柴油机冷却系统的检修

柴油机冷却系统的检修

陆洋 高俊帅

中车大连机车车辆有限公司 辽宁省大连市 116021

摘要：柴油机在我国拥有越来越多，但调查发现，许多用户不知道柴油机冷却系统的重要性，不知道其结构特点，不重视维护保养工作，因此柴油机的功率和经济性没有得到充分发挥，缩短了柴油机的使用寿命。为此，我们着重讨论冷却系统对柴油机的重要性和冷却系统的结构特点，以提高对柴油机冷却系统的认识。本文主要分析柴油机冷却系统的维护。

关键词:柴油机；冷却系统；检修

引言

柴油机在缸内燃烧，产生大量热量，温度可达1800 - 2000℃。这些热量，一部分在排气时带走废气，一部分直接传递给与高温气体接触的零件，如缸盖、气缸、活塞、阀门、活塞环等，使其温度升高，并通过这些零件将热量传递给整个柴油发动机。没有冷却会产生一系列不良后果。冷却系统的功能是帮助柴油机冷却，确保柴油机在合适的温度下运行。

1、柴油机冷却系统分类

1.1柴油机风冷系统

风冷柴油机冷却介质采用风，风要求风机吸引形成的空气进行冷却，气流依次流经气缸体、气缸盖、机油散热器等部位，以便及时带走热量，从而达到冷却效果。气缸盖和气缸组的下风侧通常设有风门，以调节空气体积分布。冷空气在冷却风扇的作用下进入风压室，然后根据需要穿过各个冷却部件。冷却风扇有轴流式和径流式两种。冷却风扇主要包括静态叶轮和动态叶轮两部分。静叶轮经常采用铝合金精密压铸的方式，液力耦合器位于静叶轮毂内。在移动的叶轮和风扇外壳之间有一定的间隙。柴油发动机冷却系统的一个显着特征是，壳体的各个部分覆盖了不同形状的大大小小的散热器，从而提高了其冷却效果。

图1柴油机风冷系统工作结构示意图

1.2柴油机水冷系统

水冷柴油机的冷却介质通常是水或防冻液，通过水和防冻液的流动，及时带走柴油机的热量，保证柴油机的温度在正常范围内。水冷系统通常由散热器、水泵、冷却风扇、水箱、水管、温控器、气缸和汽缸盖中的水套等部件组成，冷却液在水泵的作用下连续流动，及时吸收高温部件的热量，然后通过冷却风扇的气流在散热器中冷却，再循环到水冷系统中，水泵的作用非常重要，由于它的持续运行，水冷系统保持一定的压力，恒温器的功能是根据发动机冷却液的温度自动调节冷却系统中大循环的开启程度，冷却风扇的运行由它的温度控制开关调节，当冷却液的温度发生变化时，该开关自动改变冷却风扇的转速，从而改变散热器之间流动的空气流量。工作原理有两种:大循环和小循环。

图2柴油机水冷系统的工作原理图

2、主要部件维修要求

2.1水泵

维修时要注意以下事项。(1)水泵壳体的轴承孔、水封密封面、水泵叶轮的轴孔和带槽等表面，不得有疏松、气孔、砂眼和裂纹等缺陷，过流表面应光洁，不得有可见的粘砂、结疤、气孔、砂眼、缩松、裂纹和飞边等缺陷。(2)水泵轴与水接触部位需经镀铬、镀锡或镀锌处理。水泵轴与叶轮孔，或与风扇皮带轮轮毂的配合，无固定螺丝的，应过盈0.01～0.04mm;有固定螺丝的，应过盈0.02～0.05mm。水泵叶轮装配，其端面应高出水泵轴0.10～0.50mm。(3)水泵总装后应转动灵活，不得有触擦和卡住现象。水泵各接合面应保证密封，在运转时不得有渗漏现象。(4)在标定转速下水泵的流量和扬程应符合要求。

