第九章冷卻系統(tǒng)

1、第九章 冷 卻 系 統(tǒng)第一節(jié) 冷卻系統(tǒng)的功用及要求一、冷卻系統(tǒng)的功用 柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，與高溫燃?xì)庀嘟佑|的零件 (如活塞、氣缸套、氣缸蓋、氣門(mén)、噴油器等)受到強(qiáng)烈的加熱，使其溫度急劇升高，如不加以適當(dāng)?shù)睦鋮s，及時(shí)地把熱量傳送出去，則會(huì)造成柴油機(jī)過(guò)熱。過(guò)熱的零件強(qiáng)度和剛度降低，正常的配合間隙被破壞，運(yùn)動(dòng)件間的機(jī)油變質(zhì)和燒損，使受力零件損壞，運(yùn)動(dòng)零件的摩擦和磨損加劇。由于過(guò)熱使進(jìn)入氣缸內(nèi)的空氣溫度升高，實(shí)際進(jìn)入氣缸中的空氣重量減少，導(dǎo)致柴油機(jī)工作變壞。柴油機(jī)過(guò)熱使其工作不可靠，使用壽命下降，動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性全面惡化，因此必須加以適當(dāng)?shù)乩鋮s。 冷卻系統(tǒng)的功用是:利用冷卻介質(zhì) (如空氣、水)將受熱零件所吸收

2、的熱量及時(shí)傳送出去，使柴油機(jī)能在適宜的溫度下工作，保證柴油機(jī)工作可靠，性能良好。 應(yīng)當(dāng)指出：柴油機(jī)過(guò)度冷卻也會(huì)帶來(lái)不良影響，冷卻介質(zhì)帶走的熱量過(guò)多，使功率降低，油耗增加，工作粗暴。柴油機(jī)經(jīng)常在強(qiáng)冷(冷卻水溫4050)下使用時(shí)，其零件磨損比正常工作溫度 (8090)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)大好幾倍。因此希望冷卻系統(tǒng)在保證零件工作可靠性的前提下，使散走的熱鍾盡可能少些。二、對(duì)冷卻系統(tǒng)的要求隨著現(xiàn)代柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率不斷提高，熱負(fù)荷也愈來(lái)愈高，對(duì)冷卻系統(tǒng)更應(yīng)引起重視。一個(gè)良好的冷卻系統(tǒng)，應(yīng)滿足下列要求：(1)散熱能力立能滿足柴油機(jī)在各種工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的需要。當(dāng)工況和環(huán)境條件變化時(shí)，仍能保證柴袖機(jī)可靠地工作，維持最佳的

3、冷卻水溫度。(2)冷卻系統(tǒng)消耗功率要小。起動(dòng)后，能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到正常工作溫度。(3)體積小、重量輕，便于拆裝維修。(4)使用可靠，壽命長(zhǎng)，制造成本低。第二節(jié) 冷卻方式及冷卻系統(tǒng)組成一、冷 卻 方 式 柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)按所采用的冷卻介質(zhì)不同，可分為空氣冷卻系統(tǒng)和液體冷卻系統(tǒng)兩大類。 1、空氣冷卻系統(tǒng) 用空氣直接冷卻柴油機(jī)的冷卻系統(tǒng)，稱做空氣冷卻系統(tǒng)，該類柴油機(jī)通常稱做風(fēng)冷柴油機(jī)。如圖9-1所示，該冷卻系統(tǒng)是由風(fēng)扇1和導(dǎo)風(fēng)罩4所組成。柴油機(jī)工作時(shí)，由曲軸驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)扇將空氣按圖示箭頭方向吸入，沿導(dǎo)風(fēng)罩流向氣缸體2和氣缸蓋3表面。冷空氣流過(guò)零件表面時(shí)，帶走部分熱量，使其溫度下降。為了提高冷卻效果，

4、在氣缸體和氣缸蓋的外壁上制有許多皺折狀的散熱片，以增大散熱面積。 空氣冷卻系統(tǒng)的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量較輕，使用維護(hù)方便，使用過(guò)程中不需要進(jìn)行專門(mén)保養(yǎng)。其缺點(diǎn)是:冷卻效果差；高溫零件受熱嚴(yán)重，柴油機(jī)工作溫度不易控制。一般用于小型柴油機(jī)上。 2、液體冷卻系統(tǒng) 用水或其它液體作冷卻介質(zhì)來(lái)冷卻柴油機(jī)的冷卻系統(tǒng)，稱做液體冷卻系統(tǒng)。該類柴油機(jī)通常稱做水冷式柴油機(jī)。 根據(jù)冷卻水在柴油機(jī)中進(jìn)行循環(huán)的方法不同，又可分為自然循環(huán)冷卻和強(qiáng)制循環(huán)冷卻兩類。 (1)自然循環(huán)冷卻系統(tǒng)。這種方法是利用水的密度隨溫度而變化的特性，使冷卻水在系統(tǒng)中自行進(jìn)行循環(huán)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在一定程度上可以自動(dòng)地調(diào)節(jié)冷卻的強(qiáng)度。 缺點(diǎn)是

5、冷卻不均勻，下部的水溫低，上部的水溫高，局部地方由于冷卻水循環(huán)強(qiáng)度不夠而可能出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象。此外，這種冷卻系統(tǒng)的水箱容積也比較大，故只在小型柴油機(jī)上使用。 自然循環(huán)冷卻系統(tǒng)常見(jiàn)有蒸發(fā)式和熱流式等型式。 蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)如圖9-2所示。它只需要一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的蒸發(fā)水箱2，該水箱置于氣缸體3和氣缸蓋4的上方。氣缸體和氣缸蓋中的冷卻水套與蒸發(fā)水箱相通，冷卻水從蒸發(fā)水箱進(jìn)入氣缸體和氣缸套的冷卻水套中。當(dāng)柴油機(jī)工作時(shí)，氣缸體和氣缸套傳出的熱最使冷卻水套中的水溫度升高，而密度減小，熱水從水套中上升到蒸發(fā)水箱，水箱中溫度較低的水沉入水套。當(dāng)水箱中的水溫上升到沸點(diǎn)后，水便開(kāi)始沸騰。液態(tài)的水在吸收大量的熱后變成蒸氣散

6、入空氣，保持了整個(gè)冷卻系統(tǒng)的溫度在水的沸點(diǎn)附近。這種冷卻系統(tǒng)的特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要風(fēng)扇和水泵等裝置，使用管理也方便。缺點(diǎn)是冷卻效果差，水的消耗量大。使用過(guò)程中冷卻水在不斷地消耗，因此，水箱的容積較大，還必須經(jīng)常向水箱內(nèi)加水。 熱流式冷卻系統(tǒng)如圖9-3所示。它是由散熱器5、風(fēng)扇4、進(jìn)水管6和回水管3等所組成。氣缸體1和氣缸蓋2的冷卻水腔內(nèi)的冷卻水在冷卻高溫零件后，溫度升高，密度減小，經(jīng)回水管3進(jìn)入散熱器，自上而下流經(jīng)散熱水箱的芯部時(shí)，通過(guò)流經(jīng)芯部外側(cè)的空氣將部分熱量帶走，溫度降低，然后再經(jīng)進(jìn)水管6補(bǔ)充到氣缸套和氣缸蓋的水腔內(nèi)。水的循環(huán)是靠溫度差所引起的熱對(duì)流來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以冷卻系統(tǒng)溫差較大，冷卻

7、不均勻，一般用于小型柴油機(jī)上。 (2)強(qiáng)制循環(huán)冷卻系統(tǒng)。該系統(tǒng)是利用裝在水流通路內(nèi)的水泵，將冷卻水提高一定的壓力，使冷卻水在柴油機(jī)中不斷地循環(huán)流動(dòng)，將受熱零件的熱量帶走。 強(qiáng)制循環(huán)冷卻系統(tǒng)工作過(guò)程如圖9-4所示。由曲軸驅(qū)動(dòng)的水泵4在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)工作，將散熱器5內(nèi)經(jīng)冷卻后的低溫水以一定壓力經(jīng)進(jìn)水管3輸送到氣缸體2和氣缸蓋1的冷卻水腔，帶走受熱零件一部分熱量。又通過(guò)回水管6流回散熱器。風(fēng)扇7用來(lái)增加流經(jīng)散熱器芯部空氣的流速，以提高散熱器的散熱效率，使冷卻水溫度下降。柴油機(jī)工作過(guò)程中，冷卻水不斷地沿上述過(guò)程循環(huán)，使受熱零件控制在一定溫度范圍內(nèi)。在強(qiáng)制循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，按冷卻介質(zhì)是否與大氣直接相通，可分

