第五章柴油機冷卻系的結構與維修

1、第五章柴油機冷卻系統(tǒng)的結構與維修5.1什么是液體冷卻式柴油機? 液體冷卻式柴油機，主要有冷卻水(包括冷卻液)冷卻方式和機油冷卻方式兩大類。但運用最為廣泛的是冷卻水(冷卻液)冷卻方式。 柴油機的水冷系統(tǒng):主要由水箱、水泵、散熱器、風扇、風扇 驅動裝置、節(jié)溫器、水管和水道 組成。 柴油機水冷系統(tǒng)以其結構可靠、冷卻效果好、環(huán)境適應性強等特點獲得廣泛的應用，目前大部分的中小功率柴油機和大功率柴油機都采用水冷(或冷卻液冷卻)系統(tǒng)。柴油機機油冷卻系統(tǒng):部分柴油機，如道依茨BFMIOllF系列柴油機，既不是水冷，也不是風冷，而是采用機油冷卻，亦即柴油機的缸套、缸蓋等散熱表面是通過機油循環(huán)來冷卻的，冷卻這些部

2、位的機油與柴油機潤滑系統(tǒng)的機油相同。 柴油機機油被機油泵泵出之后，首先進入缸套、缸蓋等散熱表面，根據(jù)溫度情況由節(jié)溫器控制是進行小循環(huán)還是大循環(huán)，然后經(jīng)過散熱器和機油濾芯后去潤滑曲軸連桿等潤滑部位。機油冷卻系統(tǒng)省去了水箱、水管、水泵等部件，使冷卻系統(tǒng)結構簡單了許多，但也對機油的質量提出了更高的要求。 52風冷式柴油機及其組成是什么? 柴油機的風冷系統(tǒng):以道依茨FL513系列風冷柴油機為例，柴油機的風冷系統(tǒng)主要由風扇、風扇驅動裝置、缸套和缸蓋散熱表面及風壓室蓋板等組成。 風冷柴油機相對水冷柴油機而言，其冷卻系統(tǒng)的結構更為簡單。風冷柴油機特別適應在干旱缺水地區(qū)使用。對于中小功率機型而言，其特點是冷卻

3、可靠、結構簡單，適應性強。 但對于大功率柴油機而言，由于散熱片布置方面的原因，散熱效率可能不足。因此，功率大于400kW以上的柴油機基本不采用風冷系統(tǒng)。 53柴油機冷卻水的循環(huán)方式有幾種? 柴油機水冷系統(tǒng)冷卻水的循環(huán)方式有三種，即大循環(huán)、小循環(huán)和混合循環(huán)。無論柴油機冷卻系統(tǒng)的結構如何，冷卻水的循環(huán)方式是基本二樣的。 冷卻水大循環(huán):當柴油機的溫度升高到95以上時，主閥門全開，旁通閥門全關，冷卻水全部經(jīng)過散熱器。此時，冷卻強度大使水溫下降或不致過高。 由于冷卻水的流經(jīng)路線最長，流量大，故稱為冷卻水大循環(huán)。 大循環(huán)時，冷卻水流經(jīng)路線為:節(jié)溫器水泵(機油散熱器)水套冷卻水散熱器節(jié)溫器。 冷卻水小循環(huán):

4、柴油機啟動后熱機時，如果水溫低于83，主閥門關閉，旁通閥門打開，冷卻水只能經(jīng)過旁通管直接回流到水泵的進水口，又被水泵壓入水套。此時冷卻水不流經(jīng)散熱器，只在水套和水泵之間循環(huán)。因此，冷卻強度小，柴油機升溫迅速。從而 保證了柴油機各部位均勻而迅速地熱機且避免了柴油機的過冷。 由于冷卻水的流動路線最短，流量小，故稱為冷卻水小循環(huán)。 小循環(huán)時冷卻水的流經(jīng)路線為:節(jié)溫器水泵(機油散熱器)一'水套節(jié)溫器。 冷卻水混合循環(huán):當柴油機的冷卻水溫度處于8395之間時，節(jié)溫器的主閥門和旁通閥門處于半開半閉狀態(tài)，冷卻水部分進行大循環(huán)，部分進行小循環(huán)。 此時冷卻水既有大循環(huán)的特征，也有小循環(huán)的性質，所以稱為冷

