鐵路大型養(yǎng)路機械構(gòu)造與維修 課件 黑棣 2-5冷卻系統(tǒng)

大型養(yǎng)路機械構(gòu)造

與故障診斷項目二動力裝置

任務(wù)2-5冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)發(fā)動機工作中溫度過高會怎樣？情境引入冷卻系統(tǒng)作用介紹冷卻系功用使發(fā)動機得到適度的冷卻，并保持其在最適宜地溫度范圍內(nèi)工作。

冷卻系統(tǒng)作用介紹發(fā)動機過熱的影響4）氣缸內(nèi)溫度過高，新鮮氣體受熱膨脹，比容增加，使吸人氣缸內(nèi)的新鮮氣體重量減少，功率降低。3）潤滑油在高溫下容易氧化變質(zhì)，使黏度下降，潤滑條件惡化，摩擦和磨損加劇。1）在高溫下零件的剛度和強度顯著下降，以致發(fā)生變形和破裂。2）受熱后要膨脹，溫度越高，膨脹量越大，以致破壞零件之間的正常配合間隙。冷卻系統(tǒng)類型風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)的類型水冷在冬季啟動時，還可用灌注熱水的方法來預(yù)熱，便于啟動。水冷卻是用水作介質(zhì)冷卻柴油機，然后將熱傳給空氣。優(yōu)點：冷卻比較均勻，可使柴油機溫度穩(wěn)定在最有利的溫度下工作，缺點是冷卻不夠可靠，磨損比較嚴(yán)重，驅(qū)動風(fēng)扇所消耗的功率大，工作時噪聲較大利用空氣冷卻優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、使用維修方便、故障少，啟動柴油機所用的輔助時間短，冬天沒有凍裂的危鹼。在缺水地區(qū)它具有很大的優(yōu)越性冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成冷卻系統(tǒng)的組成（水冷）

冷卻系由散熱網(wǎng)、水泵、散熱風(fēng)扇、冷卻水套、水管和節(jié)溫器、水溫傳感器、水溫指示表等組成。冷卻系統(tǒng)主要組成

散熱器又稱為水箱，由上水室、散熱器芯和下水室等組成。安裝在發(fā)動機前的車架橫梁上。

作用是將水套中出來的熱水自上而下或橫向的分成許多小股并將其熱量散給周圍的空氣使水溫下降。上水箱散熱器蓋下水箱散熱器芯出水管口進水管安裝處散熱器冷卻系統(tǒng)主要組成

車上廣泛采用閉式水冷系，該水冷系的散熱器蓋具有空氣閥——蒸汽閥，可自動調(diào)節(jié)冷卻系內(nèi)部壓力，提高冷卻效果。

蒸汽閥空氣閥蒸汽閥彈簧空氣閥彈簧蓋散熱器蓋

要求：如果冷卻系中水蒸汽過多，壓力過大，可能導(dǎo)致散熱器破裂，因而需要排出多余的水蒸汽；冷卻系統(tǒng)主要組成

發(fā)動機熱態(tài)正常時，兩閥門關(guān)閉，將冷卻系與大氣隔開。因水蒸氣的產(chǎn)生使冷卻系內(nèi)的壓力稍高于大氣壓力，提高了冷卻水的沸點，改善了冷卻效能。當(dāng)散熱器內(nèi)部壓力達到126～137Kpa時，蒸汽閥開啟而使水蒸汽從通氣孔排出；當(dāng)水溫下降，冷卻系內(nèi)部的真空度低于10～20Kpa時，空氣閥打開，空氣從通氣孔進入冷卻系，以防散熱器及芯管被大氣壓癟。散熱器蓋冷卻系統(tǒng)主要組成

作用：保持正確的冷卻液面；

安裝：上方用一根軟管通大氣，另一根軟管與散熱器的溢流管相連。膨脹水箱當(dāng)散熱器內(nèi)蒸汽壓力升高到某一值時，其蓋上的壓力閥打開，冷卻液通過壓力閥通過溢流管進入儲水箱；當(dāng)溫度下降時，冷卻液又從通過補償水桶真空閥流回到散熱器內(nèi)部。這樣可以防止冷卻水損失。補償水桶內(nèi)部印有兩條液面高度標(biāo)記線，補償水桶內(nèi)的液面高度應(yīng)位于這兩種刻線之間。冷卻系統(tǒng)主要組成水泵作用：對冷卻水加壓，使之在冷卻系中循環(huán)流動。

汽車上廣泛使用離心式水泵。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、泵水量大及因故障而停止工作時，不妨礙水在冷卻系內(nèi)部自然循環(huán)等優(yōu)點。冷卻系統(tǒng)主要組成風(fēng)扇