8、為閉式系統(tǒng)和開(kāi)式系統(tǒng)兩種。閉式系統(tǒng)是指冷卻介質(zhì)不直接與大氣相通，冷卻水在密閉的系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。該系統(tǒng)內(nèi)的蒸氣壓力稍高于大氣壓力，水的沸點(diǎn)可提高到100以上。開(kāi)式系統(tǒng)是指冷卻介質(zhì)與大氣相通，因此，系統(tǒng)內(nèi)的蒸氣壓力總是保持為大氣壓力。 從冷卻性能上來(lái)看，閉式強(qiáng)制冷卻是最完善的冷卻系統(tǒng)，所以在現(xiàn)代各類柴油機(jī)上得到廣泛應(yīng)用。二、冷卻系統(tǒng)的組成 閉式強(qiáng)制循環(huán)冷卻系統(tǒng)一般是由水泵、散熱器、風(fēng)扇、節(jié)溫裝置、冷卻管系和由氣缸體、氣缸蓋等零件內(nèi)部水腔等所組成。在增壓柴油機(jī)上通常還裝有中冷器。 圖9-5a和b所示為190系列柴油機(jī)八缸和十二缸機(jī)冷卻系統(tǒng)。它是閉式強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)，主要由兩個(gè)水泵3和12、前、后排散熱器2和

9、13、風(fēng)扇14、機(jī)油冷卻器5、中冷器11、冷卻管系和受熱零件冷卻水腔等組成。該柴油機(jī)裝有兩套完全獨(dú)立的循環(huán)回路-高溫循環(huán)和低溫循環(huán)。 高溫循環(huán)是用于柴油機(jī)主要受熱零件(包括氣缸套、氣缸蓋、增壓器等)的冷卻循環(huán)回路。它是由前排散熱器2、高溫循環(huán)水泵3、中間水管6、增壓器進(jìn)水管7、氣缸蓋回水管8以及氣缸套、氣缸蓋、增壓器內(nèi)部水腔等所組成。柴油機(jī)工作時(shí)，水泵3將的前排散熱器內(nèi)的冷卻水經(jīng)機(jī)體進(jìn)水管4直接壓送到機(jī)體右側(cè)水道內(nèi)，然后通過(guò)飛輪端中間水管6送到機(jī)體左側(cè)水道內(nèi)。進(jìn)入機(jī)體兩側(cè)水道的冷卻水沿機(jī)體內(nèi)部水路進(jìn)入各氣缸水套內(nèi)。冷卻水在水套中吸收了熱量，從上端串水孔進(jìn)入氣缸蓋水腔，又冷卻氣缸蓋上的零件后。從

10、缸蓋頂部的出水口流入氣缸蓋回水管8，返回前排散熱器的上水室，并由上而下流過(guò)散熱器芯子，流到下水室。 從中間水管6處引出一部分冷卻水，經(jīng)增壓器進(jìn)水管7，進(jìn)入增壓器中間體內(nèi)水腔，也流回氣缸蓋回水管內(nèi)。 低溫循環(huán)是用于冷卻進(jìn)氣空氣和機(jī)油的冷卻循環(huán)回路，它是由后排散熱器13、低溫循環(huán)水泵12、中冷器11和機(jī)油冷卻器5等所組成。柴油機(jī)工作時(shí)，水泵12將后排散熱器內(nèi)的冷卻水壓送到中冷器內(nèi)，吸收了進(jìn)氣空氣的部分熱量后，沿水管進(jìn)人機(jī)油冷卻器，又吸收機(jī)油傳出的部分熱量，最后返回后排散熱器的上水室。在散熱器內(nèi)冷卻水自上而下流過(guò)散熱器芯子，流到下水室。 柴油機(jī)工作時(shí)，由曲軸通過(guò)風(fēng)扇傳動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)著風(fēng)扇14旋轉(zhuǎn)，吹動(dòng)

11、著空氣從散熱器芯子的表面流過(guò)，帶走部分熱量，使流經(jīng)散熱器的冷卻水溫度下降。經(jīng)冷卻后的水又被吸進(jìn)水泵，如此不停地循環(huán)，實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)強(qiáng)制冷卻過(guò)程。 Z6V190-2型柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)與上述l2V、8V機(jī)相比作了較大變動(dòng)。因該機(jī)取消了中冷器，且水泵也改用一個(gè)，因此循環(huán)水路改為單一循環(huán)系統(tǒng)，如圖9-6所示。該系統(tǒng)是由水泵1、散熱器8，機(jī)油冷卻器4、調(diào)溫器7和水管等部分組成。其工作過(guò)程是:散熱器8內(nèi)的冷卻水，由水泵1經(jīng)進(jìn)水彎頭直接壓入機(jī)體左側(cè)水道2內(nèi)，其中一部分冷卻水直接流入左排氣缸水套內(nèi)，冷卻該排氣缸、氣缸蓋后，經(jīng)回水管6流回散熱器，另一部分則沿機(jī)體左側(cè)水道，由功率輸出端出水口處流出，經(jīng)連接水管3進(jìn)入機(jī)油

12、冷卻器4，然門(mén)通過(guò)彎管流入機(jī)休右側(cè)水道5，以冷卻右排氣缸套、氣缸蓋，同樣經(jīng)回水管6流回散熱器。 該機(jī)風(fēng)扇是曲軸自由端處皮帶輪，通過(guò)三角皮帶直接驅(qū)動(dòng)，不能調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。為了控制水溫，該機(jī)設(shè)置有調(diào)溫器7，工作時(shí)可根據(jù)回水溫度高低，自動(dòng)改變循環(huán)回路。當(dāng)回水溫度低于65時(shí)，調(diào)溫器將通往散熱器的管路自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)打開(kāi)通往小循環(huán)出水管9去的通路，使冷卻水不經(jīng)散熱器，而直接流回水泵進(jìn)口。第三節(jié) 水泵 水泵是強(qiáng)制循環(huán)冷卻系統(tǒng)的主要部件，它的功用是:用來(lái)提高冷卻水的壓力，迫使冷卻水在冷卻系統(tǒng)內(nèi)較快地循環(huán)流動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制循環(huán)冷卻目的。 在一般柴油機(jī)上均采用離心式水泵，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，工作可靠，使用保養(yǎng)方便

13、等特點(diǎn)。一、離心式水泵工作原理 離心式水泵的工作原理如圖9-7所示，它是由水泵體1和水泵葉輪2等組成。葉輪上帶有若干個(gè)弧形的葉片，密閉地裝在水泵體內(nèi)。水泵體內(nèi)腔沿葉輪同緣為一蝸殼狀通道。工作時(shí)，由曲軸驅(qū)動(dòng)水泵葉輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)自散熱器的冷卻水從水泵進(jìn)水管被吸進(jìn)葉輪的中心部分，在葉輪的帶動(dòng)下一起旋轉(zhuǎn)。水在離心力作用下被甩向泵殼的邊緣產(chǎn)生一定的壓力，經(jīng)水泵體上部與葉輪成切線方向的出水口壓送出去。葉輪中心處由于水被甩向外緣而壓力降低，散熱器內(nèi)的水被抽吸進(jìn)來(lái)，再被葉輪甩出，如此不斷地將冷卻水壓送到冷卻系統(tǒng)中去。二、典型柴油機(jī)水泵的構(gòu)造 圖9-8所示為190系列柴油機(jī)用水泵。它是由水泵殼2、軸架4、葉輪