5、卻水的混合循環(huán)?；旌涎h(huán)時柴油機基本達到熱平衡 狀態(tài)。 5.4節(jié)溫器的結構與功用是什么? 節(jié)溫器的結構:目前柴油機上使用較多的節(jié)溫器主要為蠟式節(jié)溫器。 節(jié)溫器的作用:當冷卻水溫度低于規(guī)定值時，節(jié)溫器感溫體內的石蠟呈固態(tài)，節(jié)溫器閥在彈簧的作用下關閉柴油機與散熱器之間的通道，此時冷卻水泵進行小循環(huán)。 當冷卻水溫度達到規(guī)定值后，石蠟開始融化逐漸變?yōu)橐后w，體積隨之增大并壓迫橡膠管使其收縮，在橡膠管收縮的同時對推桿作用以向上的推力，推桿對閥門有向下的反推力使閥門開啟，這時冷卻水進行大循環(huán)。 節(jié)溫器的安裝位置:節(jié)溫器大多數(shù)布置在柴油機氣缸蓋出水管路中，這樣的優(yōu)點是結構簡單，容易排除冷卻系統(tǒng)中的氣泡。缺點是

6、節(jié)溫器在工作時經(jīng)常開閉，產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象。 55如何檢修冷卻系統(tǒng)的節(jié)溫器？節(jié)溫器是柴油機冷卻系統(tǒng)中的重要部件，大多數(shù)情況下，柴油機冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)的過熱故障，節(jié)溫器損壞往往是主要原因。因此，當柴油機冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)過熱故障時，必須首先確定節(jié)溫器是否存在故障。（1）就機檢查當柴油機冷車運轉或水溫超過于70時，散熱器上水室進水管處有冷卻水流出或無冷卻水流出，則說明節(jié)溫器主閥門不能關閉或不能開啟，這是就需要進行相應的檢測。柴油機啟動后隨即檢查；打開散熱器加水口蓋，若散熱器內冷卻水平靜，則表明節(jié)溫器工作正常，否則，表示節(jié)溫器工作失常。水溫升高后的檢查：柴油機工作初期，水溫上升很快；當水溫表指示80后，升溫速度減慢

7、，則表明節(jié)溫器工作正常。在水溫表指示7080時，打開散熱器蓋和散熱器放水開關，用手感其水溫，若均燙手說明節(jié)溫器工作正常；若散熱器加水口處水溫低，且散熱器上水室進水管處無水流出或流水甚微，說明節(jié)溫器主閥讓無法打開。（2）實驗檢測將節(jié)溫器放入燒杯中，并放入一水溫表，加入適量的水后加熱至8285的熱水，等待5min，如果節(jié)溫器不能開啟0.1mm以上，則說明節(jié)溫器失效。然后將水加熱至95100，等待5min后取出檢查，大循環(huán)閥開啟間隙應該為810mm左右，小循環(huán)閥處于關閉狀態(tài)。此時，如果大循環(huán)閥打不開或開啟間隙小于8mm，則說明節(jié)溫器不能滿足柴油機正常工況的使用要求，應該予以更換或修復。5.6整體式冷

