内燃机车冷却系统研究

内燃机车冷却系统（风冷、水冷）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。

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。

内燃机车冷却系统研究摘要：在长期的工作实践中发现目前普遍存在的问题是内燃机车冷却系统散热性能不足，通过增加附加换热器而不改变原来的冷却系统，经过计算分析得出满足换热能力和空间尺寸条件的最优参数．并针对主换热器的不同出水水温，分析了要保证内燃机进口水温相对稳定需进入附加换热器的水流量及该水温与水流量的关系曲线．新系统在具有线性特性的温控阀控制下，可实现根据附加换热器进水温度对其选水流量的自动调节，确保内燃机车的安全平稳运行。

关键词：内燃机车；冷却系统；附加换热器；进水温度；水流量控制在炎热的夏季，在温度比较高的作业环境下，内燃机冷却系统存在普遍散热不足，当温度过高会严重影响内燃机车的安全运行。

随着机车向高速、大功率方向的发展，提出新的冷却方式显得非常重要。

根据内燃机车冷却系统的具体条件，在保证机车原冷却系统不变的情况下对其进行改造，研究一个新型方案，解决目前内燃机车出现的问题，以保证使用的安全性和可靠性．一、方案设计在温度特别高的情况下内燃机车的冷却系统可以降低650KW的热量，增加28%左右的散热量，即约180kW，这样就可以保证机器出口水温在警戒温度之下。

实践证明，内燃机工作水温在80～90℃时内燃机技术性能将维持在最佳状态，且主换热器只可为系统降温10℃，故设定内燃机进口设计水温为80℃．然而内燃机运行温度也不可过低，低于40℃时需采用预热装置对机油、燃油进行预热[4]，因此，当内燃机出水温度低于80℃时即不使用附加换热器．改造后的冷却系统增加了附加散热器，同时采用自动调节系统[5]根据主换热器出水温度调节进入附加换热器的水流量，以有效地降低进入内燃机的循环水温。

冷却系统流程为：从内燃机出来的高温水进入温控阀，当水温低于70℃时，温控阀的副阀门打开，此时循环水全部流入水泵，再被水泵压入内燃机；当水温高于80℃时，温控阀主阀门打开，水流过主换热器时，采用风冷冷却循环水，经一次冷却的循环水流经温控阀2时，由水温的高低来调节主阀门开启的大小。

内燃机车冷却系统技术改造与研究摘要：随着科技的发展，内燃机车的冷却系统技术获得有效的提高，但还存在一些不足，而冷却系统作为内燃机车的重要部件，具有维持温度平衡的作用。

内燃机车在爬坡或者持续工作状态下会产生瞬间的升温，夏天情况更严重，当内燃机的温度达９０℃的限值时，内燃机的各方面性能都会减弱，这会严重影响到内燃机车的工作效率。

这就需要我们对冷却系统进行研究与改造，在保证原有内燃机系统不变的情况下进行技术更新，以保证内燃机平稳运行。

关键词：内燃机车；冷却系统；技术改造随着科技的发展，内燃机车的冷却系统技术获得有效的提高，但还存在一些不足，而冷却系统作为内燃机车的重要部件，具有维持温度平衡的作用。

这就需要我们对冷却系统进行研究与改造，在保证原有内燃机系统不变的情况下进行技术更新，以保证内燃机平稳运行。

1内燃机车冷却系统简介内燃机车的诸多冷却部件，可概括分为通风冷却系统和水冷却系统两类。

电机、电器的通风冷却属于通风冷却系统;柴油机冷却水、增压空气、润滑油和液力传动装置传动油的冷却属于水冷系统e内燃机车在运行时，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,影响到柴油机及传动装置的功率发挥，产生润滑油老化变质现象，进而破坏润滑，影响机车零部件的使用寿命，严重的还会损坏内燃机。

而冷却系统就是通过设置一些水冷和风冷的装置来保证内燃机以及传动装置、润滑油等工作时所产生的高温能得到有效控制，降低工作温度，并把热能扩散到空气中，使内燃机的温度始终维持在工况范围内，调节零部件的刚性和液体的润滑状况，从而提高内燃机车的可靠性，延长内燃机车的使用寿命，内燃机车冷却系统就是控温系统。

