柴油机冷却系统讲解

汽车柴油机构造与维修1一、冷却系的功用发动机在工作过程中，由于燃料的燃烧以及运动零部件之间的摩擦产生大量的热量，使零件强烈受热。其特点是直接与燃烧气体接触的零件温度很高。如果没有适当的冷却，就不能保证发动机的正常工作。冷却系统的作用就是维持发动机在最适宜的温度下工作。第五章冷却系2发动机过热或过冷的后果发动机“过热”ａ、降低了充气效率，导致发动机的功率下降；ｂ、早燃或爆燃的倾向加大，破坏了发动机的正常工作。同时，也促使零件承受额外的冲击负荷而造成早期磨损；ｃ、运动件之间的正常间隙被破坏。使零件不能正常运动，甚至损坏；ｄ、金属材料的机械性能降低，造成零件的变形或损坏；ｅ、润滑状况恶化，加剧了零件的摩擦和磨损。1、冷却系的功用和组成3发动机“过冷”发动机的冷却，如果单纯依靠零件本身对外散热时不够的，必须对某些零件特别是与高温气体直接接触的零件进行必要的强制冷却，才能保证发动机正常运转。但是，过分的冷却也将引起不良后果。ａ、进入气缸的可燃混和气（或空气）温度太低，使着火困难或燃烧迟缓，造成发动机功率下降且燃油消耗量增加；ｂ、润滑油粘度增大，造成润滑不良，加剧了零件的磨损，同时也增大了功率消耗；ｃ、燃烧后的生成物中的水蒸气易凝结成水与酸性气体形成酸类，加重了对零件特别是气缸壁的侵蚀作用；ｄ、温度过低而未气化的燃料对摩擦表面（气缸壁、活塞、活塞环等）上的油膜的冲击以及对润滑油的稀释，加重了零件的磨损。可见，保持发动机的正常工作温度是保证发动机良好工作、提高工作可靠性及延长使用寿命的一个重要条件。1、冷却系的功用和组成4水冷：冷却水的温度一般应保持在85~95℃之间风冷：气缸壁的温度应在150~180℃之间，气缸盖的温度在160~200℃之间。1、冷却系的功用和组成51、水冷发动机柴油机需要冷却的主要部件，包括：缸套、缸盖、润滑油等的散热介质由水直接进行冷却的，称为水冷柴油机。水冷柴油机需要一套非常复杂的冷却水循环系统（如：水箱、水管、风扇、散热器、水泵和温度控制器等）。水冷柴油机的最终冷却也是靠空气来完成的。由于是分开布置，散热器可以做的大一些，这就提高了散热能力。因此大功率柴油机一般都采用水冷。水冷发动机的运用最为广泛。其冷却系统的基本结构如下图所示。1、冷却系的功用和组成6水冷的特点水为传热介质，再传给空气。也就是以少量的水进行不断的循环，在发动机水套中吸收多余的热量，再流到散热器中散掉热量。由于水套进出口处的温度差较小，气缸下部不致于过冷，且水冷却的冷却强度的大小易于调节，能保证发动机的正常温差。也可用热水预热发动机，便于冬季启动。1、冷却系的功用和组成72、风冷发动机柴油机需要冷却的主要部件，包括：缸套、缸盖、润滑油等的散热介质由空气直接进行的，称为风冷式柴油机。也即柴油机的缸套、缸盖、润滑油散热器等的散热表面靠与压力空气直接接触而散热。风冷柴油机没有复杂的冷却水循环系统。故障率较水冷柴油机下降４０％左右。风冷柴油机风扇系统的布置，由于受到结构的限制不能太大，所以其散热能力相对较差。在大功率（６００ＫＷ以上）柴油机上的应用较少。1、冷却系的功用和组成81、冷却系的功用和组成9加液口节温器水泵机油散热器气缸的冷却缸盖的冷却小循环大循环10冷却系统-TWD全转速中冷器-水对空气冷却膨胀水箱节温器冷却水过滤器循环泵,发动机加水阀压力阀循环泵,中冷器到散热器从散热器来11冷却系统-T(A)D520/720GE/VE12344321从冷却水箱到发动机冷水从发动机到冷却水箱热水从发动机到膨胀水箱排气管从膨胀水箱到水泵静态压力管12风冷散热器水泵节温器涡轮增压中冷器气缸套冷却水道冷却水道1、冷却系的功用和组成13水泵缸体水套机油散热器缸盖水套澎涨水箱水箱小循环澎涨水箱进水管下水管小循环水管上水管141516水泵机油散热器缸体水套缸盖水套水箱澎涨水箱混合循环澎涨水箱进水管下水管上水管小循环水管1718上水管下水管水泵大循环缸体水套机油散热器缸盖水套澎涨水箱水箱澎涨水箱进水管小循环水管1920211、冷却系的功用和组成22冷却系统-T(A)D520/720GE/VE从散热器来的冷却水节温器座冷却水循环泵机油冷却器冷却缸套冷却缸头到散热器的冷却水23D12工业用（TWD）-冷却系统散热器节温器膨胀水箱节温器开启时排气冷却液过滤器中冷器旁通24D12工业用（TAD）-冷却系统散热器节温器冷却水箱节温器开启时排气冷却液过滤器循环泵252、冷却系主要零部件构造262、冷却系主要零部件构造27282、冷却系主要零部件构造29自循环泵至节温器壳体D12冷却系统集成在缸体内的机油冷却器30冷却系统部件（节温器）31节温器内部有热敏元件（热胀冷缩的石蜡），可根据温度的不同上下移动；当冷却水温度较低时石蜡收缩，将去散热器的水道口关闭，同时打开去水泵侧的开口；水温上升一定程度时石蜡膨胀，将去散热器的水道口开启，同时关闭去水泵侧的开口。