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水冷柴油机【水冷柴油机】柴油机的冷却方式分为水冷和风冷两大类 。水冷却方式是以水作为介质，将柴油机产生的热量传送出去 。这种冷却方式的柴油机通常由水泵、散热水箱、风扇、节温器等组成 。冷却水在水泵的作用下，被吸人到柴油机内部以一定路线流动，吸收带走机件产生的热量，并通过风扇和水箱的作用将热量散发到空中 。使柴油机的工作温度保持在一定範围之内 。
基本介绍中文名：水冷柴油机
外文名：water cooled diesel engine
套用领域：土木工程
相关术语：风冷柴油机、蒸汽式水冷柴油机
柴油机的冷却方式柴油机的冷却方式分为水冷和风冷两大类 。1.风冷柴油机风冷柴油机的工作原理风冷方式又称为空气冷却方式，它是以空气作为介质，将柴油机受热零件的热量传送出去的 。这种冷却方式的发动机通常由风扇和导风罩组成，为了增加散热面积，气缸体和气缸盖外部做成皱摺片，工作时风扇转动将空气吸人，沿导风罩流向气缸体和气缸盖的表面 。空气流经气缸体和气缸盖时，将它们传出的热量带走 。风冷柴油机的优缺点：风冷柴油机具有结构简单、质量轻、维修方便的优点，但是，其冷却效果差、噪音大，多适用于小型柴油机上 。2.水冷柴油机水冷柴油机的工作原理：柴油机的水冷却方式是以水作为冷却介质，柴油机产生的热量通过水被传送出去 。这种冷却方式的柴油机结构相对简单，组成部分通常为：水泵、散热水箱、风扇、节温器 。冷却水在水泵的作用下，进入到柴油机内部，按照相应路线流动，吸收带走机件产生的热量，并通过风扇和水箱的作用将热量散发到空气中 。从而，柴油机的工作温度保持在一定範围之内 。水冷柴油机的优缺点：水冷柴油机冷却效果较好，适用于大功率柴油机，当温度或工作负载发生变化时便于调节冷却强度，使柴油机始终在规定温度(65℃～95℃)範围内进行工作 。此外，在冬季还可以利用灌热水的方法来进行预热，启动方便 。但是，由于水冷却方式的限制，它也具有易结水垢、对缸套产生穴蚀现象等缺点 。套用领域：水冷柴油机主要套用于农业机械、工程机械、汽车工业、船舶机械、电力工业等领域 。水冷柴油机冷却系统的影响因素大功率柴油机的工况比较複杂，影响其冷却系统的因素也较多，其中主要有循环水量、散热效率和空气流量 三个方面 。循环水量循环水量不仅与水泵结构、发动机转速有关，而且与冷却水量及水流组织是否合理有关，根据试验，冷却水量应与发动机所发出的功率成正比，即发动机每发出1kW 的功率，应有0．3～0．4L冷却液配合冷却 。此外，水流方向的合理组织，也可以在一定程度上缓解冷却系统内部阻力，并使冷却效果均匀，避免发动机部分零部件过热的现象 。散热效率发动机的散热效率主要与与之相匹配的水箱有关，现代的矿用汽车所匹配的水箱基本上都是带有压力盖的水箱，由于内部有较高的压力，提高了冷却液的沸点，使之在达到100℃时，不会立即出现开锅现象 。另外，也与冷却水箱管道内部的水垢有关，水冷柴油机若长期使用不合格的冷却液或硬水，冷却水箱的管道内将不可避免地结出水垢，必然影响到水箱的散热效率 。空气流量空气流量主要与风扇叶片直径、叶片安装角度、叶片形状、发动机转速等因素有关，其中，影响程度最大的应该是风扇叶片直径和叶片安装角度 。水冷柴油机的常见故障柴油机在工作时，发动机内部温度可达2 000℃以上，此时，若发动机的冷却系统出现故障，对发动机的安全使用将是一个重大的威胁 。水温过高故障现象冷却水温度过高，即水錶指针常指在100℃以上，并且伴有“开锅”现象‘幻 。故障原因分析（1）冷却系统中冷却液不足 。柴油机在启动前未对冷却水箱的水位进行检查，冷却系统泄漏严重导致冷却液缺失，不能够及时带走发动机机件产生的热量，进而造成水温过高 。