2内燃机车冷却系统的重要性内燃机车的主要动力装置是柴油机，其工作性能关系到内燃机车的运行。

冷却系统是保证内燃机车运转温度的重要装置。

.当内燃机车长时间运转时，摩擦产生的热量会让缸内温度达到2000?2500°C,当温度达到这种高度时，内燃机的活塞、气H和气缸会因为高温产生变形，造成零部件急剧磨损，柴油机燃烧不正常，甚至会导致机械事故的发生，严重影响到内燃机车的平稳运行D经过实践证明，内燃机车的最佳运行温度为80?90°C，这样可以保证燃料燃烧充分，也能保障机械的平稳运转，提高工作效率，因此，冷却系统扮演着内燃机车消防员的职责，可以有效降低内燃机车运行问题，为柴油机运行提供良好的低温环境e3内燃机车冷却系统的技术改造与研究3.1方案设计为满足特殊工况需求，在原内燃机车通过水冷却系统带走热量约600kW的基础上，增加25%～30%的散热量，即约180kW，以确保内燃机出口水温不超出警戒温度.实践证明，内燃机工作水温在80～90℃时内燃机技术性能将维持在最佳状态，且主换热器只可为系统降温10℃，故设定内燃机进口设计水温为80℃。

ＤＦ８Ｂ型内燃机车冷却水系统故障分析与研究李合亮(西山煤电(集团)铁路公司ꎬ山西㊀太原㊀０３０２００)收稿日期:２０１８－０４－２０作者简介:李合亮(１９８７－)ꎬ男ꎬ黑龙江富锦人ꎬ助理工程师ꎬ研究方向:内燃机车ꎮ摘㊀要:概述了ＤＦ８Ｂ型内燃机车的结构与性能ꎬ介绍了其冷却水系统的工作原理ꎬ分析了冷却水系统相关故障及原因ꎬ并提出了应对冷却水系统故障的解决措施ꎬ以为ＤＦ８Ｂ型内燃机车冷却水系统故障的分析与解决提供参考和借鉴ꎮ关键词:ＤＦ８Ｂ型内燃机车ꎻ冷却水系统ꎻ故障ꎻ原因ꎻ改进措施中图分类号:Ｕ２６９.５文献标志码:Ｂ文章编号:１６７２－４０１１(２０１８)１０－００２６－０２ＤＯＩ:１０ ３９６９/ｊ ｉｓｓｎ １６７２－４０１１ ２０１８ １０ ０１４０㊀前㊀言ＤＦ８Ｂ型内燃机车动力装置为１６Ｖ２８０ＺＪＡ型柴油机ꎬ机车主传动为交直流电传动ꎬ主要通过牵引齿轮带动车轮转动ꎬ驱动机车前进ꎮＤＦ８Ｂ型内燃机车在工作过程中ꎬ会产生受热的零部件㊁增压空气和机油ꎬ如燃油燃烧使与燃气直接接触的零部件强烈受热ꎬ增压器压缩空气使气温升高ꎬ柴油机各运动件摩擦使机油受热ꎮ这些受热的零部件等若温度过高ꎬ便会导致引起空气冲量下降ꎬ燃烧不充分ꎻ材料机械性能下降ꎬ出现变形和裂纹ꎻ零件咬死㊁断裂等故障ꎬ影响柴油机性能ꎮ而机车冷却水系统的主要功能就是冷却这些受热的零部件等ꎬ保证柴油机正常工作ꎮ但是ꎬ近年的调研表明ꎬＤＦ８Ｂ型内燃机车冷却水系统故障问题屡见不鲜ꎬ为此ꎬ本文针对ＤＦ８Ｂ型内燃机车冷却水系统及其故障进行系统分析ꎮ１㊀ＤＦ８Ｂ型内燃机车结构与性能东风型内燃机车车体总长２２ｍꎬ宽为３.３０４ｍꎬ高为４.７３６ｍꎬ车体为钢结构ꎬ从前至后分为司机室㊁电气室㊁动力室㊁冷却室㊁辅助室等[１]ꎮ车体底架由前㊁后端部牵引梁ꎬ左㊁右侧梁等ꎬ再辅以布置在其他与间壁梁间的纵向加强梁等零部件组焊而成ꎮＤＦ８Ｂ型内燃机车车体采用柿架式侧壁承载结构ꎬ其有更高的强度和刚度ꎬ且其钢结构主要构件采用低合金钢材料ꎮＤＦ８Ｂ型内燃机车动力装置为１６Ｖ２８０ＺＪＡ型柴油机ꎬ机车主传动为交直流电传动ꎬ通过牵引齿轮带动车轮转动ꎬ驱动机车前进[２]ꎮ为进一步改善ＤＦ８Ｂ型机车的运行性能ꎬ主要进行了如下改进:①燃油箱由８５００Ｌ改为９０００Ｌꎻ②装用三轴径向转向架ꎻ③机车的改成齿数比为７６/１７㊁模数为１０的专用新型齿轮ꎻ④制动电阻装置具有全功率自负荷试验功能的