功用：用來提高流經(jīng)散熱器的空氣流速和風(fēng)量，增強散熱器的散熱能力，同時對發(fā)動機其他附件也有一定的冷卻作用。

位置：風(fēng)扇通常安排在散熱器后面并與水泵同軸。軸流式風(fēng)扇所產(chǎn)生的風(fēng)，其流向與風(fēng)扇軸平行；軸流式風(fēng)扇效率高，風(fēng)量大，結(jié)構(gòu)簡單，布置方便。因而在車用發(fā)動機上得到了廣泛的應(yīng)用。特點：車用發(fā)動機的風(fēng)扇通常為軸流式。冷卻系統(tǒng)主要組成目的：冷卻調(diào)節(jié)裝置一是改變冷卻液的流量和循環(huán)路線；二是改變流經(jīng)散熱器的空氣流量和流速。要保證發(fā)動機在最佳的溫度下工作，不出現(xiàn)過熱過冷現(xiàn)象，就必須能根據(jù)使用條件的變化自動調(diào)節(jié)發(fā)動機冷卻強度。方法：強制式水冷卻系統(tǒng)的冷卻強度，一般受車的行駛速度，曲軸、水泵和風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速及外界氣溫的影響。冷卻系統(tǒng)主要組成節(jié)溫器根據(jù)發(fā)動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環(huán)流動路線，從而控制通過散熱器冷卻水的流量，保證發(fā)動機在適宜的溫度下工作。風(fēng)扇溫控開關(guān)在冷卻水溫度升高時，其內(nèi)部的溫控介質(zhì)膨脹而使風(fēng)扇以高速運轉(zhuǎn)，加速了發(fā)動機的冷卻；相反，若在冷卻水溫度降低的時，介質(zhì)收縮而使風(fēng)扇低速運轉(zhuǎn)或停下來，實現(xiàn)了對散熱器電動機風(fēng)扇的控制。百葉窗通過調(diào)節(jié)流經(jīng)散熱器的空氣量來調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強度，使發(fā)動機在適宜的溫度下工作。冷卻系統(tǒng)主要組成冷卻水和防凍液冷卻水

汽車發(fā)動機中使用的冷卻水應(yīng)是清潔的軟水，如雨水，自來水等；而井水、河水等硬水中含有礦物質(zhì)，在高溫下易生成水垢，不能作為發(fā)動機冷卻水。防凍液為防止在冬季寒冷地區(qū)，因冷卻水結(jié)冰而發(fā)生散熱器、氣缸體、氣缸蓋變形或脹裂的現(xiàn)象，在冷卻水中加入一定量的防凍液以達到降低冰點、提高沸點的目的。冷卻系統(tǒng)工作原理水泵把該系統(tǒng)的冷卻液進行加壓，使之在缸體水套中流動，冷卻液從氣缸壁吸收熱量，溫度升高，受熱后的冷卻液繼續(xù)向上壓入氣缸蓋，繼而從缸蓋流出并進入散熱網(wǎng)。由風(fēng)扇強力抽吸，且車體本身在行駛中空氣從前向后高速流過散熱網(wǎng)，不斷地將流經(jīng)散熱器的冷卻液的熱量帶走。冷卻后的液體由水泵從散熱器底部重新吸入水套。繼而其將在冷卻系中不斷進行循環(huán)。冷卻系的工作原理冷卻系統(tǒng)工作原理冷卻系的大循環(huán)，小循環(huán)。

小循環(huán)就是水溫低時，水不經(jīng)過散熱器只在氣缸水套內(nèi)進行的循環(huán)流動，目的是使水溫能快速的升高以達到正常機體工作狀況。

大循環(huán)即是水溫高時，冷卻液經(jīng)過散熱器而進行的循環(huán)流動；小循環(huán)大循環(huán)節(jié)溫器冷卻系統(tǒng)工作原理

水冷卻系的大循環(huán)：冷卻水經(jīng)水泵—水套—節(jié)溫器—散熱器，又經(jīng)水泵壓入水套的循環(huán)，其水流路線長，散熱強度大，稱水冷卻系的大循環(huán)。水冷卻系的小循環(huán)：冷卻水經(jīng)水泵—水套—節(jié)溫器后不經(jīng)散熱器，而直接由水泵壓入水套的循環(huán)，其水流路線短，散熱強度小，稱水冷卻系的小循環(huán)冷卻系統(tǒng)工作原理通常利用節(jié)溫器來控制通過散熱器冷卻水的流量。

冷卻系的大小循環(huán)實質(zhì)節(jié)溫器裝在冷卻水循環(huán)的通路中（一般裝在氣缸蓋的出水口），根據(jù)發(fā)動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環(huán)流動路線，以達到調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強度。

當(dāng)發(fā)動機在正常熱狀態(tài)下工作時，即水溫高于95℃，節(jié)溫器閥門打開了通往散熱器的通道，同時關(guān)閉了通往水泵的旁通管，冷卻水全部流經(jīng)散熱器，形成大循環(huán)；當(dāng)冷卻水溫低于80℃時，節(jié)溫器閥門關(guān)閉了通往散熱器的通道，同時打開了通往水泵的旁通管，水套內(nèi)的水只能由旁通孔流出經(jīng)旁通管進入水泵，又被水泵壓入發(fā)動機水套，此時冷卻水并不流經(jīng)散熱器，只在水套與水泵之間進行小循環(huán)，從而防止發(fā)動機過冷；