第五章柴油機冷卻系的結(jié)構(gòu)與維修

第五章柴油機冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與維修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。①柴油機的水冷系統(tǒng):主要由水箱、水泵、散熱器、風(fēng)扇、風(fēng)扇驅(qū)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(jié)構(gòu)可靠、冷卻效果好、環(huán)境適應(yīng)性強等特點獲得廣泛的應(yīng)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)。②柴油機機油冷卻系統(tǒng):部分柴油機，如道依茨BFMIOllF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(jìn)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(jìn)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(jié)構(gòu)簡單了許多，但也對機油的質(zhì)量提出了更高的要求。風(fēng)冷式柴油機及其組成是什么?柴油機的風(fēng)冷系統(tǒng):以道依茨FL513系列風(fēng)冷柴油機為例，柴油機的風(fēng)冷系統(tǒng)主要由風(fēng)扇、風(fēng)扇驅(qū)動裝置、缸套和缸蓋散熱表面及風(fēng)壓室蓋板等組成。對于中小功率機型而言，其特點是冷卻可靠、結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)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(fēng)冷系統(tǒng)。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(jié)構(gòu)如何，冷卻水的循環(huán)方式是基本二樣的。①冷卻水大循環(huán):當(dāng)柴油機的溫度升高到95℃以上時，主閥門全開，旁通閥門全關(guān)，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。②冷卻水小循環(huán):柴油機啟動后熱機時，如果水溫低于83℃，主閥門關(guān)閉，旁通閥門打開，冷卻水只能經(jīng)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。③冷卻水混合循環(huán):當(dāng)柴油機的冷卻水溫度處于83～95℃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(jìn)行大循環(huán)，部分進(jìn)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(zhì)，所以稱為冷卻水的混合循環(huán)?；旌涎h(huán)時柴油機基本達(dá)到熱平衡狀態(tài)。節(jié)溫器的結(jié)構(gòu)與功用是什么?①節(jié)溫器的結(jié)構(gòu):目前柴油機上使用較多的節(jié)溫器主要為蠟式節(jié)溫器。②節(jié)溫器的作用:當(dāng)冷卻水溫度低于規(guī)定值時，節(jié)溫器感溫體內(nèi)的石蠟呈固態(tài)，節(jié)溫器閥在彈簧的作用下關(guān)閉柴油機與散熱器之間的通道，此時冷卻水泵進(jìn)行小循環(huán)。當(dāng)冷卻水溫度達(dá)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(jìn)行大循環(huán)。③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(jié)構(gòu)簡單，容易排除冷卻系統(tǒng)中的氣泡。缺點是節(jié)溫器在工作時經(jīng)常開閉，產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象。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(dāng)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。就機檢查70溫器主閥門不能關(guān)閉或不能開啟，這是就需要進(jìn)行相應(yīng)的檢測。表示節(jié)溫器工作失常。②水溫升高后的檢查：柴油機工作初期，水溫上升很快；當(dāng)水溫表指示80℃后，升溫速度減慢，則表明節(jié)溫器工作正常。70～80℃時，打開散熱器蓋和散熱器放水開關(guān)，用手感其水溫，若均燙手說明節(jié)溫器工作實驗檢測將節(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82～85℃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。95～100℃，等待5min8～10mm于關(guān)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(yīng)該予以更換或修復(fù)。(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。①采用整體式冷卻系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊，易于安裝。②可靠性高，使用成本低。③冷卻效率高，消耗功率小。④日常保養(yǎng)方便。0.15MPa工程機械，105113℃。冷卻液加注要求①打開加水口蓋。②打開放氣螺栓。③加注冷卻液。5min如果不足，則需重復(fù)步驟①～③再次加注。如何進(jìn)行散熱器的檢查和維修?散熱器外表的清洗①首先用水沖洗散熱器芯，清除其表面的灰塵，如有油污，應(yīng)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(xì)鋼絲進(jìn)行清理。②檢查散熱器的緊固情況，散熱器應(yīng)當(dāng)緊固可靠，前后晃動應(yīng)無松動現(xiàn)象。③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(yīng)予以排除或疏通，以防補液箱的冷卻液回不到散熱器內(nèi)。散熱器滲漏檢查0.lMPa號，以便焊修。塞現(xiàn)象，必須進(jìn)行清淤處理。散熱器的清洗20min，待冷卻后排出冷卻液，再直接使用自來水多次反復(fù)清洗，直到滿意為止。3%～5%80～90℃5～8h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，使柴油機正常工作，增加柴油機的使用壽命，應(yīng)及時清除柴油機水箱內(nèi)的水垢，具體清洗方法如下。（1）簡易清洗清洗時，應(yīng)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(yán)重水垢的清洗①鑄鐵氣缸蓋、水套的清洗。750g150gl0Ll000g500g500gl0L，將溶液過濾后加入冷卻系統(tǒng)中，停留l0～12h15～20min方法二:2.5%鹽酸溶液，將鹽酸溶液加入冷卻系統(tǒng)中，然后啟動柴油機怠速運轉(zhuǎn)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。150g20gl0L1h②鋁制氣缸蓋、水套的清洗。750～lOOOgl0L1～2h放出溶液，用清水沖洗干凈。(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(fēng)扇再次吸入，以免造成過熱冷卻。因此風(fēng)冷柴油機冷卻空氣的排出必須按一定的方式進(jìn)行。當(dāng)這種再次吸入無法避免時，必須用擋風(fēng)板將其隔開。清洗缸套、缸蓋散熱表面①清潔時間:時間時間20001000500250125柴油機用途輪船，密閉房間使用的發(fā)電機組，水泵組等粗糙路面上的車輛拖拉機，吊車，移動發(fā)電機組建筑車輛與設(shè)備、空壓機、礦ft井下設(shè)備農(nóng)用設(shè)備，收割用拖拉機②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(yīng)將風(fēng)壓室內(nèi)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(fù)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(zhuǎn)l0min左右，使缸套、缸蓋等散熱表面上的水分蒸發(fā)，避免銹蝕。