14、11和水泵軸7等組成。由水泵殼2、軸架4和進(jìn)水法蘭8組成水泵體。水泵軸7通過(guò)兩個(gè)滾動(dòng)軸承支承在軸架4上，中間裝有水泵齒輪6。水泵軸的外伸端朝向水泵殼內(nèi)腔，通過(guò)平鍵和葉輪背帽將葉輪11固定在上面。進(jìn)水法蘭8與水泵殼內(nèi)腔構(gòu)成閉式離心水道。在葉輪背面與泵體座孔之間裝有機(jī)械式水封，其構(gòu)造如圖9-9所示，是由動(dòng)環(huán)3和靜環(huán)4等組成。動(dòng)環(huán)為陶瓷制品，通過(guò)橡膠制成的緩沖墊2牢固地固定在葉輪背面的座孔內(nèi)，安裝時(shí)在動(dòng)環(huán)與緩沖墊之間用粘接劑粘牢。靜環(huán)為石墨浸酚醛制品，通過(guò)波紋管5、彈簧8和傳動(dòng)套6等固定在水泵體9座孔內(nèi)。傳動(dòng)套外圓涂有705膠水，過(guò)盈配合壓入泵體座孔，并將翻邊鉚牢，以保持嚴(yán)密的密封。靜環(huán)與波紋管之間

15、用粘接劑粘牢，固定在傳動(dòng)套上。當(dāng)克服彈簧彈力作用時(shí)，可使其沿軸向移動(dòng)。動(dòng)環(huán)與靜環(huán)表面非常光滑平整，在彈簧作用下使兩接合面緊密貼合，起到密封水的作用。 工作時(shí)由曲軸驅(qū)動(dòng)水泵齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)(見(jiàn)圖9-8)，通過(guò)水泵軸7帶動(dòng)葉輪11旋轉(zhuǎn)，冷卻水從進(jìn)水法蘭中間通道進(jìn)入葉輪中心，在離心力作用下被甩向水泵殼周緣蝸殼通道內(nèi)，從水泵殼2左上角出水口處被壓送出去。水泵葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)著動(dòng)環(huán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)環(huán)與靜環(huán)平面間一直保持嚴(yán)密的接觸，防止殼體內(nèi)的冷卻水泄漏。為檢查水封密封狀況，在水封外側(cè)水泵殼下方開(kāi)有泄水孔，用以監(jiān)視水封工作狀況。使用過(guò)程中當(dāng)發(fā)現(xiàn)泄水孔有水泄出時(shí)，表示水封密封不嚴(yán)。當(dāng)漏水現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行拆檢。 水

16、泵殼的上、下方各裝有一個(gè)放水閥3，用于檢查水泵工作情況，以及排放泵體內(nèi)積水用。 190系列柴油機(jī)上的兩個(gè)水泵構(gòu)造完全相同。Z12V190B型柴油機(jī)的水泵轉(zhuǎn)速為2863轉(zhuǎn)/分，揚(yáng)程為20米，排量為1000升/小時(shí)。三、水泵的使用與拆檢 1、水泵使用時(shí)注意事項(xiàng) (1)必須使用符合規(guī)定要求的冷卻水，并添加適當(dāng)比例的防銹乳化液，以防止對(duì)水泵的磨損、腐蝕和結(jié)垢、特別是對(duì)水封起到保護(hù)作用。 (2)柴油機(jī)起動(dòng)后，應(yīng)立即旋開(kāi)水泵上端的放水閥，檢查其供水情況。當(dāng)有連續(xù)水柱沖出時(shí)，表示水泵供水正常；當(dāng)出現(xiàn)微弱的水流或只有少量的滴水時(shí)，表示水泵不供水，通過(guò)變速或放氣，恢復(fù)水流，如仍不供水，則應(yīng)及時(shí)停車(chē)進(jìn)行檢查，以防

17、止造成柴油機(jī)過(guò)熱而發(fā)生重大事故。 (3)注意保持水泵下方泄水孔暢通，并經(jīng)常檢查是否有漏水現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)現(xiàn)泄水孔處漏水成流時(shí)，表示水封嚴(yán)重?fù)p壞，應(yīng)及時(shí)拆檢、修理。嚴(yán)禁將泄水孔堵塞，以免在水封漏水時(shí)不易發(fā)現(xiàn)，并造成水泄漏到軸承處，引起零件銹蝕損壞，或水凍結(jié)時(shí)將水泵殼凍裂。 (4)在環(huán)境溫廢低于5時(shí)，柴油機(jī)停車(chē)后，應(yīng)將水泵內(nèi)積水排凈。方法如圖9-10所示，打開(kāi)水泵上、下方兩個(gè)放水堵，使水泵內(nèi)積水自行排出，以防水凍結(jié)時(shí)損壞機(jī)件。 2、水泵的拆檢方法 水泵在長(zhǎng)期運(yùn)行中，各相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件的配合面之間，會(huì)產(chǎn)生不同程度的磨損，如水泵軸、水泵殼體、水封等。造成漏水現(xiàn)象嚴(yán)重，供水量和揚(yáng)程下降，對(duì)柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)帶來(lái)不良影

18、響。因此，當(dāng)水泵運(yùn)行3000小時(shí)后，或水泵發(fā)生嚴(yán)重的漏水故障時(shí)，均應(yīng)拆檢水泵。水泵拆檢的方法步驟：（1）拆下水泵進(jìn)水管和水泵固定螺釘，將水泵從齒輪罩殼上取下。 （2)拆下進(jìn)水法蘭8（見(jiàn)圖9-8)。把水泵放到臺(tái)鉗上將水泵齒輪固定，用專用工具將葉輪背帽10拆下。 (3)用圖9-11所示水泵葉輪扒子，借助于水泵葉輪上的兩個(gè)螺孔將葉輪從軸上拆下。 (4)拆下軸架4。 (5)檢查水泵葉輪、水泵殼內(nèi)腔有無(wú)腐蝕或磨損現(xiàn)象，并用清洗液清洗干凈。若腐蝕、磨損嚴(yán)重時(shí)應(yīng)更換新件。 (6)檢查水封狀況。動(dòng)、靜環(huán)配合表面有無(wú)拉傷、裂紋和嚴(yán)重磨損現(xiàn)象，彈簧有無(wú)銹蝕或彈力減弱現(xiàn)象，橡膠波紋管有無(wú)破損等。必要時(shí)應(yīng)更換水封。

19、水封的更換方法是：先將動(dòng)環(huán)及緩沖墊從葉輪座孔中撬出，再?gòu)乃脷ど蠈⒍ōh(huán)傳動(dòng)套頂出，把動(dòng)、靜環(huán)安裝座孔清洗干凈，并在表面上均勻地涂上一層厭氧膠。然后將緩沖墊套在動(dòng)壞上 (注意動(dòng)環(huán)配合面應(yīng)朝外側(cè))，一起壓入葉輪座孔內(nèi)。嚴(yán)禁采用敲擊的方法壓裝，以免損壞陶瓷制成的動(dòng)環(huán)。將靜環(huán)組一起放入水泵殼座孔內(nèi)，并找正，用專用工具壓住傳動(dòng)套周緣緩緩壓入。最后在動(dòng)、靜環(huán)配合表面上涂上機(jī)油。 (7)檢查水泵葉輪配合間隙。如圖9-12所示，葉輪背面間隙可通過(guò)測(cè)量水泵軸凸肩到水泵殼內(nèi)壁高度和葉輪槽深尺寸汁算求得，該間隙值規(guī)定為11.3毫米。該間隙可通過(guò)調(diào)整處墊片厚度來(lái)調(diào)節(jié)。水泵葉輪前端面與進(jìn)水法蘭內(nèi)表面之間的間隙，用塞尺可

20、直接測(cè)出，該間隙值規(guī)定為0.81毫米，可通過(guò)調(diào)整處墊片厚度來(lái)調(diào)節(jié)。 (8)復(fù)裝。按上述相反過(guò)程裝配，裝好后用手撥動(dòng)水泵葉輪、轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)輕快，并無(wú)任何碰擦聲音和阻滯現(xiàn)象。第四節(jié) 散熱器一、散熱器的功用及組成散熱器 (又稱散熱水箱)是冷卻系統(tǒng)中的主要部件之一，它的功用是:將冷卻水從柴油機(jī)受熱零件中所吸收的熱量，通過(guò)空氣輸散出去，以降低冷卻水的溫度，保持其正常的散熱能力，使柴油機(jī)在適宜的溫度下工作。散熱器一般是由上水室、芯部和下水室三部分組成。如圖9-13所示，上水室2是用來(lái)貯存熱水的，從柴油機(jī)各受熱零件處循環(huán)回來(lái)的熱水，經(jīng)進(jìn)水管4流入上水室2內(nèi)。上水室上部開(kāi)有加水口，并用水箱蓋3封閉。下水室7是用來(lái)貯