（2）散热面积不足 。柴油机均根据功率和负载对冷却水的散热面积进行了匹配 。但由于水冷柴油机的冷却液均大部份为水配以乙二醇而来，夏季还有加人自来水的现象发生 。长期使用过程中，因冷却液质量不合格，在散热管内产生大量水垢，堵塞散热管，降低散热效率 。（3）水泵失效 。水泵固定叶轮的销钉折断或鬆脱致使水泵转而叶轮不转，水泵将会停止工作，冷却水不循环，也将导致水温升高 。（4）节温器失效 。在水温高于规定温度时不能及时打开进行大循环，导致机体内的水温越来越高 。（5）风扇故障 。风扇皮带打滑或脱落、叶片损坏、叶片安装角度不正确，都将影响水箱的散热，从而导致整个冷却系统温度过高 。（6）发动机喷油时间过晚 。未燃烧的柴油将会造成柴油机温度过高，缸盖温度升高也会造成发动机水温过热 。检查处理方法(1)检查冷却水 。检查冷却水箱水位，查看冷却水管、散热器管有无泄漏现象 。如有，及时处理 。(2)检查散热管及冷却液 。查看散热管内是否有水垢堵塞现象，如常有水垢堵塞现象，可在冷却系统中加人DCA过滤器，它是加有DCA化学药品的容器，可使水软化，避免水垢的形成，并且具有保护缸体、缸套、防止穴蚀现象发生的作用，同时，过滤器中还装有纸滤芯，可起到机械过滤的作用 。也可以在使用中直接加入适量的DCA药剂，在日常保养中经常检查冷却液质量，使用正规冷却液 。(3)检查水泵 。用手握紧发动机连线水泵的水管，踩踏油门加大发动机的转速，若能明显感觉到水流量加大，则证明水泵工作正常 。若无感觉，则水泵不工作，此时，可检查水泵的叶轮销钉是否折断或鬆脱 。(4)检查节温器 。可检查水箱上水室进水管，若发动机温度高于节温器打开温度时，进水管处没有或只有很少水流出，则证明无法正常打开，无法形成大循环，造成水温过高 。(5)检查风扇皮带 。如果皮带过松应进行调整，若皮带有磨损过大或折断的迹象应及时进行更换 。水温过低故障现象在冬季，柴油机的水温经常出现过低的情况，这样会使发动机缸内温度大大降低，对发动机的润滑及功率输出都有较大影响 。故障原因分析(1)节温器失效 。节温器阀关闭不严或完全不能关闭，都将使发动机时刻处于大循环中，使得发动机不能快速有效地提高到正常工作温度 。(2)发动机冷却水道内水垢过多 。水冷柴油机在长期使用后，机体内冷却水道中不可避免地会产生水垢，水垢的厚度主要取决于发动机大修周期的长短及冷却液的质量，若机体内水垢过厚，则冷却液不能够顺利带走发动机产生的热量，容易造成冷却液温度过低而机体部件过热的现象 。(3)保温不良 。柴油机在冬季，特别是低负荷、高转速的工况下经常出现保温不良的现象，使得冷却液温度过低 。检查处理方法(1)检查节温器 。可检查水箱上水室进水管，若冷却液温度低于节温器打开温度时，进水管处有大量水流出，则证明不能正常关闭或关闭不严，始终进行大循环，造成水温过低 。(2)定期检查水道 。定期检查水道，若水道中水垢过厚，则套用清洗液加以清洗，同时，在日常使用过程中应注意使用合格的冷却液，不可加入硬水 。若无条件，可加入DCA药剂或DCA过滤器，使其软化 。(3)检查柴油机保温状况 。除以上两种情况外，若水温仍然过低，则应是保温不良造成的原因，此时，应在冷却水箱外套上一层保温罩 。柴油机工况最佳冷却液工作温度的确定试验结果证明,柴油机工作存在一个最适宜的工作温度,即柴油机工况最佳冷却液温度 。柴油机在最佳冷却液温度下工作时,柴油机的运转状况包括燃油燃烧、尾气排放、润滑油的粘度、机件的刚度及其间隙、柴油机的运转状态等均处于良好状态 。这样,不仅可以改善柴油机经济性、动力性和降低噪声,同时也会大大延长柴油机的使用寿命 。水冷柴油机最佳冷却液工作温度可以根据以下模型通过最佳化设计方法确定 。根据柴油机使用性能的要求,取以下函式作为确定柴油机在一定工况