2、冷却系主要零部件构造32D12工业用发动机-节温器体温度F1001502002504080100120C温度F1001502002504080100120C至散热器至循环泵来自汽缸头的冷却液来自汽缸头的冷却液至循环泵旁通到循环泵旁通到循环泵333435五、补液箱1、把冷却系变为封闭系统，避免空气进入减小氧化腐蚀；2、使水分离、压力稳定、增大泵水量、减少穴蚀；3、避免冷却液耗损，保持水位不变。2、冷却系主要零部件构造36372、冷却系主要零部件构造382、冷却系主要零部件构造39防冻液的正确使用：防冻液必须干净，并允许在以下范围内使用。冷却参数最小最大200CPH值6.58.5氯离子mg/dm3100硫酸盐离子mg/dm3100碳酸盐硬度0dkh3总硬度0dkh12需要注意的是：市售的各著名品牌的防冻液，多数都是已经由防冻原液与水按一定比例配制好的，不能再兑水，在添加防冻液时必须仔细阅读外包装上的说明，以确定是否还需加水稀释。3、冷却系的维护及检修40冷却系统采用全密封上水室式除器气系统，具有以下优点：1、发动机启动后，能迅速除去冷却系统中的空气，减少空气对发动机水套、水箱的腐蚀，提高发动机和水箱的使用寿命；2、由于除气系统能保证冷却系统中没有空气，提高冷却液的热交换能力，从而提高冷却系统的散热能力；3、由于冷却系统中没有空气，能有效减少缸套的穴蚀，提高发动机的寿命。3、冷却系的维护及检修412、发动机启动后25分钟内应除尽初次加注时积存在冷却系统中的空气；3、一次未加满率小于＜10%；4、膨胀空间至少是总容积的6%；5、加水伸长颈管上的通气孔内径：3.2-4.8mm3、冷却系的维护及检修42防冻液特性与优点：有效防止生锈、腐蚀机体；沸点比水高，可以减少冷却液蒸发及水垢产生；冰点可达零下45℃；冬夏均可以使用；可以使用自来水配置。部分厂家（康明斯、上柴）采用水过滤器，内含有添加剂DCA4。可以直接加普通的软水。若柴油机处于工作状态或冷却液处于热态时，应等柴油机冷却后方可将加水盖慢慢松开使冷却系统卸压。3、冷却系的维护及检修433、冷却系的维护及检修443、冷却系的维护及检修45发动机保养要点1、使用正确的冷却液：采用美浮-45#不冻液优点：冰点低防挥发性能好防腐不生水垢沸点高防锈2、冷却液的加注：分次加注冷却液，确保冷却液充足，系统空气排干净。在热车状态下应在储液箱的“LOW”与“FULL”之间。3、冷却系的维护及检修463、风扇皮带的涨紧：新皮带使用10小时左右重新涨紧两根皮带长度相同4、采用全开节温器：节温器的开启温度在83℃—95℃节温器是否正常的检查5、采用吸风冷却方式。6、注意保证冷风区和热风区隔开。7、确保散热器的清洁。8、每日应检查冷却液的液位3、冷却系的维护及检修473.过热损坏——冷却不良3.5因冷却不足，拉缸的最初阶段*冷却不足产生的拉缸，会在活塞裙部靠近活塞销孔处发现拉缸痕迹。*活塞上部尚未发现拉缸痕迹。483.过热损坏——冷却不良3.6拉缸的最后阶段*活塞上的材料被粘到缸臂上。*活塞顶部及环岸处已发现拉缸痕迹。*活塞环会完全卡到活塞环槽内。49发动机冷却水的添加。503、冷却系的维护及检修513、冷却系的维护及检修检查和添加冷却液52冷却系统必须添加防冻液以保护发动机内部不被腐蚀和防止在严寒天气时冻坏发动机，绝对不允许只使用自来水。防腐蚀保护随着时间的推移它的防腐性能会逐渐减弱，意思就是冷却液必须定时更换。冷却液更换周期VOLVOPENTA专用防冻液（乙二醇）每4年或10,000小时带过滤器VOLVOPENTA专用防冻液（乙二醇）每2年或5000小时不带过滤器VOLVOPENTA冷却水过滤器每半年或1000小时注意：冷却水和冷却水过滤器不能同时更换，两者更换时间需相隔六个月。3、冷却系的维护及检修53膨胀水箱里面都是水垢和锈迹54冷却水节温器节温器安装于冷却系统中，以将冷却液的温度保持在一定的温度范围内。如果将节温器拆下，则将会发生：1、发动机加温到正常的工作温度要花很长时间；2、发动机的润滑油温度达不到正确的水平；3、在无节温器的情况下运行的发动机，不在保修的范围内。3、冷却系的维护及检修55冷却水的错误使用：1、降低发动机的冷却效果，导致发动机高温；2、加快发动机冷却部件的腐蚀，严重的可导致冷却部件穿孔漏水；3、天气冷的地方还可能使冷却水结冰损坏发动机。3、冷却系的维护及检修