21、存冷水的，上水室中的熱水流經(jīng)散熱器芯5，使其溫度下降，流入下水室內(nèi)，然后經(jīng)出水管6流入水泵。散熱器的散熱作用主要由芯部承擔(dān)。芯部的結(jié)構(gòu)型式很多，常見(jiàn)的有管片式和管帶式兩種，如圖9-14所示。管片式 (圖9-14a)是由水管1和散熱片2組成。水管和散熱片是用導(dǎo)熱性較好的黃銅制成。水管一般作成扁圓形，許多水管平行均勻地排列著，各排之間相互交錯(cuò)。散熱片則緊密地套裝在上面，兩者之間采用熔焊的辦法焊接在一起。工作時(shí)，冷卻水從水管內(nèi)流過(guò)，將熱量傳給水管和散熱片。當(dāng)空氣從水管和散熱片的間隙吹過(guò)時(shí)，將熱量帶走，使水溫下降。管片式散熱器芯部的特點(diǎn)是:散熱面積大。對(duì)氣流的阻力小，結(jié)構(gòu)剛度好，耐壓高不易破裂。所以是

22、目前采用最最廣泛的一種結(jié)構(gòu)型式。它的缺點(diǎn)是散熱系數(shù)低，制造工藝比較復(fù)雜。 管帶式散熱器芯 (圖9-14b)是由水管l和散熱帶3組成，在扁形水管之間焊有波紋狀的散熱帶，帶上開(kāi)有破壞氣流附面層的縫槽4，用以提高傳熱效果。管帶式芯部的剛度不如管片式高，但制造簡(jiǎn)單，日前應(yīng)用也較多。 為了防止因水溫升高時(shí)產(chǎn)生蒸氣使散熱器內(nèi)壓力升高，或因水量減少水溫降低時(shí)散熱器內(nèi)壓力過(guò)低，影響冷卻系統(tǒng)的正常工作，在散熱器上端裝有蒸氣-空氣閥(通常裝在加水口上)。蒸氣-空氣閥的構(gòu)造如圖9-15所示，是由閥體4、 蒸氣活門(mén)6和空氣活門(mén)5等組成。當(dāng)散熱器內(nèi)壓力正常時(shí)，空氣活門(mén)5和蒸氣活門(mén)6分別在彈簧7和2的作用下處于關(guān)閉狀杰。

23、當(dāng)散熱器內(nèi)壓力升高時(shí)，蒸氣活門(mén)在蒸氣壓力作用下，克服彈簧2的彈力作用，被推上移，散熱器內(nèi)的蒸氣通過(guò)通氣孔3逸出。當(dāng)水箱內(nèi)壓力過(guò)低時(shí)，外部大氣壓力克服彈簧7的彈力作用將空氣活門(mén)5向下推開(kāi)，空氣由通氣孔3經(jīng)空氣活門(mén)進(jìn)入散熱器內(nèi)，使散熱器內(nèi)壓力保持穩(wěn)定。二、典型散熱器構(gòu)造 190系列柴油機(jī)散熱器的構(gòu)造如圖9-16所示，該散熱器是由前、后兩排完全獨(dú)立的散熱器組成。前排散熱器是由前排上水室3、前排散熱器芯部8和前排下水室11等構(gòu)成。由柴油機(jī)高溫循環(huán)流回的冷卻水，經(jīng)回水管 (圖示5相對(duì)應(yīng)一側(cè))流入前排上水室3，然后從管接6進(jìn)入芯部8，冷卻水流過(guò)芯部水管被冷卻后，流入下水室11，最后經(jīng)前排出水管14流入高溫

24、水泵。后排散熱器是由后排上水室4，后排散熱器芯部7和后排下水室10等構(gòu)成。由柴油機(jī)低溫循環(huán)流回的冷卻水，經(jīng)回水管5流入上水室4，然后進(jìn)入芯部7，冷卻水流過(guò)芯部水管被冷卻后，流入下水室10，最后經(jīng)后排出水管11流入低溫水泵。每排散熱器均由三組芯子組構(gòu)成，每個(gè)芯子組的構(gòu)造如圖9-17所示，每個(gè)芯子組都是由兩個(gè)散熱器芯子1組裝在一起構(gòu)成。該芯子采用管片式結(jié)構(gòu)，上、下兩芯子之間裝有中間水室4，并墊有墊片5，用螺栓連接在一起。芯子的上、下端各裝有一個(gè)聯(lián)接箱2，分別與上、下水室相連。芯子的兩側(cè)裝有側(cè)護(hù)板3，以防止使用過(guò)程中碰傷散熱片。 六個(gè)芯子組分前后兩排安裝在散熱器支架上，如圖9-18所示。芯子組通過(guò)上

25、下橡膠支承塊固定在支架12上，并分別用管接與相應(yīng)的上、下水室相連通。支架的兩側(cè)裝有側(cè)護(hù)板4，前端裝有防護(hù)罩5，用以保護(hù)散熱器芯子，防止在使用過(guò)程中碰傷。支架的上方裝有上罩1，用以保護(hù)兩個(gè)水室。在其后面通過(guò)膨脹水箱架13裝有圓形的膨脹水箱16。該膨脹水箱中間焊有隔板，將內(nèi)部空間分隔為左、右兩部分，分別與前、后排上水室相連通。其下端還焊有管接，分別與下水室相連通。圓膨脹水箱上端開(kāi)有兩個(gè)加水口，分別用于向低溫循環(huán)系統(tǒng)和高溫循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)加注冷卻水。兩側(cè)面處裝有透明窗14，用以監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)水面高度，正常水位應(yīng)位于透明窗上刻線位置。膨脹水箱的功用是提高水泵進(jìn)水口處的靜壓力，防止產(chǎn)生穴蝕現(xiàn)象，同時(shí)防止冷卻水受熱

26、膨脹后從散熱器中溢出。 散熱器支架通過(guò)底面處的減振墊10，固定在柴油機(jī)底架上。三、散熱器的使用與維修1、散熱器的使用注意事項(xiàng)(1)嚴(yán)格控制冷卻水的質(zhì)量，防止散熱器發(fā)生污堵、水垢或腐蝕現(xiàn)象。(2)散熱器直接暴露在外部，表面很容易被油污、風(fēng)沙所覆蓋，影響散熱效果。因此，在使用過(guò)程中應(yīng)注意保持工作環(huán)境的清潔，并定期進(jìn)行清理保養(yǎng)。 (3)在環(huán)境溫度低于5時(shí)，柴油機(jī)停車(chē)后，應(yīng)放凈散熱器內(nèi)的冷卻水，以免溫度降至O以下，造成凍裂事故。冬季和嚴(yán)寒地區(qū)最好使用防凍液 (詳見(jiàn)本章第八節(jié)二)。(4)經(jīng)常檢查散熱器內(nèi)水面高度，若水量不足時(shí)應(yīng)及時(shí)添加，并注意同時(shí)添加適當(dāng)比例的防銹乳化液。2、散熱器的維修 當(dāng)散熱器發(fā)生漏

27、水現(xiàn)象，或內(nèi)部污堵嚴(yán)重，外部油污覆蓋，造成冷卻效果下降，水溫降不下來(lái)肘，必須及時(shí)進(jìn)行維修。 散熱器芯子個(gè)別水管發(fā)生漏水現(xiàn)象時(shí)，可采用焊補(bǔ)的辦法進(jìn)行修復(fù)，如不便焊補(bǔ)，可將損壞的管子兩端堵住，但在每件芯子上堵住的管子不得多于總數(shù)的10%，以免影響正常散熱。 散熱器內(nèi)部水垢嚴(yán)重時(shí)，可用除垢劑進(jìn)行清洗。也可將芯子放入含有510%蘇打的熱水(8090)中沖洗，再用清水洗凈。如水管中有污泥、雜物堵塞，可用細(xì)鋼釬疏通。散熱器外部臟污時(shí)，可用壓力為588764千帕的壓縮空氣，沿與柴油機(jī)風(fēng)扇氣流相反 的方向吹散熱器表面。注意：前、后排芯子應(yīng)分別進(jìn)行。當(dāng)散熱器外表面臟污嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)用清洗液進(jìn)行清洗，清洗方法與機(jī)油冷