8、卻系統(tǒng)的特點是什么? (1)整體式冷卻系統(tǒng)的特點 道依茨BFMI013柴油機工程機械使用時，采用整體式補液箱。其特點如下。 采用整體式冷卻系統(tǒng)，結構緊湊，易于安裝。 可靠性高，使用成本低。 冷卻效率高，消耗功率小。 日常保養(yǎng)方便。 柴油機正常工作以后，冷卻系統(tǒng)最大有0.15MPa的內部壓力。正常水溫高:車用機型110，報警118;工程機械，105，報警113。 (2)冷卻液加注要求 打開加水口蓋。 打開放氣螺栓。 加注冷卻液。 加注冷卻液后，應先關閉己打開的開關或閥門，然后啟動柴油機 運5min左右，停機檢查冷卻液高度，如果不足，則需重復步驟再次加注。 5.7如何進行散熱器的檢查和維修? （1

9、）散熱器外表的清洗首先用水沖洗散熱器芯，清除其表面的灰塵，如有油污，應用汽油洗凈。然后從外部檢查散熱器上、下水室及芯子，不得有滲漏現(xiàn)象，散熱器框架不得有斷裂和脫焊現(xiàn)象。散熱器芯上如果嵌有雜物，可用細鋼絲進行清理。 檢查散熱器的緊固情況，散熱器應當緊固可靠，前后晃動應無松動現(xiàn)象。 檢查補液箱的連接管是否有漏氣或堵塞現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)有漏氣或堵塞時應予以排除或疏通，以防補液箱的冷卻液回不到散熱器內。 （2）散熱器滲漏檢查檢查散熱器的裂縫:將散熱器放入水槽內，由散熱器的加水口充入壓力為0.lMPa的壓縮空氣，如散熱器各處冒氣形成氣泡，則說明散熱器已嚴重腐蝕。如冒氣點不多，說明不嚴重，可在冒氣處找出滲漏點，做

10、上記號，以便焊修。 檢查散熱器內部淤塞:按注入散熱器內部的水量，就可分析出散熱器芯子是否淤塞或堵住。如果出現(xiàn)淤塞現(xiàn)象，必須進行清淤處理。 (3)散熱器的清洗 大修時必須清洗散熱器，以便去除散熱器內的水垢。清洗前先拆除節(jié)溫器，往冷卻系統(tǒng)加入專用清洗劑后，運轉柴油機20min，待冷卻后排出冷卻液，再直接使用自來水多次反復清洗，直到滿意為止。 另外，也可采用拆卸下散熱器放入洗滌器中清洗，即在洗滌器內加入含有3%5% 的碳酸鈾水溶液并加熱到8090 ，將散熱器放入洗滌器中浸泡58h后取出，再將散熱器放入溫水池中清洗干凈。 58如何選行冷卻系統(tǒng)的免解體保養(yǎng)? 為了確保柴油機冷卻系統(tǒng)的散熱效果，使柴油機正

11、常工作，增加柴油機的使用壽命，應及時清除柴油機水箱內的水垢，具體清洗方法如下。 （1）簡易清洗清洗時，應先拆去節(jié)溫器，并將氣缸蓋上出水彎頭的旁孔堵塞。沖洗水流的方向和柴油機工作時水的循環(huán)方向相反。使放出的水清潔為止。 (2)嚴重水垢的清洗 鑄鐵氣缸蓋、水套的清洗。 方法一:苛性鈉(火堿) 750g、煤油150g和水l0L或磷酸鈉l000g、洗衣堿500g、煤油500g和水l0L，將溶液過濾后加入冷卻系統(tǒng)中，停留l012h后，啟動柴油機，怠速運轉1520min，直到溶液有沸騰現(xiàn)象為止，然后放出溶液并用清水多次沖洗(冷卻系統(tǒng))。 方法二: 2.5%鹽酸溶液，將鹽酸溶液加入冷卻系統(tǒng)中，然后啟動柴油機

