柴油机课件(第四章冷却系统)

内燃机车冷却系统（diesel locomotive cooling system）内燃机运行时，机车的冷却水、润滑油、牵引电机及电器或液力传动装置的传动油等的温度均会不断地升高，若不加以冷却，将要影响到柴油机及传动装置的功率发挥，工作效率下降，润滑油老化变质，破坏润滑，影响机车零部件的使用寿命，甚至损坏。

因此，在内燃机车上采取必要的冷却措施，设置一些装置来保证柴油机、传动装置工作时所产生的热量能及时适度地排放到大气中去，使其温度维持在允许的范围内，以改善零部件的热强度和润滑状况，提高内燃机车工作的经济性和可靠性，延长其使用寿命，这就是内燃机车冷却系统的主要任务。

内燃机车的冷却，除电机、电器的通风冷却与空气有关外，其余柴油机冷却水、增压空气、润滑油和液力传动装置传动油等的冷却均与水有关。

因此，内燃机车的诸多冷却，可概括分为通风冷却系统和水冷却系统两类。

通风冷却系统为冷却主发电机、牵引电动机和电器专门设置的系统。

该系统由通风机、进、排风道以及空气滤清装置等组成。

按通风系统的结构特征可分为：自通风式、独立通风式、车内进气式、车外进气式、单独式、集中式和混合式等。

自通风式是指通风机在牵引电机内部，安装在电机轴上。

独立通风式是指通风机与电机分开安装。

牵引电机、电器车内进气的空气温度比大气温度要高，显然，车外进气式牵引电机、电器的散热条件比车内进气式优越。

因此，现代内燃机车多采用车外进气式，但在设计上要预先考虑到在恶劣气候条件下改为车内进气的临时措施。

内燃机车电机通风系统有三种供风方式：①单独式。

主发电机、牵引电动机和硅整流装置各有单独的通风机供给冷空气。

②混合式。

主发电机和硅整流装置各有一台通风机供给冷空气，而两组牵引电动机则分别有两台通风机集中供给冷空气。

中国东风型内燃机车采用类似混合式的通风方式，其不同点在于主硅整11流柜与主发电机的通风串联在一起，共用一台通风机冷却。

③集中式。

主发电机、整流装置和牵引电动机均由一台集中通风机供风。

柴油机气缸冷却水温度控制系第四章柴油机冷却水温度控制系统概述柴油机装置中的冷却循环，是指在系统中的介质从柴油机或装置中吸收了热量而提高温度后，再经冷却器放出热量使温度降低，然后回到柴油机或装置中去。

在中、小型柴油机装置中，只有缸套冷却水和滑油系统的温度需要调节。

而大功率柴油机装置管路系水统复杂，需要进行温度和滑油系统外，尚有活塞冷却系统，增压空气冷却器的冷却水系统、喷油嘴冷却系统，以及冷却淡水及滑油的舷外水冷却系统等。

柴油机运行时，气缸套和缸盖必须用淡水来冷却。

总是希望把冷却水温度维持在设备说明书所规定的数值上，这对柴油机安全、可靠和经济地运行十分重要。

如果冷却水出口温度过高，则缸套内温度就高，油膜容易蒸发，加剧缸套的磨损；使缸套和缸体所形成的冷却水腔接合处的橡胶密封圈损坏；还会使燃烧时的过量空气系数减少，略微降低指示功率和效率。

如果冷却水出口 温度过低，又会使散热损失增加；特别是缸套内 外温差太大，会导致热应力增大，时间一长容易 出现裂纹；当使用含硫的燃油时，由于缸壁温度 较低，燃气中的二氧化硫、三氧化硫可能会形成 亚硫酸、硫酸，使缸套等受到腐蚀。

冷却水温度的控制方法通常是釆用三通调 节阀把气缸冷却淡水分成两部分：一部分通过淡 水冷却器，用海水冷却淡水使其温度降低；另一 部分不通过淡水冷却器，与经过冷却的淡水混 合，然后进入柴油机气缸的冷却空间。

若冷却水 温度高于给定值，则开大主阀，却器的淡水量；关小旁通阀，减少不经冷却器旁 通的水量，使冷却水温度降回到给定值。

若冷却 水温度低于给定值，则关小主阀，开大旁通阀，减少经冷却器的水量，使冷却水温度回升到给定 值。

控制这两部分水量比例大小的部件是三通调 节阀，也是该控制系统的执行机构。

位置不同有两种控制方案：一种方案是把测温元件装在柴油机冷却水 进口管路上，测温元件的输出信号与冷却水进口节比较得到偏差值，然后按照某种作用规律输出控制信号到执行机构，从而改变三通调节阀的开度，把冷却水的进口温度控制在给定值或给定值附近。

第八节柴油机的冷却系统柴油机工作温度过高或过低都会降低它的动力性和经济性。

冷却系统的作用是保持柴油机在最适宜的温度状态下工作，以获得良好的经济性、动力性和耐久性。

二、水冷却系统的主要部件一、冷却方式第八节柴油机的冷却系统一、冷却方式柴油机的冷却方式有风冷和水冷两大类。

1.风冷却方式第八节柴油机的冷却系统2.水冷却方式第八节柴油机的冷却系统二、水冷却系统的主要部件水冷却系统的主要部件有水泵、散热水箱、风扇、水温调节装置和水温表等。

1.水泵水泵是强制循环水冷却系统所需动力的来源，其作用是使冷却水产生一定的压力，压入柴油机各冷却部位，保证柴油机运行时冷却水不断循环。

在柴油机上广泛采用离心式水泵。

离心式水泵由泵壳、叶轮、水泵轴和防漏装置等组成。

泵壳上有进、出水管，中间装有叶轮，如图所示。

第八节柴油机的冷却系统CAT3500B柴油机水泵:第八节柴油机的冷却系统2.散热水箱散热水箱又称散热器，是闭式水冷却系统不可缺少的主要部件之一。

它的作用是将冷却水从受热零件吸收的热量传给空气，然后散到大气中去，以降低冷却水的温度。

第八节柴油机的冷却系统1．铜管2．散热带3．缝孔图4—125 散热水带式散热芯部结构1．铜管2．散热片图4—124 散热水箱管片式芯部结构第八节柴油机的冷却系统3.风扇风扇的作用是增加通过散热水箱的风速和风量，以提高散热水箱的散热能力。

柴油机上通常采用单级轴流式风扇。

它具有结构紧凑、风量较大、效率较高等特点，因而得到广泛应用。

这种风扇轴流风速和风量直接与叶片数的多少、倾斜角的大小及转速的高低有关。

常见的风量叶片数为四片或六片。

第八节柴油机的冷却系统4.水温调节与节温器冷却水温调节的作用是冷却水保持适宜的温度，既保证发动机能可靠地冷却，又不致因水温过低，影响发动机正常运行。

冷却水温调节方法，常见的下列几种：(1)控制通过散热水箱的空气流量，这种调节方法在散热水箱前面装帆布保温帘或百页窗。

当水温过低时，可放下保温帘或关闭百页窗，以减少空气的流量，使冷却水散热减少，水温上升。