28、卻器芯子所用方法一樣。第五節(jié) 風(fēng)扇及其傳動(dòng)裝置一、風(fēng)扇的功用與構(gòu)造風(fēng)扇的功用是：增大通過(guò)散熱器芯子的空氣流速，提高散熱器的散熱能力。 柴油機(jī)水冷卻系統(tǒng)常用的是軸流式風(fēng)扇，其構(gòu)造如圖9-19所示，風(fēng)扇葉輪1固定在皮帶輪2上，皮帶輪又通過(guò)滾動(dòng)軸承支承在風(fēng)扇軸4上。風(fēng)扇軸在風(fēng)扇架上固定不動(dòng)，皮帶輪則通過(guò)三角皮帶5由曲軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)風(fēng)扇葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)。 風(fēng)扇葉輪通常用鋼板沖制成，風(fēng)扇葉片斷面制成弧形，與旋轉(zhuǎn)平面成30°60°傾斜角，一般為四片或六片。也有的柴油機(jī)風(fēng)扇是用鋁合金鑄成整體式，或用鋼板沖壓后焊接成，其葉片的斷面做成翼形。 軸流式風(fēng)扇的特點(diǎn)是：在低壓頭時(shí)風(fēng)量大，效率較高，結(jié)構(gòu)

29、簡(jiǎn)單，布置方便， 因此，目前應(yīng)用最廣泛。二、風(fēng)扇的傳動(dòng)裝置風(fēng)扇一般都是由柴油機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的。為了保持柴油機(jī)在各種不同工況下均在合理的工作溫度下工作，要求風(fēng)扇能根據(jù)柴油機(jī)水溫的變化，調(diào)節(jié)不同的轉(zhuǎn)速，改變風(fēng)扇的風(fēng)量，以控制柴油機(jī)的溫度，減少風(fēng)扇的功率消耗，因此柴油機(jī)上采用了多種不同型式的風(fēng)扇傳動(dòng)裝置，常見(jiàn)有以下幾種：1、直接傳動(dòng) 采用皮帶或其它傳動(dòng)裝置，由曲軸直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，見(jiàn)圖9-19所示。該傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用維修方便，但與柴油機(jī)轉(zhuǎn)速比固定不變，不能保持柴油機(jī)適宜的工作溫度。這種結(jié)構(gòu)型式多用于中、小功率柴油機(jī)。Z6V190-2型柴油機(jī)采用該傳動(dòng)型式。 2、氣囊離合器傳動(dòng)裝置 氣囊離合器傳

30、動(dòng)裝置是在風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，安裝有一氣囊離合器，柴油機(jī)工作時(shí)，可根據(jù)工作溫度狀況，用人工控制離合器，使風(fēng)扇根據(jù)需要進(jìn)行工作。其構(gòu)造如圖9-20所示，是由摩擦輪5、氣囊離合器3、軸9、皮帶輪11、13和風(fēng)扇軸14等組成。 摩擦輪5固定在曲軸的自由端，隨曲軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。氣囊離合器3固定在軸9上，其上有一環(huán)狀氣囊，包圍在摩擦輪的外圓處。軸9的另一端裝有皮帶輪11，通過(guò)三角皮帶與風(fēng)扇上的皮帶輪13相連。 工作中氣囊離合器可通過(guò)外部壓縮空氣開(kāi)關(guān)來(lái)控制其離合。壓縮空氣是從導(dǎo)氣裝置12 處引入，通過(guò)軸9中心的通道，經(jīng)進(jìn)氣管6和進(jìn)氣管接4進(jìn)入離合器的橡膠氣囊內(nèi)。當(dāng)柴油機(jī)冷卻水的工作溫度較低時(shí)，將壓縮空氣氣源切斷，

31、使氣囊離合器與摩擦輪脫開(kāi)，風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng)，使散熱器冷卻效果下降，水溫上升至適宜溫度。當(dāng)冷卻水溫度過(guò)高時(shí)，則應(yīng)接通氣源，將壓縮空氣充入氣囊內(nèi)，使氣囊脹開(kāi)與摩擦輪緊緊抱在一起，由曲軸通過(guò)皮帶輪驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，提高散熱效果，使水溫降至適宜溫度。 氣囊離合器的特點(diǎn)是:可以通過(guò)人工直接控制水溫，使其保持在適宜的范圍中，工作可靠，結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單。但是，使用操作不便，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，且必須有壓縮空氣氣源才能使用。 3、液力偶合器傳動(dòng)裝置 該裝置是在曲軸與風(fēng)扇之間裝一液力偶合器，用以驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)。其構(gòu)造如圖9-21所 示，是由渦輪2和泵輪3構(gòu)成的液力偶合器、皮帶輪5，以及熱敏元件10和勺管機(jī)構(gòu)16等組成。液力偶合

32、器是一種以液體為工作介質(zhì)的能量傳遞裝置，它的功能是把柴油機(jī)曲軸傳出的部分扭矩，傳遞給風(fēng)扇，驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。其工作原理如圖9-22所示，泵輪5通過(guò)傳動(dòng)外殼2與主動(dòng)軸1相連，渦輪3與從動(dòng)軸4相連，兩者之間沒(méi)有機(jī)械連接。由泵輪5和渦輪3的葉片所形成的空間內(nèi)充滿了工作油。工作時(shí)，泵輪由主動(dòng)軸1驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，液體工作油在葉片的帶動(dòng)下一起旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生離心力作用，使工作油從泵輪內(nèi)側(cè)流向外緣，形成高速、高壓的液流，沖擊著渦輪葉片，推動(dòng)著渦輪隨著泵輪同向轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。流入渦輪中的工作油從其外緣流向內(nèi)側(cè)，使工作油減速、降壓、又被泵輪甩向外緣。如此循環(huán)地工作，將主動(dòng)軸的動(dòng)力傳送到從動(dòng)軸上去。在風(fēng)扇傳動(dòng)裝置中，液力偶合器的主

33、動(dòng)軸與柴油機(jī)曲軸相連，從動(dòng)軸則通過(guò)皮帶輪5(見(jiàn)圖9-21)與風(fēng)扇6相連，驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)。 為能使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速隨水溫的變化而改變，以保持柴油機(jī)在理想的水溫下工作，風(fēng)扇傳動(dòng)裝置所采用的液力偶合器一般為調(diào)速型。該型調(diào)速器上裝有勺管機(jī)構(gòu)16，使工作液經(jīng)勺管再進(jìn)入流道內(nèi)，從而可通過(guò)勺管機(jī)構(gòu)插入深度的變化，來(lái)改變流道內(nèi)工作液的充量，以達(dá)到改變渦輪轉(zhuǎn)速的目的。由于勺管插入深度可任意調(diào)節(jié)，因此可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。 勺管的插入深度調(diào)節(jié)是由熱敏元件10和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)自動(dòng)控制。熱敏元件裝在冷卻水管9 內(nèi)，隨著冷卻水溫度的變化，使頂桿11產(chǎn)生伸縮變形，然后通過(guò)杠桿12、鋼絲軟線8、緩沖裝置和調(diào)速手柄15，來(lái)控制勺管的插人深度，達(dá)到調(diào)

34、速目的。 緩沖裝置是熱敏元件與調(diào)速手柄中間的連接裝置，是由調(diào)節(jié)螺栓7、調(diào)節(jié)螺釘13和緩沖彈簧14等組成。旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓7可改變鋼絲軟線8的拉緊程度，用以調(diào)節(jié)在標(biāo)定工況下保持水溫85。一般在出廠時(shí)均已作調(diào)整，使用過(guò)程中不要隨意變動(dòng)。只有當(dāng)熱敏元件失靈時(shí)，可暫時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)此螺栓來(lái)進(jìn)行水溫控制。 緩沖彈簧14的作用是在偶合器調(diào)速手柄轉(zhuǎn)至極限位置后，若熱敏元件繼續(xù)伸長(zhǎng)時(shí)，可 使彈簧壓縮，以防拉壞連接件。緩沖彈簧可通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘13調(diào)整其預(yù)緊力，出廠時(shí)已調(diào)好，一般情況下不要隨意變動(dòng)。液力偶合器傳動(dòng)裝置可以實(shí)現(xiàn)水溫的自動(dòng)控制，使柴油機(jī)在任何工況下都保持在理想的溫度下工作，從而大大改善柴油機(jī)的工作狀況。但是，該傳