同时ꎬ采用二级电阻制动ꎻ⑤机车采用微机控制系统ꎬ其能在机车各种工况(牵引㊁电阻制动及自负荷)运行时控制机车ꎬ使其尽可能按最佳状态运行ꎻ⑥机车主电器(电空接触器㊁转换开关等)选用引进美国ＧＥ技术生产的产品ꎻ⑦机车设有励磁控制开关ꎬ供乘务人员自行选择励磁方式ꎻ⑧机车行车安全设备系统能够接收地面信息ꎬ具有列车运行速度的监控㊁记录功能ꎬ便于机务部门进行现代化管理等ꎮ２㊀ＤＦ８Ｂ型内燃机车冷却水系统工作原理ＤＦ８Ｂ型内燃机车冷却水系统包括高温㊁低温２个独立的循环系统[３]ꎮ高温冷却水系统的起点和终点皆为柴油机高温水泵ꎬ低温冷却水系统的起点和终点皆为柴油机低温水泵ꎮＤＦ８Ｂ型内燃机车冷却水系统工作原理如图１所示ꎮ其中ꎬ高温冷却水系统工作原理及低温冷却水系统工作原理皆可从图中看出ꎮ图１㊀ＤＦ８Ｂ型内燃机车冷却水系统工作原理２.１㊀高(低)温冷却水系统工作原理ＤＦ８Ｂ型内燃机车高(低)温冷却水系统工作原理为:首先ꎬ高(低)温水泵吸入冷却水ꎬ泵入柴油机高温水系统(冷器)ꎻ其次ꎬ冷却水流经柴油机ꎬ吸收增压空气热量ꎻ第三ꎬ升温后的冷却水进入散热器水腔ꎬ把热量散发给冷却空气ꎻ最后ꎬ温度降低后的冷却水ꎬ再回入高(低)温水泵ꎬ继续循环[４]ꎮＤＦ８Ｂ型内燃机车高㊁低温冷却水系统工作原理相同点为:最开始都是从散热器高(低)温部分和膨胀水箱补水管道中吸入冷却水ꎮ不同的有:高温冷却水系统循环中升温后的热水经由柴油机排水总管㊁冷却装置左上集流管ꎬ进入散热器ꎬ而低温冷却水系统循环中升温后的热水进入机油热交换器与柴油机机油交换热量ꎬ然后进入散热器ꎻ高温冷却水系统循环中温度降低后的冷却水ꎬ由右上集流管ꎬ重由高温水泵吸入ꎬ而低温冷却水系统循环中温度降低后的冷却水经由止回阀再回入低温水泵ꎮ２.２㊀放气及补水管路工作原理一般而言ꎬ在冷却水系统的水腔中可能存在死角ꎬ这部分冷却水会汽化ꎮ而且ꎬ随着冷却水温度升高ꎬ汽化也会加剧ꎮ而冷却水的汽化会影响冷却水系统的正常运行ꎬ进而导致行车的稳定与安全ꎮ因此ꎬ在柴油机出水总管出口到冷却装置左上集流管入口间管道的最高处(高温冷却水系统)及冷器出水管最高处(低温冷却水系统)ꎬ通常安装１根通往膨胀水箱的常开排气管ꎬ以使汽化水可由膨胀水箱的排气口排出ꎬ从而保证系统的正常工作[５]ꎮ３㊀ＤＦ８Ｂ型内燃机车冷却水系统故障及原因３.１㊀冷却水异常耗费故障原因检查引发柴油机冷却水异常消耗的原因很多ꎬ结合ＤＦ８Ｂ型６２机车冷却水循环系统结构设计的特点ꎬ认为检查其冷却水异常耗费问题可采取如下方法:首先ꎬ应确定中冷水循环系统各个部件质量是否良好ꎻ其次ꎬ结合油㊁水样化验结果ꎬ判断冷却水异常耗费是否为高温水泵水封泄漏㊁增压器水腔裂漏所致ꎻ第三ꎬ更换问题部件及对冷却水循环管路的 跑㊁冒㊁滴㊁漏 处进行处理ꎻ第四ꎬ抽检喷油器导套及其胶圈材质ꎬ如出现过热老化及萎缩变形等ꎬ及时更换ꎮ３.２㊀双流道铜散热器高㊁低温窜水故障原因分析ＤＦ８Ｂ型内燃机车一般采用管带式和管片式双流道铜散热器ꎮ在ＤＦ８Ｂ型内燃机车试验过程中ꎬ若高㊁低温冷却水温度相差值ɤ４ħꎬ则可判定为双流道铜散热器高㊁低温窜水ꎮ双流道铜散热器发生高㊁低温窜水有２种情况ꎮ一是双流道铜散热器单节装在上㊁下集流管上后窜水ꎬ主要原因为其安装质量问题ꎬ如水口以及密封垫对不正ꎬ高㊁低温侧隔离薄弱或沟通ꎬ单节固定螺母未均匀拧紧ꎬ单节高低温水口㊁集流管高低温水口㊁密封垫三者未对正等ꎮ二是双流道铜散热器单节内部窜水ꎬ主要原因为水腔隔板焊接不良或锈蚀ꎬ冷却管破裂(多发生在与管板接触部位)或锈蚀ꎬ隔板及冷却管与管板的焊接质量㊁冷却管的胀管质量不达标等ꎮ３.