12、怠速運轉1h，放出清洗液后并以超過冷卻系統(tǒng)容量三倍的清水沖洗。 方法三:水玻璃150g、液態(tài)肥皂20g和水l0L，將配好的溶液加入冷卻系統(tǒng)中，啟動柴油機運行至正常的工作溫度后，繼續(xù)運轉1h后放出溶液，用清水沖洗干凈。 鋁制氣缸蓋、水套的清洗。 方法四:石油碳酸750lOOOg和水l0L，將配好的溶液加入冷卻系統(tǒng)中，啟動柴油機怠速運轉12h后，放出溶液，用清水沖洗干凈。 5.9鳳冷柴油機冷卻系維修要點有哪些? (1)特別注意 經(jīng)柴油機散熱系統(tǒng)排出的受熱空氣，一定要避免被冷卻風扇再次吸入，以免造成過熱冷卻。因此風冷柴油機冷卻空氣的排出必須按一定的方式進行。當這種再次吸入無法避免時，必須用擋風板將其

13、隔開。 (2)清洗缸套、缸蓋散熱表面 清潔時間: 時間/h柴油機用途2000輪船，密閉房間使用的發(fā)電機組，水泵組等1000粗糙路面上的車輛500拖拉機，吊車，移動發(fā)電機組250建筑車輛與設備、空壓機、礦山井下設備125農用設備，收割用拖拉機清洗方法:采用高壓水槍直接噴自來水或堿水清洗。清洗前應將風壓室內電子元件的接線處插座等用不透水的密封膠帶封好，然后用高壓水槍直接反復沖洗缸套及缸蓋散熱表面，直到滿意為止。清洗完成后，立即啟動柴油機怠速運轉l0min左右，使缸套、缸蓋等散熱表面上的水分蒸發(fā)，避免銹蝕。 (3)定期清洗風扇液力偶合器 道依茨FL513系列風冷柴油機采用液力偶合的風扇驅動系統(tǒng)，風扇

14、的液力偶合器是一個機油的離心濾清器，它利用高速旋轉的內轉子將機油中的膠質和雜質等物體分離并黏附在偶合器罩的內殼上，需要定期(500h左右進行清潔和保養(yǎng)。 510如何診斷柴油機水溫過高故障？故障現(xiàn)象：冷卻水溫度過高，水溫表指針經(jīng)常指在100以上，且伴隨有散熱器“開鍋”現(xiàn)象。此類故障在柴油機運行過程中較為常見。故障原因：冷卻水系統(tǒng)中水量不足：柴油機啟動前水箱內沒有加足冷卻水，或冷卻系統(tǒng)漏水、水泵供水是不足，或水道、散熱管被水垢及污物堵塞等原因，均會造成冷卻水不足。水泵失去泵水作用：在天氣寒冷時，沒有將水泵體內少量存留的冷卻水放盡，一夜之間即可能使水泵體內的葉輪與人壁之間的水結冰膨脹，致使葉輪不能轉

15、動。柴油機啟動轉之后，冷卻水道內無冷卻水循環(huán)，使機體溫度很快升高，水箱“開鍋”。另外，固定葉輪的銷釘折斷或松脫，水泵軸轉動而葉輪不動，水泵就停止泵水，冷卻水不循環(huán)，導致水溫過高。風扇（或水泵）皮帶過松打滑：在此情況下，風扇轉速（或水泵轉速）降低，引起冷卻系統(tǒng)水溫過高。供油時間過遲：使后燃增多，造成柴油機過熱，導致水溫過高。氣缸與活塞配合間隙過?。簹飧着c活塞的配合間隙過小，活塞環(huán)切口的間隙過小及活塞連桿組安裝不正，氣缸潤滑不良，均會造成活塞組與氣缸磨擦加劇，使工作溫度升高，導致冷卻水溫度過高。節(jié)溫器失靈：如節(jié)溫器失靈，當水溫高于70時，閥門不能開啟或開啟高度不夠，致使冷卻水不能通過散熱器進行大循