35、動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用維護(hù)保養(yǎng)要求嚴(yán)格。三、典型柴油機(jī)風(fēng)扇裝置 190系列柴油機(jī)風(fēng)扇的構(gòu)造如圖9-23所示，該風(fēng)扇安裝在散熱器支架后側(cè)，導(dǎo)風(fēng)罩9固定在散熱器支架上，風(fēng)扇軸10固定在導(dǎo)風(fēng)罩的中間座孔內(nèi)。風(fēng)扇8與風(fēng)扇皮帶輪12用螺釘固定在一起，通過(guò)兩個(gè)滾動(dòng)軸承支承在風(fēng)扇軸的懸臂端，通過(guò)三角膠帶11由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。風(fēng)扇轉(zhuǎn)向是將空氣向前吹向散熱器，空氣流經(jīng)導(dǎo)風(fēng)罩，使其能夠集中、均勻地吹過(guò)整個(gè)散熱器。 在導(dǎo)風(fēng)罩后端面上裝有支架7，其上支承著張緊輪4，通過(guò)拉桿5可調(diào)節(jié)三角膠帶連接的張緊程度。 190系列柴油機(jī)風(fēng)扇傳動(dòng)裝置，根據(jù)不同型號(hào)柴油機(jī)的要求，分別采用氣囊離合器傳動(dòng)裝置和液力偶合器傳動(dòng)裝置兩種不同的結(jié)

36、構(gòu)型式。 1、氣囊離合器傳動(dòng)裝置 如圖9-24所示，它是由摩擦輪2、氣囊4、傳動(dòng)軸13、皮帶輪12和導(dǎo)氣裝置15等組成。傳動(dòng)軸13支承在軸承座11上，又通過(guò)傳動(dòng)軸支架7固定在柴油機(jī)底架6上。傳動(dòng)軸的一端裝有皮帶輪12,另一端則固定著氣囊外殼5。氣囊4又固定在氣囊外殼內(nèi)，氣囊內(nèi)腔通過(guò)進(jìn)氣管接、導(dǎo)氣管9、連接管8與傳動(dòng)軸13的內(nèi)孔通道相連通，并通過(guò)軸端處的導(dǎo)氣裝置15與壓縮空氣氣源相連。 摩擦輪2固定在柴油機(jī)曲軸自由端，氣囊內(nèi)孔套裝在它的外圓上。柴油機(jī)工作時(shí)，曲軸帶動(dòng)著摩擦輪一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)壓縮空氣開(kāi)關(guān)打開(kāi)后，壓力為588882千帕的壓縮空氣，經(jīng)上述氣道進(jìn)入氣囊內(nèi)腔，使其膨脹而與摩擦輪緊緊抱合在一起，

37、通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)著皮帶輪12旋轉(zhuǎn)起來(lái)，經(jīng)皮帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)著風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)起來(lái)。當(dāng)壓縮空氣開(kāi)關(guān)關(guān)閉后，氣囊內(nèi)的壓縮空氣排出，氣囊收縮而與摩擦輪脫開(kāi)，風(fēng)扇也隨之停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 氣囊離合器傳動(dòng)裝置使用時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng): (1)使用過(guò)程中必須準(zhǔn)備充足的氣源，壓力為588882干帕。柴油機(jī)安裝時(shí)，應(yīng)從導(dǎo)氣裝置接頭處連接氣開(kāi)關(guān)，并與氣源相連。 (2)柴油機(jī)工作過(guò)程中，操作者應(yīng)密切注視水溫的變化，根據(jù)水溫的高低及時(shí)通過(guò)氣開(kāi)關(guān)操縱風(fēng)扇的離合。柴油機(jī)帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，出水溫度以7585為宜。 (3)應(yīng)防止油污濺落到氣囊上，以免造成橡膠材料老化、損壞。 氣囊內(nèi)圈裝有用耐磨材料制成的摩擦片，長(zhǎng)期使用磨損嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)更換新件。 (4)氣囊

38、離合器外面裝有護(hù)罩10，以保護(hù)操作者安全。使用時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查其安裝是否牢固，不得隨意拆除。 2、液力偶合器傳動(dòng)裝置 如圖9-25所示，是由偶合器4、皮帶輪6、熱敏元件12和傳動(dòng)元件等組成。190系列柴油機(jī)采用了調(diào)速型液力偶合器，其主動(dòng)軸端通過(guò)彈性驅(qū)動(dòng)板2與曲軸自由端相連，從動(dòng)軸 端則與皮帶輪軸相連。皮帶輪軸支承在底座5上，另一端固定著皮帶輪6，通過(guò)皮帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇7旋轉(zhuǎn)。 熱敏元件12裝在出水匯總管13上，其操縱搖臂通過(guò)鋼絲軟線11與緩沖裝置8相連。 緩沖裝置固定在偶合器底座5上 (見(jiàn)圖9-25右邊視圖所示)，并通過(guò)調(diào)速手柄9與偶合器勺管機(jī)構(gòu)相連。由熱敏元件直接感應(yīng)冷卻水的回水溫度，通過(guò)上述傳動(dòng)

39、機(jī)構(gòu)改變勺管機(jī)構(gòu)的插入深度，從而改變渦輪的轉(zhuǎn)速，即調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，使冷卻系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整至適宜的溫度，以保持柴油機(jī)的最佳工作狀態(tài)。液力偶合器傳動(dòng)裝置使用與維護(hù)保養(yǎng)要求： (1)柴油機(jī)出廠時(shí)已按照在標(biāo)定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分，水溫為85，將鋼絲軟線的拉緊程度調(diào)好，使用時(shí)一般情況下不要隨意調(diào)整。當(dāng)熱敏元件失靈時(shí)，可暫時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓7(見(jiàn)圖9-21)用人工來(lái)控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。柴油機(jī)停車(chē)后，應(yīng)立即拆檢或更換熱敏元件，并按上述要求重新調(diào)整鋼絲軟線的拉緊程度。 (2)液力偶合器的主動(dòng)軸為懸浮結(jié)構(gòu)，通過(guò)彈性驅(qū)動(dòng)板與曲軸相連，安裝時(shí)一定要調(diào)整好主動(dòng)軸與曲軸間的同軸度，其誤差不得大于0.5毫米。 (3)液力偶合器皮帶輪

40、與風(fēng)扇皮帶輪之間設(shè)有張緊輪，使用過(guò)程中應(yīng)根據(jù)皮帶張緊程度適當(dāng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證其具有較高的傳動(dòng)效率。 (4)運(yùn)行一定時(shí)間后，如風(fēng)扇達(dá)不到標(biāo)定轉(zhuǎn)速時(shí)，可向偶合器內(nèi)加入適量的工作油。 當(dāng)偶合器運(yùn)行10000小時(shí)后，應(yīng)更換工作油，方法是:擰開(kāi)油堵3，將內(nèi)部工作油放凈，然后旋上油堵。打開(kāi)加油螺堵10，向內(nèi)注入20號(hào)機(jī)油 (或22號(hào)透平油)，加油量約為1416升。 (5)熱敏元件使用5000小時(shí)后，或發(fā)現(xiàn)其工作失靈時(shí)，應(yīng)進(jìn)行拆檢。將熱敏元件從水管上拆下，仔細(xì)地清除表面上的水垢、污物，然后進(jìn)行校驗(yàn)、修整，必要時(shí)應(yīng)更換新件。 (6)液力偶合器使用過(guò)程中，油溫不得超過(guò)90。 （7)風(fēng)扇與偶合器外側(cè)應(yīng)裝好防護(hù)罩，