３㊀膨胀水箱引起的故障原因检查膨胀水箱由不同的钢板焊接而成ꎬ中间用隔板分成多个水腔ꎮ膨胀水箱的作用是存储一定量的冷却水ꎬ以补充机车运用中的泄漏和损耗ꎬ因此在膨胀水箱顶部有观察孔㊁加水口㊁放气口ꎬ正面及下部也有各种管及接头ꎮ此外ꎬ膨胀水箱还具有将柴油机高温水中的水蒸气排掉及对冷却水系统起到热胀冷缩的调节作用等功能ꎮＤＦ８Ｂ型内燃机车膨胀水箱为半封闭结构ꎬ膨胀水箱中空气的压力和大气压力一致ꎬ具体是溢水管中排气管直接和大气相通ꎬ如果溢水管中的排气管口出现堵塞现象ꎬ柴油机加载运行时ꎬ较高压力的空气能使膨胀水箱中的部分冷却水进入管道ꎬ进而影响冷却水循环系统的正常运行ꎮ４㊀ＤＦ８Ｂ型内燃机车冷却水系统故障应对措施４.１㊀冷却水异常耗费故障改进措施为了防止ＤＦ８Ｂ型内燃机车柴油机冷却水异常消耗问题ꎬ可考虑采用如下方法:①在组装过程中要严格执行工艺要求ꎬ如对气缸盖进行规定的水压试验ꎬ在套管的螺纹处涂上厌氧胶后拧入锁紧螺母等ꎻ②拆下气缸盖喷油器导套进行检查确认ꎬ并更换不良的胶圈ꎻ③机车中修时ꎬ分解气缸盖喷油器导套ꎬ更换全部密封胶圈和铜垫ꎻ④对燃油进行化验ꎬ看其含水量是否超标ꎻ⑤喷油器导套密封胶圈要使用标准规格的氟硅材质的胶圈ꎻ⑥拆下缝隙滤清器导杆ꎬ检查其表面是否有水锈等ꎮ４.２㊀高㊁低温窜水故障应对措施针对双流道铜散热器单节在上㊁下集流管上的安装质量问题ꎬ最主要的是保证双流道铜散热器单节㊁集流管高低温水口以及密封垫对正ꎬ具体可通过如下方法:①要求单节安装孔距及相对位置等采用专用胎具来保证ꎻ②采取扩孔(ɤ１４ｍｍ)方式补救单节安装孔㊁高低温水口相对位置错误ꎻ③单节固定螺母须均匀拧紧ꎬ使密封垫各部位受力相同ꎻ④在单节落在密封垫上后ꎬ不能移动单节等ꎮ双流道铜散热器单节本身问题ꎬ这种情况经常发生在外购或有较长运输距离的散热器单节上ꎬ可通过改善运输条件和提高双流道铜散热器检修质量来解决ꎬ其中ꎬ前者包括采取适当措施防止碰伤ꎬ装车时要放平使其受力均匀等ꎬ后者包括提高隔板及冷却管与管板的焊接质量㊁冷却管的胀管质量等ꎮ４.３㊀膨胀水箱引起的故障改进措施ＤＦ８Ｂ型内燃机车膨胀水箱的作用是存储一定量的冷却水ꎬ其中间用隔板分成多个水腔ꎬ且其溢水管中的排气口安装有压力调节阀ꎮ基于ＤＦ８Ｂ型内燃机车膨胀水箱结构ꎬ为了防止其故障出现ꎬ应对膨胀水箱进行检查ꎬ表现为检查排气口是否被铁锈㊁水垢堵塞ꎬ并注意疏通ꎮ同时ꎬ还应对冷却水系统进行改造ꎬ使膨胀水箱直通大气后加载ꎬ故障消除ꎮ５㊀结㊀语研究及工作实践发现ꎬＤＦ８Ｂ型内燃机车冷却水系统故障除了本文中提到的冷却水异常耗费故障ꎬ双流道铜散热器高㊁低温窜水故障及膨胀水箱引起的故障等ꎬ还有锈皮及杂物等堵塞热交换器㊁中冷器铜管ꎬ水管路清洁度差等ꎮ为此ꎬ在未来研究和工作实践中ꎬ应不断总结此类故障的原因及解决方法ꎬ以进一步彻底排除ＤＦ８Ｂ型内燃机车冷却水系统故障ꎮ[ＩＤ:００６７００]参考文献:[１]㊀戚墅堰机车车辆厂.东风８Ｂ型内燃机车[Ｍ].北京:中国铁道出版社ꎬ１９９９.[２]㊀陈辉.ＤＦ８Ｂ型内燃机车冷却水系统故障分析[Ｊ].铁道技术监督ꎬ２０１０ꎬ３８(２):２３－２５.[３]㊀戚墅堰机车车辆厂.东风８Ｂ型内燃机车检修手册[Ｍ].北京:中国铁道出版社ꎬ２００４.[４]㊀赵和平ꎬ马德祥ꎬ李学东.ＤＦ８Ｂ型机车冷却水异常耗费的原因分析及对策[Ｊ].内燃机车ꎬ２００４ꎬ３９(１１):３３－３４.[５]㊀张勇.ＤＦ８Ｂ型机车高㊁低温冷却水互窜故障分析[Ｊ].机车车辆工艺ꎬ２０１２ꎬ４９(２):４５－４６.７２。

