柴油机冷却系统的组成与使用维护

戴颖秋

摘 要：对柴油机冷却系统组成的主要部件的结构特点与工作原理做了较细致的介绍，对冷却系统使用维修要点做了重点提示。

关键词：柴油机；冷却系统；使用；维护

中图分类号：S218.5 文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.12.036

柴油机冷却系统的功用是保证发动机在最适宜的温度下工作。闭式强制循环水冷却系统主要由散热器、水泵、风扇、节温器、水温表等组成。使用维修人员往往因对其结构原理不了解，而给使用与维修带来困难。下面我们重点谈一谈冷却系统的结构特点、工作原理与使用维护要点，以帮助广大用户用好柴油机。

1 水冷却系统主要机件简介

（1）散热器。散热器要求导热性好并有足够的散热面积，所以一般都用铜材或铝材制造。它主要由上、下水室和散热器芯组成。上水室设有进水管和加水口，进水管通过胶管与汽缸水套相连；加水口上盖有水箱盖（空气—蒸气阀），用来封闭加水口并调节水箱内部与外界压力差。下水室设有出水管，通过胶管与汽缸体下部水管相连。散热器芯有扁管与圆管两种。为了扩大散热面积，在管芯周围镶有多层铜制散热片，这样还可使散热芯牢固，不易变形、损坏。管芯两端焊在上、下水室之间。

（2）空气—蒸汽阀。在散热器盖上设有空气—蒸汽阀。当散热器蒸汽压力高于大气压力19.6～37.3 kPa时，克服大弹簧的预紧力，推开蒸汽阀，水蒸气即通过通气管逸出，防止了散热器管芯的胀裂。当散热器内温度下降，蒸汽压力小于大气压力0.98～3.92 kPa时，外界空气压缩空气阀小弹簧，空气进入散热器，防止外界气压将散热器压坏。

（3）水泵。为了保证冷却水在冷却系中循环流动，一般均采用离心式水泵。工作时，一般由曲轴皮带轮带动水泵轴旋转，冷却水在离心力作用下，甩向叶片边缘，进入与叶片成切线方向的出水管，被压送到发动机水套中去冷却机体零件。同时，叶轮中心部分形成真空，散热器下水室的水便经水泵进水管被吸入叶轮中心处。此外，在水泵壳体与水泵轴接合处有封堵装置，防止漏水。

（4）风扇。风扇是为了提高通过散热器芯风的流速和流量，以提高散热器的散热能力，加速冷却水的冷却。风扇一般采用六叶吸风螺旋桨式风扇。小型柴油机上的风扇，如立式195型，与飞轮铸成一体，风扇与飞轮一起旋转，从轴向吸入空气，再从径向流出，冷却散热器芯。J-285T型柴油机风扇与水泵同轴，风扇转速比发动机高，采用三角皮带传动，皮带紧度可以调整。

（5）节温器。节温器是用来调节进入散热器的水量，以控制热量散去多少的装置。J-285T型柴油机在上水室进水口前，装有双阀皱纹筒式节温器。它由弹性迭式膨胀筒、顶阀门、侧阀门、壳体、推杆等组成。膨胀筒是用黄铜皮制成的折皱圆筒，圆筒内装低沸点溶液（15%乙醚和85%的水）。圆筒通过推杆与顶阀门联接，侧阀门直接焊在膨胀筒的上端。当膨胀圆筒伸缩时，顶、侧阀门也随着一起上下运动。当冷却水温低于70 ℃时，膨胀筒收缩，顶阀门关闭，侧阀门打开，水套中的水不能进入散热器，只能从侧阀门经侧孔流回水泵，进行小循环；当水温超过70 ℃时，乙醚蒸发，使膨胀筒伸长，顶阀门向上逐渐开启，侧阀门向上逐渐关小，水套中部分水开始进入散热器冷却，大小循环同时进行；当水温超过85 ℃时，顶阀门全开，侧阀门关闭，水套中的水全部流入散热器冷却后，再由水泵泵回水套，进行大循环。

（6）水温表。水温表安装在驾驶室仪表盘上，与安装在缸盖上的感温器连接而显示水的温度。

2 水冷卻系统的使用维护

（1）应该使用蒸馏水、自来水、雨水或清洁的河水作为柴油机的冷却水，禁止使用脏水或硬水（井水、矿泉水以及其它含盐分多的水），以免结垢浸蚀缸套。只有在硬水条件下，必须经过软化处理方可使用。

（2）当发动机由于缺水而过热时，不能马上加冷水，应使发动机怠速运转10～15 min，等水温稍降后，再加水补充，否则可能引起机体、汽缸盖开裂。打开水箱盖时要慎防蒸汽、热水冲出造成烫伤。寒冷天气停车后需放水时，须等水温下降至60 ℃后再放水，以防因温差太大损坏机体和汽缸盖。放光水后，打开水箱盖，转动曲轴，使水泵处的水完全放尽。

（3）发动机风扇皮带必须保持正常的紧度，以保持冷却系统正常工作。风扇皮带应有适当的张紧力。风扇皮带过松，将会使水泵、发电机的转速过低，导致冷却液在冷却系中的循环减慢，发动机因冷却不足而容易过热；同时会导致蓄电池的电压下降。风扇皮带如果过紧，容易使水泵和风扇皮带使用寿命缩短甚至损坏。因此风扇皮带的张紧力要经常检查。检查方法：在皮带上施加98 N 的垂直力，风扇皮带下陷量应为7～10 mm或5～7 mm ，否则应进行调整。

（4）冷却系的维修。散热器的主要故障是漏水和散热性能不良。造成漏水的原因可能是散热器开裂或机械破损。散热性能不良则是由于散热管被水垢、污物阻堵而造成的。检查漏水故障，可以采用灌水法和打气法。灌水法是向散热器内灌注热水，在破裂处便可观察到水的痕迹。据资料介绍，如果在冷却水内加少许丙酮，则可根据逸出丙酮的特殊气味，快速发现微小或隐蔽的漏水部位。打气法是将散热器浸没在水中，用打气筒向散热器内充气，便可发现在破裂处有气泡逸出，散热器出现破裂，应视情况进行焊修或更换。endprint