16、環(huán)而導致水溫過高。檢查判斷：檢查水泵：用手緊握缸蓋連接散熱器的出水管，由怠速加到高速，如感到水流量加大，說明水泵正常，否則，說明水泵泵水壓力不足，應進行拆檢。如果銷釘折斷或松脫，水泵軸轉動而葉輪不動，水泵就停止泵水，此時應更換水泵葉輪銷釘；若水泵葉輪裝反，水泵也不能泵水。檢查冷卻水：啟動前檢查冷卻水是否足夠，檢查水管、散熱管是否堵塞。檢查風扇皮帶：如皮帶太松應進行調整；如果皮帶磨損過大或折斷，應及時更換；若有兩根皮帶，只有其中一根損壞，必須換上兩根新皮帶，不可一舊一新地搭配使用，否則，會使新皮帶的使用壽命大大縮短。檢查缸套與活塞配合間隙：檢查活塞環(huán)切口間隙是否過小，氣缸套潤滑油是否足，若不合要

17、求，需更換有關零部件。檢查節(jié)溫器：裝有節(jié)溫器的柴油機，如果水箱上水室進水管處有大股水流出，說明節(jié)溫閥關閉不嚴或損壞；如果水溫超過70時，上水室進水管無水流出或無大股水流出，說明節(jié)溫器損壞或作用減弱。檢查供油提前角是否正常：如有異常，予以調整。511防凍冷卻液的綜合使用要求有哪些? 防凍冷卻液簡稱防凍液，意為具有防凍功能的冷卻液。防凍液不僅是冬天用，而且應該常年使用。 (1)防凍液的優(yōu)點 除防凍外，它還有以下幾個優(yōu)點。 防腐蝕功能。柴油機及其冷卻系統(tǒng)都是由金屬制造的，有銅、鐵、鋁、鋼，還有焊錫。這些金屬在高溫下與冷卻水接觸，時間長了都會遭到腐蝕，會生銹。而防凍液不僅不會對柴油機冷卻系統(tǒng)造成腐蝕，

18、而且還具有防腐防銹功能。 防沸功能。水的沸點是100，防凍液的沸點通常在1l0以上。在夏季使用，防凍液比水更難以開鍋，效果比普通水好。 防垢功能。用普通水作冷卻液最讓駕駛員頭疼的就是水垢(水堿)問題。水垢附著在水箱、水套的金屬表面，使散熱效果越來越差，而且清除起來也很困難。優(yōu)質的防凍液采用蒸餾水制造，并加有防垢添加劑，不但不產(chǎn)生水垢，還具有除垢功能。當然，如果水垢很厚，最好先用水箱清洗液徹底清洗后再添加防凍液。 (2)防凍液的使用注意事項 正確使用防凍液，可起到防腐蝕、防穴蝕滲漏、防散熱器開鍋、防水垢和防凍結等作用，能夠使冷卻系統(tǒng)始終處于最佳的工作狀態(tài)，保持柴油機的正常工作溫度，從而使柴油機具

19、有良好的技術狀態(tài)。 要堅持常年使用防凍液，要注意防凍液使用的連續(xù)性。那種只想在冬季使用的觀點是錯誤的，只知道防凍液的防凍功能，而忽視了防凍液的防腐、防沸、防垢等作用。 要根據(jù)汽車使用地區(qū)的氣溫，選用不同冰點的防凍液，防凍液的冰點至少要比該地區(qū)最低溫度低10，以免失去防凍作用。 要針對各種柴油機具體結構特點選用防凍液種類，強化系數(shù)高的柴油機，應選用高沸點防凍液;缸體或散熱器用鋁合金制造的柴油機，應選用含有硅酸鹽類添加劑的防凍液。另外，某些品牌的柴油機還規(guī)定了專用的防凍液，對此，應該遵照執(zhí)行。 防凍液的膨脹率一般比水大，若無膨脹水箱，防凍液最多加到冷卻系統(tǒng)容積的95%左右，以免防凍液溢出。 不同牌