内燃机车柴油机冷却系统及控制方法摘要：冷却系统是机车柴油机充分发挥其大功率的重要保证，一旦其出现问题或故障，柴油机将无法正常运行，甚至危害机车的行车安全，给运输生产带来极大安全隐患。

基于此，本文详细探讨了内燃机车柴油机冷却系统及控制方法。

关键词：内燃机车；柴油机；冷却系统；控制柴油机冷却系统是内燃机车重要部分，对降低油耗和辅助系统功耗、提高运行经济性、改善柴油机排放等意义重大。

受内燃机车总体设备布局、轴重和辅助系统功耗限制，冷却系统的设计要考虑轻质紧凑的散热器，还要考虑高效的冷却方式和控制策略。

一、冷却系统原理冷却系统旨在使柴油机在所有工况下保持在适当温度范围内，防止柴油机过热或过冷。

内燃机车柴油机冷却系统分为高、低温循环水系统，高温循环水系统水经高温水泵加压后，用于冷却气缸套、气缸盖、增压器等部件，进入高温水散热器及燃油预热器、司机室热风机，经由逆止阀回到高温水泵，形成循环；低温循环水系统水经低温水泵加压后，用于冷却中冷器、机油热交换器，冷却机油、静液压油等，进入低温水散热器、静液压油热交换器，经由逆止阀回到低温水泵，形成循环。

柴油机各部件的热量经冷却系统，在冷却间由散热器散热单节将大部分热量传递给空气，保证柴油机等各部件能及时冷却，处在最佳工作温度下。

二、现有内燃机车柴油机冷却系统和控制方法1、冷却系统。

传统东风内燃机车冷却水系统由高低温水泵、中冷器、机油热交换器、散热器、膨胀水箱等构成，冷却气缸套、气缸盖等高温部件系统为高温冷却水系统，冷却机油、增压空气的冷却水系统称为低温冷却水系统，机车冷却系统高低温散热器一般布置在前后，高低温冷却水系统分别由冷却风扇控制。