41、以保證操作者的安全。第六節(jié) 中 冷 器 中冷器的功用是:降低增壓后空氣的溫度，促進(jìn)入氣缸中時(shí)空氣密度增加，以提高柴油機(jī)的功率，并改善柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和熱負(fù)荷。 中冷器也是一種散熱器，但其作用恰好與冷卻水的散熱器相反。冷卻水的散熱器是將冷卻水的熱量傳給空氣，以降低冷卻水的溫度。而中冷器則是利用冷卻水來(lái)冷卻溫度高的空氣以降低進(jìn)氣溫度。 中冷器的結(jié)構(gòu)型式與工作原理與前述散熱器基本相同。其散熱器芯部也具有管片式、板翅式等多種，目前最常見(jiàn)的為扁圓形水管的管片式結(jié)構(gòu)。 圖9-29所示為190系列柴油機(jī)中冷器，是由中冷器芯子3、側(cè)板2和進(jìn)、出水蓋4與1等構(gòu)成。 中冷器芯子3是由扁圓形水管和散熱片構(gòu)成，結(jié)構(gòu)型式

42、與散熱器完全相同。在芯子的前后端面處為方形法蘭，用雙頭螺柱分別與進(jìn)水蓋4和出水蓋1相連，中間墊有墊片，將水管空間密封。冷卻水從進(jìn)水蓋下方進(jìn)水口流入，流過(guò)芯子水管，從出水蓋上方出水口流出。 中冷器兩側(cè)各裝一個(gè)側(cè)板，通過(guò)進(jìn)、出水蓋側(cè)邊上的雙頭螺柱連成一體，構(gòu)成中間空氣流道，其上端與增壓器壓氣機(jī)出口相接，下端與各缸進(jìn)氣口相連通。 工作時(shí)，溫度較高的壓縮空氣從中冷器上端流入，穿過(guò)水管與散熱片間的縫隙流到下端。流過(guò)管內(nèi)的冷卻水則吸收空氣中的部分熱量，使空氣溫度下降，密度增加，然后沿進(jìn)氣管進(jìn)入氣缸內(nèi)。 中冷器在使用過(guò)程中，冷卻水流過(guò)的水管內(nèi)表面容易被水垢或污物堵塞，空氣流過(guò)的芯子外表面也容易被油污覆蓋，使

43、中冷器的散熱效果大大降低。特別是當(dāng)水管發(fā)生漏水現(xiàn)象時(shí)，很容易造成冷卻水沿進(jìn)氣管進(jìn)人氣缸內(nèi)，引起柴油機(jī)重大事故。因此，中冷器應(yīng)定期進(jìn)行拆檢清洗和檢查。清洗、檢查方法與散熱器完全相同，在檢查時(shí)應(yīng)特別注意漏水現(xiàn)象，如遇此現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)修復(fù)。第七節(jié) 冷卻系統(tǒng)的調(diào)節(jié) 冷卻系統(tǒng)的任務(wù)是保證柴油機(jī)在任何工況時(shí)都保持在最佳的溫度下工作。但是，當(dāng)工況改變時(shí)，由于散熱效果不同，往往會(huì)出現(xiàn)過(guò)冷或過(guò)熱現(xiàn)象。如當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不變而負(fù)荷改變時(shí)，機(jī)件的受熱量隨著負(fù)荷的增大而增加，但因風(fēng)扇和水泵的轉(zhuǎn)速不變，其相應(yīng)的風(fēng)量和泵水量也不會(huì)改變，冷卻系統(tǒng)的散熱能力也不變。因而在高負(fù)荷下就會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象。反之又出現(xiàn)過(guò)冷現(xiàn)象。當(dāng)柴油機(jī)負(fù)荷一

44、定而轉(zhuǎn)速變化時(shí)，機(jī)件的受熱強(qiáng)度一定，但是，風(fēng)扇與水泵的轉(zhuǎn)速是隨著柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比地變化，使之轉(zhuǎn)速低時(shí)可能過(guò)熱，而轉(zhuǎn)速高時(shí)又可能過(guò)冷。另外，外界大氣溫度變化時(shí)，也直接影響著冷卻系的散熱能力，氣溫高時(shí)散熱困難，氣溫低時(shí)散熱容易。因此，必須根據(jù)外界環(huán)境和柴油機(jī)的工作情況，調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)的冷卻強(qiáng)度，以保證柴油機(jī)經(jīng)常保持在最佳溫度下工作。 水冷柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法很多，常見(jiàn)有以下幾種: 1、對(duì)冷卻水的散熱能力進(jìn)行調(diào)節(jié) 通常是采用改變流經(jīng)散熱器的水流量來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。因?yàn)槔鋮s水所帶走的熱量，是通過(guò)散熱器將其散入大氣，所以，減少流經(jīng)散熱器的流量，便會(huì)使散熱量減少，使冷卻水溫度升高。 流經(jīng)散熱器的水量，通常是

45、由裝在水道中的調(diào)溫器來(lái)調(diào)節(jié)。圖9-27所示為雙閥波紋筒式調(diào)溫器。彈性的波紋筒5是溫度感應(yīng)元件，筒內(nèi)裝有低沸點(diǎn)的易揮發(fā)液體 (由1/3乙醇和2/3的水混合而成)或石蠟，其蒸氣壓力隨溫度而變。溫度高，蒸氣壓力大，彈性波紋筒伸長(zhǎng)多。波紋筒伸長(zhǎng)時(shí)，焊在它上面的側(cè)閥門(mén)3和頂閥門(mén)1也隨之上升，使側(cè)孔 2逐漸關(guān)小，頂部通道逐漸開(kāi)大。當(dāng)側(cè)孔全部關(guān)閉時(shí)，頂閥開(kāi)度最大。當(dāng)溫度低肘，波紋筒內(nèi)蒸氣壓力小，使其收縮，而逐漸將頂閥關(guān)閉，側(cè)閥開(kāi)啟。 裝有雙閥調(diào)溫器的冷卻系統(tǒng)工作情況 如圖9-28所示。一般冷卻水的溫度控制為低于70時(shí) (圖9-28a)，調(diào)溫器2頂閥關(guān)閉，側(cè)孔開(kāi)啟，自回水管1流出的冷卻水不能流入散熱器4，而只

46、能經(jīng)調(diào)溫器側(cè)孔進(jìn)入小循環(huán)水泵進(jìn)水管5流回水泵 7，再由水泵壓入水套中去。這種冷卻水在水泵和水套之間的循環(huán)，稱做小循環(huán)。由于冷卻水不流經(jīng)散熱器，從而防止了柴油機(jī)過(guò)冷，同時(shí)也使冷態(tài)的柴油機(jī)很快熱起來(lái)。當(dāng)水溫超過(guò)70后 (圖9-28b)，在波紋筒內(nèi)的蒸氣壓力作用下，使調(diào)溫器皺紋筒伸長(zhǎng)，帶動(dòng)頂閥逐漸開(kāi)啟，而側(cè)孔隨之逐漸關(guān)閉。此時(shí)，使一部分冷卻水經(jīng)散熱器回水管3流回散熱器，另一部分則仍進(jìn)行小循環(huán)。當(dāng)回水溫度超過(guò)80時(shí)，側(cè)孔則完全關(guān)閉，使冷卻水全部流經(jīng)散熱器，經(jīng)冷卻后，沿大循環(huán)水泵進(jìn)水管6進(jìn)入水泵，再由水泵壓送到柴油機(jī)各冷卻部位。冷卻水流經(jīng)散熱器后再送往冷卻部位的循環(huán)，稱做大循環(huán)。此時(shí)，高溫零件所吸收的部

47、分熱量被冷卻水帶走，同時(shí)又通過(guò)散熱器將其散出，保持柴油機(jī)工作過(guò)程中不致過(guò)熱。 圖9-29所示為Z6V190-2型柴油機(jī)所采用的調(diào)溫器裝置。它是由調(diào)溫器上體1、下體3和兩件蠟式調(diào)溫器2組成。蠟式調(diào)溫器裝在下體座孔內(nèi)，上端用上體將其壓緊，將柴油機(jī)回水管和散熱器進(jìn)水管通路隔開(kāi)。蠟式調(diào)溫器下方有一座盤(pán)，通過(guò)伸出軸與感應(yīng)元件相連。當(dāng)柴油機(jī)回水溫度低于65時(shí)，感應(yīng)元件向上收縮，帶動(dòng)座盤(pán)上升，打開(kāi)通往小循環(huán)的通路，同時(shí)關(guān)閉上方通往散熱器的通路。來(lái)自柴油機(jī)的冷卻水，從小循環(huán)出水口流出，直接送往水泵，使冷卻水不經(jīng)過(guò)散熱器冷卻，而又送入柴油機(jī)各冷卻部位，以加快柴油機(jī)預(yù)熱過(guò)程，形成“小循環(huán)”。當(dāng)柴油機(jī)回水溫度高于6