20、號的防凍液不能混裝混用，以免起化學反應，破壞各自的綜合防腐能力，用剩后的防凍液應在容器上注明名稱，以免混淆。如果柴油機冷卻系統(tǒng)原先使用的是水或換用另一種防凍液，在加入新的一種防凍液之前，務必要將冷卻系統(tǒng)沖洗干凈。 在使用后，若因冷卻系統(tǒng)滲漏引起散熱器液面降低時，應及時補充同一品牌的防凍液，若液面降低為水蒸發(fā)所致，則應向冷卻系統(tǒng)添加蒸館水或去離子水，切勿加入進、自來水等硬水;當發(fā)現(xiàn)防凍液中有懸浮物、沉淀物或發(fā)臭時，證明防凍液己起化學反應，已變質失去功效，應及時地清洗冷卻系統(tǒng)，并全部更換防凍液。 若購買的是濃縮防凍液，如乙二醇型故縮防凍液，可以按比例添加適量的純水，以配制出適合本地區(qū)氣溫的防凍液。

21、 要注意防止防凍液的滲漏，滲漏的結果不但會造成防凍液的損失，而且嚴重的滲漏會稀釋機油，使?jié)櫥到y(tǒng)產(chǎn)生故障。要定期檢查氣缸蓋接合情況，保證氣缸墊密封完好，缸蓋螺栓要按規(guī)定擰緊。 乙二醇防凍液有毒，對肝臟有害，切勿吸人。皮膚接觸后，應立即用水清洗干凈。另外這種防凍液中的亞硝酸鹽防腐添加劑具有致癌性，廢液不要亂倒，以免污染環(huán)境。 酒精型防凍液容易揮發(fā)，使用中應注意防火，在柴油機水溫高時，不要打開散熱器蓋，也不要讓柴油機立即熄火，以免因防凍液急劇升溫而突然噴出，造成失火;如果因酒精揮發(fā)使散熱器液面下降時，可用80%的乙醇加注補充。 5.12冷卻系統(tǒng)途中故障的應急方法有哪些? 在很多情況下，車輛(或設備

22、)在行駛 過程中，冷卻系統(tǒng)會突然出現(xiàn)某些突如其來的小故障，導致柴油機不能運行。遇到此類問題時，下列方法也許可以試試(注意:下述方法僅僅是應急措施，一旦條件具備，應該立即進行正規(guī)修理)。 冷卻風扇皮帶斷裂。風扇皮帶損壞應立即停車更換。若無條件更換，可將原風扇皮帶的斷口兩頭鉆兩個小孔，用粗金屬絲把斷皮帶連接起來應急使用。鉆孔與斷面應有適當?shù)木嚯x，以免再次拉裂，金屬絲接頭應留在皮帶外側，注意皮帶不要調得過緊。若風扇皮帶損壞嚴重無法連接時，可將繩索或布帶、牛皮帶等用鐵絲扎緊，編制成一根臨時使用的皮帶。注意其長短和粗細應與原皮帶相等，繩頭應夾在中間綁好。 風扇葉片折斷。行駛中若風扇葉片折斷，將會因轉動不平衡而引起柴油機劇烈振動，加速水泵軸承的磨損。若無配件更換，可將斷片對面的一片拆掉，保持風扇的運轉平衡。拆下一對葉片后風量減小較大，可將留下葉片的角度適當增大，以滿足行車中的應急使用。 水泵水封漏水。行駛中水泵密封不嚴而漏水時，可在玻璃或平板上鋪一塊砂布，將水封平面修磨平整，或將水封翻轉180°裝配使用。若止推橡膠圈損壞、脹大變形、彈簧彈力不足、折斷等，都應予以更換。裝配時，不要將彈簧壓死。 節(jié)溫器失效。柴油機水溫過高是由節(jié)溫器失效引起的，使冷卻液大循環(huán)流速減慢所致，行駛中可暫時將節(jié)溫器卸掉不用(注意:此時應設法堵住小循環(huán)水孔