HXN3内燃机车冷却系统与传统东风内燃机车基本相同，不同处在于采用全封闭加压冷却方式，机油热交换器冷却设置在高温冷却系统中，低温冷却系统仅用于增压空气冷却，所以低温水温不受油温影响。

通过调节高低温冷却风扇电机工作频率，可根据不同排放及油耗要求分别控制高低温水温。

谈内燃机车冷却系统研究作者：白赟竹来源：《城市建设理论研究》2013年第20期摘要：本文根据作者多年工作经验先后分析了方案设计，附加换热器设计，最后对进水温度与流量的调控进行了简单的阐述。

关键词：内燃机车；冷却系统中图分类号：TK4 文献标识码：A 文章编号：一、方案设计在温度特别高的情况下内燃机车的冷却系统可以降低650KW的热量，增加28%左右的散热量，即约180kW，这样就可以保证机器出口水温在警戒温度之下。

实践证明，内燃机工作水温在80～90℃时内燃机技术性能将维持在最佳状态，且主换热器只可为系统降温10℃，故设定内燃机进口设计水温为80℃．然而内燃机运行温度也不可过低，低于40℃时需采用预热装置对机油、燃油进行预热[4]，因此，当内燃机出水温度低于80℃时即不使用附加换热器．改造后的冷却系统增加了附加散热器，同时采用自动调节系统[5]根据主换热器出水温度调节进入附加换热器的水流量，以有效地降低进入内燃机的循环水温。

冷却系统流程为：从内燃机出来的高温水进入温控阀，当水温低于70℃时，温控阀的副阀门打开，此时循环水全部流入水泵，再被水泵压入内燃机；当水温高于80℃时，温控阀主阀门打开，水流过主换热器时，采用风冷冷却循环水，经一次冷却的循环水流经温控阀2时，由水温的高低来调节主阀门开启的大小。

当主换热器出水温度低于80℃时，直接进入水泵；高于80℃时，在温控阀的控制下冷却水以一定流量流经附加换热器，通过风冷降温后再与旁通的冷却水混合，最后由水泵压至内燃机，至此完成一个新的冷却循环。

二、附加换热器设计根据所研究的内然机车技术运行条件，通过内燃机车主换热器的水流量，经附加换热器带走的热量，附加换热器的设计进口水温℃，内燃机进口设计水温℃．机车在爬坡时车速一般为，进入机车百叶窗的空气流速钞大约为．附加散热器的迎风面积，空气的质量流量，进口温度℃，出口温度℃．1.附加换热器的选型原内燃机车冷却系统的主体换热器为板翅式换热器，系统改造的任务是在该主体换热器的基础上进一步加强换热能力，由于内燃机车冷却系统的空间有限，所以，附加换热器的限制空间仅为，考虑到换热器与管道阀门的衔接等，改造后冷却系统应更为紧凑，对换热器的体积提出了更为严格的要求．基于板翅式换热器高效及紧凑性等特点，选用板翅式换热器作为内燃机车冷却系统的附加换热器．2.翅片的选择及设计考虑到空间有限及需要强化传热等方面因素，采用具有高效换热能力的锯齿形翅片．经过对比分析，选择较适合的几何参数。