2.2冷却风扇

维修时要注意以下事项:(1)风扇累计工作100～200h后，应检查固定螺栓及风扇传动带的松紧度，正常情况下，在传动带中段加30～50N的力，传动带应能按下10～20mm的距离，如张紧过甚会造成充电发电机、风扇和水泵上的轴承磨损加剧;如太松也会使风扇达不到所需的转速、风量不足。调整方法可通过改变张紧轮或充电发电机支架的位置来调节。若传动带伸长或有裂缝、分层等缺陷应进行更换，若风扇传动带是两根应同时更换。(2)风扇皮带轮上的轴孔、轴承座孔磨损，可采用扩孔镶套修复。(3)风扇叶片铆钉松动，可用重铆或焊补的方法使其可靠固定。当铆钉孔磨损成椭圆形时，可以修孔，用加大铆钉重新铆合。(4)风扇叶片和叶片架产生裂缝时，可用气焊修补，然后进行表面修整。产生变形时可用冷校正法进行修复，每片的倾斜角度应相等，一般柴油机为300°，变形严重的应更换。

2.3散热器

(1)散热器的主要故障。①散热器管内壁叠放太厚，主要是因为长期使用硬水。②散热片擦干净，间隙被污垢、灰尘等杂质堵塞，造成散热不良。③散热片管压扁、断裂、堵塞过多。④散热器漏水，是最常见的故障。散热器泄漏的原因包括机械挫伤、水管焊缝焊接、散热器使用时间过长以形成管道腐蚀破裂等。(2)检查散热器漏水情况。修理前，散热器必须通过漏水检查。首先进行外观检查，观察有无松动、碰伤、裂纹、断裂、挤伤等情况，然后进行漏水检查。在进行漏水检查之前，应彻底清除沉积在散热器内部的水垢，以便于查找或检测漏水处。水垢的清洗可以如下进行:将散热器放入80—90℃的含5%—10%苏打溶液中煮1.5—2h后，将溶液放入干净的散热器中，然后在80—90℃的热水中清洗，最后清洗①气压法:检查时，将散热器的所有通道堵住充水槽，用气泵将压缩空气从进水管进入散热器，观察散热器上是否出现气泡，如有气泡涌向表面输送到散热器的空气压力约为1MPa。②液压方法:将散热器装置放在专用设备上，然后将进水管的水压入散热器。1 ~ 1.5分钟大气压下无漏水现象，说明散热器良好。(3)散热器检修。①散热器和放水室有渗漏，可剪下比破裂处稍大的铜皮，进行焊接补充。散热器水管损坏，先轻轻拨动相邻的散热片，在破裂处周围用刀刮一层氧化层，表面露出铜，在上面涂上焊接药水，并用锡焊接。如果泄漏部位较大，可根据一套维修方法和启动室进行薄铜焊。③散热器水管严重损坏时，可切断损坏的水管，并用焊料封闭。但封闭的阻塞水管不得超过总数的5%，否则会影响散热效果。损坏的管子较大，则应更换新管子。

2.4温控器

(1)温控器的主要故障。常闭管破裂变形，阀杆和导向支架产生变形，或被杂质堵塞，从而使阀门打开不良或卡住，从而使温控器失去自动调节。当在柴油机运行过程中发现水温过低或水温过高时，可能是温控器故障。(2)温控器的检查和维修。当柴油机冷机启动时，如果有水从储水罐上部室进水管流出，则说明温控器阀不能关闭，将使发动机走热时间过长。若发动机走热到冷却水温超过 70 ℃ 时，储水罐上室进水管处仍无无水流出，则说明温控器阀不能打开，此时应拆下温控器进行检查。拆下的温控器应先清理外水垢，然后将0.05mm厚的铁板夹在温控器的阀门和阀座之间，放入加热水中，用加热棒不断搅拌热水，并用温度计测量水温，此时温度为初始开启温度。继续加热水，可以检查阀门全开时的温度，并测量其间隙。温控器初始开启温度为70 ± 2℃，全开温度为85 ± 2℃，开隙为 10 ± 1 mm。经检验的节温器，如果不符合上述要求，请立即更换或修理新零件。

结束语

总之，柴油机的最佳工作温度根据设计时的热平衡确定，现代水冷柴油机的最佳工作温度通常在75℃至95℃之间。当其它条件确定时，柴油机在该温度范围内工作，它具有更好的动力和经济性，并且零件磨损也更小。冷却系统的技术状况将直接影响柴油机的工作质量，因此，我们必须做好冷却系统的维护保养工作，以保证柴油机的正常运转，减少零件的磨损。

参考文献

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