48、5時(shí)，蠟式調(diào)溫器感應(yīng)元件受熱而伸展，帶動(dòng)座盤(pán)下落，將小循環(huán)通路關(guān)閉，同時(shí)又打開(kāi)上方大循環(huán)出水口通道，使來(lái)自柴油機(jī)的冷卻水流經(jīng)散熱器冷卻后，再送往水泵，形成“大循環(huán)”。 Z6V190-2型柴油機(jī)調(diào)溫裝置設(shè)有兩套，分別安裝在左、右排回水管處。每套裝置內(nèi)裝有兩件調(diào)溫器，以保證冷卻水足夠的流通面積。 調(diào)溫器長(zhǎng)期在熱水中工作，其表面容易積存水垢或污物，且感應(yīng)元件的波紋管經(jīng)常進(jìn)行脹縮變化，使之很容易對(duì)溫度感應(yīng)不靈敏，偏離所要求溫度控制范圍，為此必須定期對(duì)其進(jìn)行檢查，以確保其準(zhǔn)確的工作性能。常用檢查方法是: (1)將調(diào)溫器從冷卻管路中拆下，仔細(xì)地清洗凈表面水垢、污物。注意不要碰傷波紋管。(2)將調(diào)溫器吊掛著

49、放入透明容器的水中，如圖9-30所示，并將容器中的水逐漸加熱。 (3)用溫度表測(cè)量容器中的水溫，并注意觀察調(diào)溫器波紋管的變化。正常情況下水溫在65±2時(shí)，波紋管開(kāi)始伸開(kāi)。水溫到83±3時(shí)，波紋管應(yīng)將側(cè)孔完全關(guān)閉。 2、改變流經(jīng)散熱器的空氣量 冷卻水流經(jīng)散熱器，使流經(jīng)散熱器的空氣將其所吸收的熱量傳送出去。若流經(jīng)散熱器的空氣流量小，散走的熱量也少，使冷卻水溫度降低不多。反之，空氣帶走的熱量增多，冷卻水的溫降也大。所以，改變空氣的流量，可以調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)的冷卻強(qiáng)度。 常用改變空氣流量的方法有: （1)在散熱器前裝百頁(yè)窗，如圖9-31所示。利用操縱機(jī)構(gòu)，部分地或完全關(guān)閉百頁(yè)窗，可以減

50、少流過(guò)散熱器的空氣流量，從而可使冷卻系統(tǒng)內(nèi)的水溫提高。這種方法實(shí)質(zhì)上是一種空氣節(jié)流法，方法簡(jiǎn)單，但使風(fēng)扇的使用效率大大降低，白白地耗費(fèi)掉柴油機(jī)功率。 (2)改變冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速低，空氣流量??；風(fēng)扇轉(zhuǎn)速高，空氣流量大。通常是在風(fēng)扇傳動(dòng)裝置中，裝入調(diào)速式液力偶合器、電磁離合器或硅油離合器等機(jī)構(gòu)。由感應(yīng)元件感覺(jué)冷卻水的溫度，然后通過(guò)上述離合器改變風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，以調(diào)節(jié)流經(jīng)散熱器芯部的空氣量，控制冷卻水的溫度在適宜的范圍內(nèi)。第八節(jié) 冷 卻 水 冷卻水是水冷柴油機(jī)的冷卻介質(zhì)，它不僅直接影響著冷卻效果，而且對(duì)冷卻系統(tǒng)各構(gòu)件使用性能產(chǎn)生影響。 柴油機(jī)使用的冷卻水應(yīng)該是清潔的軟水，不能使用含有大量礦物質(zhì)的

51、海水、井水及泉水等硬水。因?yàn)橛菜诟邷刈饔孟拢V物質(zhì)從水中沉析出來(lái)產(chǎn)生水垢，水垢積附在管道和高溫零件的壁面上，造成管道堵塞和使高溫零件散熱困難，降低了散熱效能和機(jī)件的使用壽命，并增加使用維護(hù)的困難。自然界中的雨水、雪水等可作軟水使用。一、硬水的軟化處理自然界中井水、泉水、河水和海水等都是硬水，不可直接用作冷卻液，必須經(jīng)過(guò)軟化 處理后才可使用。 常用的軟化處理方法有： (1)煮沸法。將硬水煮沸，使其中礦物質(zhì)沉淀，取上面的清潔水經(jīng)濾清后用作冷卻水。這種軟化處理方法簡(jiǎn)單、易行，但不能使水徹底軟化。 (2)添加軟化劑軟化法。在硬水中加入軟化劑，稍加攪拌，使雜質(zhì)沉淀后水即被軟化。如在一升水中加入碳酸鈉

52、(純堿)0.51.5克，或加入0.50.8克氫氧化鈉 (燒堿)，或加入10%的重鉻酸鈉 (紅礬)均可。二、防凍液 在外界溫度很低而柴油機(jī)不工作時(shí)，冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻水常因結(jié)冰帶來(lái)不少麻煩，很容易發(fā)生氣缸體、氣缸蓋、機(jī)油冷卻器、增壓器支架等部件凍結(jié)脹裂事故。因此，在寒冷季節(jié)里，柴油機(jī)用完后需要較長(zhǎng)時(shí)間擱置時(shí)，必須將冷卻系統(tǒng)中的冷卻水放凈，這給操作者使用中增加煩麻。為此，可配制冰點(diǎn)較低的防凍液加入冷卻系統(tǒng)內(nèi)，以代替普通的冷水作為冷卻介質(zhì)。 對(duì)柴油機(jī)防凍液的要求是:凝固點(diǎn)要低，以滿足不同的低溫條件需要；粘度要適當(dāng)，便于低溫條件下順利流動(dòng)；沸點(diǎn)要高，以防產(chǎn)生氣塞現(xiàn)象，減少揮發(fā)損失；不能對(duì)冷卻系統(tǒng)零件產(chǎn)生

53、腐蝕作用；閃點(diǎn)要高，防止溢漏時(shí)發(fā)生火災(zāi)；比熱要大，以增大散熱效率；性能穩(wěn)定，不易分離和沉淀，受熱時(shí)不起泡沫。 防凍液是由兩種或兩種以上的液體配制而成，主要有甘油和水、乙二醇和水、醇和水等，常用防凍液的配合比例及相應(yīng)的冰點(diǎn)見(jiàn)表9-1。 防凍液的體積隨溫度升高而變大，所以在向冷卻系統(tǒng)內(nèi)加注時(shí)，要比冷卻系統(tǒng)的總?cè)萘可?6%。 乙二醇防凍液易氧化生成酸性物質(zhì)，對(duì)金屬有腐蝕作用。配制時(shí)應(yīng)在每升中加防腐劑磷酸氫二鈉2.53.5克和糊精1克。乙二醇防凍液有毒，在保管、配制和使用時(shí)，不能吸入人體內(nèi)。乙二醇吸水性強(qiáng)，在貯存時(shí)容器應(yīng)密封，以防吸入水后溢出造成損失。乙二醇防凍液由于乙二醇的沸點(diǎn) (197.4)比水的高，在蒸發(fā)時(shí)損失的是水，因此，在使用一定時(shí)間后要添加水。用后要回收保管好，經(jīng)沉淀、過(guò)濾后，加水調(diào)整其濃度，可繼續(xù)使用，一般可用35年。 甘油的沸點(diǎn)高，在使用中揮發(fā)損失小，不易發(fā)生火災(zāi)。但甘油降低冰點(diǎn)效率較低，不夠經(jīng)濟(jì)。甘油的吸水性強(qiáng)，保存時(shí)容器要密封。 使用防凍液時(shí)，選用冰點(diǎn)要比使用環(huán)境最低溫度低5，先按冰點(diǎn)較高的組成比例，逐步添加乙二醇或酒精。三、乳化防銹液 為了防止冷卻水對(duì)冷卻系統(tǒng)中機(jī)件的腐蝕作用，通常在冷卻水中應(yīng)加入適量的乳化防銹液。 常用乳