摘要随着内燃机车向单机大功率方向不断发展，要求机车冷却系统散逸的热量越来越大，其性能直接影响机车的经济性和可靠性。

由于受机车轴重和结构空间尺寸的限制，冷却系统设计和冷却装置结构布置与机车总体布置之间遇到了较大的技术难题。

散热器数量的增加，使得冷却系统流程数也相应增大，导致机车冷却系统通水阻力和水系统压力都大幅度提高。

传统的冷却系统形式和散热器结构难以满足大功率机车的发展要求。

在常规冷却系统设计方法的基础上，研究提出了多流程散热器。

该多流程冷却系统具有冷却效率高、结构简单、水泵消耗的辅助功率小及冷却系统部件工作可靠性高等优点。

本文分别介绍了机车冷却系统及其作用、现有的几种冷却技术以及对多流程散热器进行了研究及分析计算，并将三流程散热器与单流程散热器进行了试验比较。

本课题针对CKD9型内燃机车冷却系统的设计要求，提出一种新型的多流程散热器结构方案。

该方案有效利用散热器冷却水与冷却空气的温差，达到提高散热量的目的。

关键词：内燃机车；冷却系统；散热器；流程；对比；ABSTRACTWith the development of diesel locomotive to single high-power,the displacement of motorcycle cooling system has been needed much larger.Its quality affects the economy and reliability of locomotive directly.Because of the locomotive axle weight and constraints of space size, there are many technical problems between cooling system design and cooling system device and the whole arrangement of lecomotive.With the increase of the number of radiators,the quantity of flow has increased ,which made the water-resistance of cooling system and the pressure of water system to a great extent.Traditional form of the cooling system and structure of radiators cannot meet requirements of the development ofhigh-power locomotives. On basis of conventional method of making cooling system, we make multi-process radiators. These multi-process radiators have advantages of high efficiency of cooling, simple structures, little power of water pump and high reliability of cooling system. This text introduced the cooling system and function of locomotives,several existing cooling technologies and analysis and calculation of multi-process radiators respectively and make a tested comparison between tri-flow radiators and single-flow radiators.According to the requests of designing a cooling system of CKD9 diesel locomotive, we come up with a stuctural program of multi-flow radiators.This program use the temperature difference between cooling water and cooling air effectively to get the target of increasing displacement of heat.Key words:diesel locomotive;cooling system;radiator;flow;contrast;目录第一章绪论 (4)第二章机车冷却系统 (6)2.1冷却系统的作用 (6)2.2冷却系统的分类 (7)2.3冷却系统的主要部件 (7)2.3.1散热器 (7)2.3.2油水热交换器 (7)2.3.3冷却风扇 (7)本章小结 (7)第三章冷却系统设计 (8)3.1现有的几种冷却技术 (9)3.1.1常规冷却技术 (9)3.1.2双流道散热冷却技术 (9)3.1.3高温冷却技术 (10)3.1.4干式冷却技术 (10)本章小节 (11)第四章多流程散热器的研究 (11)4.1结构方案的提出 (11)4.2新的冷却系统设计方法 (14)4.3通水阻力分析及冲刷腐蚀 (15)本章小节 (16)型内燃机车用三流程散热器设计 ........................................... 错误!未定义书签。

内燃机的冷却工艺和技术研究第一章引言内燃机是现代交通运输、工业生产和农业生产不可或缺的重要设备，而内燃机在发挥其作用的过程中，不可避免地会产生大量的热量，如果不加以合理的处理和利用，就会严重影响内燃机的性能和寿命。

因此，冷却是内燃机技术中不可或缺的一部分。

本文将从内燃机冷却的基本原理、冷却元件的分类及其特点、冷却液的应选参数和冷却系统的优化设计等角度进行论述。

第二章内燃机冷却的基本原理内燃机工作时，燃烧室内燃烧产生的高温热能会引起发动机部件的温升。

长时间高温作用将使发动机部件的材料发生变形、疲劳，甚至烧蚀、熔化。

因此，需要采用冷却措施来降低部件温度，从而保证发动机以安全、稳定的性能运转。

发动机冷却的基本原理是将高温部件周围的热量传递到发动机的散热系统中，并通过散热器将热量传递给外部空气，使发动机保持在适宜的工作温度范围内。

第三章冷却元件的分类及其特点内燃机冷却元件是指用来降低内燃机工作温度的部件。

常用的冷却元件有水泵、散热器、风扇、温度传感器等。

根据其工作原理和安装位置的不同，可以将冷却元件分为以下几类：3.1 汽车发动机的冷却元件汽车发动机冷却系统中主要包括水泵、散热器和风扇。

传统的发动机散热器是由一系列铝制平行管和铜制水箱组成，其主要特点是使用的是水冷却系统，可有效降低发动机温度，但散热器设计差异较大，易导致散热不匀或过热问题。

为解决这些问题，近年来出现了多种散热器型号，例如针式散热器、芯式散热器、梳式散热器，它们都具有散热效果好、做工精细、阻力小、重量轻等优点。

3.2 工程机械的液冷却工程机械冷却的方法一般采用液冷却，即通过水泵将冷却液引入散热器进行热交换，再将热量传递给大气，在空气中散热。

工程机械使用的散热器一般采用丝网或铜管散热器，能够大大提高散热效果。

3.3 飞机发动机的冷却元件飞机发动机的冷却元件主要有涡轮增压器冷却器、涡轮喷气式发动机的外涂层热障涂层和对流层制冷系统，球形喷剂热电子冷却器等。