定期清洗風(fēng)扇液力偶合器道依茨FL513(500h故障現(xiàn)象：冷卻水溫度過高，水溫表指針經(jīng)常指在100行過程中較為常見。故障原因：①冷卻水系統(tǒng)中水量不足：柴油機啟動前水箱內(nèi)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。②水泵失去泵水作用：在天氣寒冷時，沒有將水泵體內(nèi)少量存留的冷卻水放盡，一夜之間即可能使水泵體內(nèi)的葉輪與人壁之間的水結(jié)冰膨脹，致使葉輪不能轉(zhuǎn)動。柴油機啟動轉(zhuǎn)之后，冷卻水道內(nèi)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(zhuǎn)動而葉輪不動，水泵就停止泵水，冷卻水不循環(huán)，導(dǎo)致水溫過高。③風(fēng)扇（或水泵）皮帶過松打滑：在此情況下，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速（或水泵轉(zhuǎn)速）降低，引起冷卻系統(tǒng)水溫過高。④供油時間過遲：使后燃增多，造成柴油機過熱，導(dǎo)致水溫過高。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(dǎo)致冷卻水溫度過高。⑥節(jié)溫器失靈：如節(jié)溫器失靈，當(dāng)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(jìn)行大循環(huán)而導(dǎo)致水溫過高。檢查判斷：①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，此時應(yīng)更換水泵葉輪銷釘；若水泵葉輪裝反，水泵也不能泵水。②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。③檢查風(fēng)扇皮帶：如皮帶太松應(yīng)進(jìn)行調(diào)整；如果皮帶磨損過大或折斷，應(yīng)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。④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，若不合要求，需更換有關(guān)零部件。⑤檢查節(jié)溫器：裝有節(jié)溫器的柴油機，如果水箱上水室進(jìn)水管處有大股水流出，說明節(jié)溫閥關(guān)閉不嚴(yán)或損壞；如果水溫超過70℃時，上水室進(jìn)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。⑥檢查供油提前角是否正常：如有異常，予以調(diào)整。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(yīng)該常年使用。防凍液的優(yōu)點除防凍外，它還有以下幾個優(yōu)點。有防腐防銹功能。1001l0效果比普通水好。③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(zhì)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(dāng)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。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(jié)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，從而使柴油機具有良好的技術(shù)狀態(tài)。①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。②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。③要針對各種柴油機具體結(jié)構(gòu)特點選用防凍液種類，強化系數(shù)高的柴油機，應(yīng)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(yīng)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(yīng)該遵照執(zhí)行。④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。⑤不同牌號的防凍液不能混裝混用，以免起化學(xué)反應(yīng)，破壞各自的綜合防腐能力，用剩后的防凍液應(yīng)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(wù)必要將冷卻系統(tǒng)沖洗干凈。⑥在使用后，若因冷卻系統(tǒng)滲漏引起散熱器液面降低時，應(yīng)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(yīng)向冷卻系統(tǒng)添加蒸館水或去離子水，切勿加入進(jìn)、自來水等硬水;當(dāng)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(xué)反應(yīng)，已變質(zhì)失去功效，應(yīng)及時地清洗冷卻系統(tǒng)，并全部更換防凍液。⑦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。⑧要注意防止防凍液的滲漏，滲漏的結(jié)果不但會造成防凍液的損失，而且嚴(yán)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。⑨乙二醇防凍液有毒，對肝臟有害，切勿吸人。皮膚接觸后，應(yīng)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。⑩酒精型防凍液容易揮發(fā)，使用中應(yīng)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。冷卻系統(tǒng)途中故障的應(yīng)急方法有哪些?在很多情況下，車輛(或設(shè)備)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(dǎo)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(yīng)急措施，一旦條件具備，應(yīng)該立即進(jìn)行正規(guī)修理)。①冷卻風(fēng)扇皮帶斷裂。風(fēng)扇皮帶損壞應(yīng)立即停車更換。若無條件更換，可將原風(fēng)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(yīng)急使用。鉆孔與斷面應(yīng)有適當(dāng)?shù)木嚯x，以免再次拉裂，金屬絲接頭應(yīng)留在皮帶外側(cè)，注意皮帶不要調(diào)得過緊。若風(fēng)扇皮帶損壞嚴(yán)重?zé)o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(xì)應(yīng)與原皮帶相等，繩頭應(yīng)夾在中間綁好。②風(fēng)扇葉片折斷。行駛中若風(fēng)扇葉片折斷，將會因轉(zhuǎn)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(fēng)扇的運轉(zhuǎn)平衡。拆下一對葉片后風(fēng)量減小較大，可將留下葉片的角度適當(dāng)增大，以滿足行車中的應(yīng)急使用。③水泵水封漏水。行駛中水泵密封不嚴(yán)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?qū)⑺夥D(zhuǎn)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(yīng)予以更換。裝配時，不要將彈簧壓死。④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(yīng)設(shè)法堵住小循環(huán)水孔)，待回駐地后予以更換。⑤水泵損壞。多為水泵殼體破裂漏水或水泵內(nèi)機件損壞，失去泵水作用。如果水泵殼破裂漏水，可將裂縫處清理干凈，用膠黏劑粘補。途中無膠黏劑時，可用雞蛋清加水泥混合