膨胀的力来控制阀门的开启大小从而调节进入散热器的水量。
（4）溢水管与蒸汽空气阀。溢水管安装在散热器的进水口处，其作用是使冷却系与大气相通。在冷却水温度较高时，水蒸气可从此处排出;水温低时，大气中的空气由此进入散热器。这样散热器内的压力不致太高或太低而损坏。蒸汽空气阀在水箱加水口盖上。这种加水口盖又称复式加水口盖，它实际上是一个单向蒸汽阀和一个单向空气阀的组合体。在水箱中水温高时，体积增大，蒸汽产生较多，水箱内压力升高，蒸汽阀打开，蒸汽逸出，避免水箱内压力过高。水箱内水温降低时，体积缩小，水箱内压力下降，这时空气阀打开，让大气中的空气进入水箱，使水箱内与大气压力相平衡，避免水箱损坏。
（5）水温表。水温表安装在驾驶室仪表盘上，用于监视冷却水的温度。水温表通过弹簧管、接头等与感温器相连接。感温器装在缸盖水套出水口处，其内有乙醚或氯甲烷。感温器通过孔径很小的铜管与水温表相连。水温高，感温塞中的乙醚膨胀，体积增大，产生压力，经细铜导管和传动机构将力传至水温表指针，使其偏转，指示水温的高低。
2 冷却系使用维护技术要点
（1）坚持使用软水。软水是指水中溶解的盐类矿物质（如碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙等）较少的水。反之，称硬水。若长期使用硬水，则在缸体和缸盖套内壁会结水垢，水垢的热传导系数仅是钢铁材料的1/50～1/20。另外，水垢的生成使水的流通截面积减小。定期检查水垢沉积情况并清除水垢。清除水垢有多种方法，市场上有专售除垢剂，也可自己配制：先放掉冷却水，然后將6 kg热水、0.5 kg烧碱（苛性钠）、0.1 kg煤油配制的混合液注入冷却系，静置2 h后，启动发动机运转10 min，这样间隔运转5～6次之后，趁热放出清洗液。待发动机稍冷后，再用清水将冷却系统清洗干净。
（2）坚持使用清洁水。雨水、河水、湖水的硬度较低。但泥沙、杂草和其它机械杂质较多。它们的存在不但可堵塞水道，而且和水中的矿物质一起形成水垢，沉积在水套内壁，影响散热性能。所以要对含有机械杂质的水进行处理（如沉淀、过滤），除去杂物。
（3）柴油机启动前，要加足冷却水。水温大于60 ℃时，才允许全负荷运转。在向热柴油机加水时要缓慢，不要骤加冷水，否则会使零件应力集中，使零件产生裂纹等。
（4）在冬天结冰季节，每天使用完后，要放出冷却水，以免夜晚冷却水结冰膨胀，冻裂缸体或缸盖。为防止冷却水结冰，可加防冻液。
（5）不要堵塞水泵的泄水孔。及时清除散热器内的杂物、水垢等，以免影响散热性能。风扇皮带要经常检查，保持松紧合适。过松使水泵供水量不足，影响冷却性能。过紧会加速水泵轴承磨损和三角皮带的过早损坏。
（6）发现冷却系有漏水和零件损坏时，要及时修理。在使用中冷却系的主要故障是：①水温过高。原因：冷却水不足，风扇皮带过松，水垢过厚，保温帘或百叶窗使用不当，风扇叶片装反，柴油机长期超负荷工作等;节温器工作不正常（主阀不能打开），散热器堵塞等也会使冷却水温度升高;柴油机供油时间过晚，配气定时齿轮安装不正确，气门迟开、晚闭等，传给冷却系热量增多使水温升高。②漏水。漏水的主要原因是水泵的水封损坏，散热器管破裂，连接接头密封不严，阻水圈破坏，以及各接合面密封不良等。
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