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X教授
202X年3月
摘要
发动机的冷却系统作为发动机最重要的组成部分将直接影响发动机的性能。
发动机工作时，与高温燃烧气体接触的零件受热而温度升高，如不加以适当的冷却，会使内燃机过热，充气系数下降，燃烧不正常，机油变质和烧损，零件的摩擦和磨损加剧，加大柴油机的功率消耗，零件工作表面烧损等引起内燃机的动力性、经济性、可靠性和耐久性全面恶化，致使柴油机无法运转。
为此，本文针对135系列柴油机冷却系统的设计要求，参考现有柴油机冷却系统结构，对6135柴油机冷却系统进行了分析。
关键词：
柴油发动机;
冷却系统;
冷却液
Abstract
Asthemostimportantpartoftheengine,coolingsystemoftheenginewilldirectlyinfluenceperformanceoftheengine.Whentheengineworks,thetemperatureofpartstouchingwithburninggasinhightemperaturerisesduetobeingheated.Ifpartsdon’tbecooleddownproperly,internal-combustionenginewilloverheat,theinflatablecoefficientwilldecline,combustionwillbeabnormal,theengineoilwilldeteriorateandbeburntout,thefrictionandwearofpartswillintensifies,powerconsumptionofdieselenginewillincreases,thesurfaceofpartswillbeburntout,whichwillbringoveralldeteriorationofdynamicproperty,economicalefficiency,reliabilityanddurabilityaboutinternal-combustionengine,andcausedieselenginenottowork.Forthisreason,thispaperaimsatthedesignrequirementsofcoolingsystemaboutdieselenginein135series,analyzescoolingsystemofdieselenginein6135,referringtocoolingsystemstructureofcurrentdieselengine.
Keywords:
dieselengine,coolingsystem,coolingfluid
朗读
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第1章绪论
如果一台发动机，冷却系统的维修率一直居高不下，往往会引起发动机其他构件损坏，特别是随着车辆行驶里程的增加，冷却系统的工作效率逐渐下降，对发动机的整体工作能力产生较大的影响，冷却系统的重要性再于维护发动机常温下工作，尤如人体的皮肤汗腺，如果有一天，人体的汗腺不能正常工作，那么身体内的热量将无法散去，轻则产生中暑，重则休克。
1.1发动机冷却系统概述
冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
发动机的冷却系有风冷和水冷之分。
以空气为冷却介质的冷却系成为风冷系；
以冷却液为冷却介质的称水冷系。
第2章发动机冷却系统的基本组成及作用
冷却系统的作用是及时散发发动机受热零件吸收的部分热量，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
冷却液为冷却介质的称水冷系统，新上市轿车几乎都用水冷系统。
2.1冷却系统的循环
汽车发动机的冷却系为强制循环水冷系，即利用水泵提高冷却液的压力，强制冷却液在发动机中循环流动。
冷却系主要由水泵、散热器、冷却风扇、储液罐、节温器、发动机缸体和缸盖水套等组成。
在冷却系统中，有两个散热循环：
一个是冷却发动机的主循环，另一个是车内暖风循环。
2.1.1发动机冷却主循环
主循环中包括了两种工作循环，即冷车循环和正常循环。
发动机起动后，逐渐升温，冷却液的温度还无法打开节温器，此时冷却液只经过水泵在发动机内进行冷车循环，使发动机尽快地达到正常工作温度。
随着发动机冷却液温度升到了节温器的开启温度，冷却循环开始正常循环。
此时，冷却液从发动机流出，经过散热器散热后，再经水泵流回发动机。
2.1.2暖风循环
暖风循环同样是发动机的一个冷却循环。
冷却液经过暖风加热芯，将冷却液的热量传入车内，然后流回发动机。
暖风循环不受节温器的控制，只要打开暖气，该循环就开始工作。
2.2冷却系统零部件
在冷却系统中，冷却介质是冷却液，主要零部件有节温器、水泵、水泵皮带、散热器、散热风扇、水温感应塞、水温传感器、储液罐、暖风加热芯等。
2.2.1冷却液
冷却液又称防冻液，是由防冻添加剂及防止金属产生锈蚀的添加剂和水组成的液体。
它需要具有防冻性，防蚀性，热传导性和不变质的性能。
现在经常使用乙二醇为主要成分，加有防腐蚀添加及水的防冻液。
2.2.2水泵
水泵给冷却液加压，保证冷却液在冷却系中循环流动。
水泵的故障通常为水封的损坏造成漏液，轴承毛病使转动不正常或出声。
2.2.3散热器
发动机工作时，冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外流过，热冷却液由于向空气散热而变冷。
散热器上还有一个重要的小零件，就是散热器盖，随着温度变化，冷却液会热胀冷缩，散热器器因冷却液的膨胀而内压增大，内压到一定时，散热器盖开启，冷却液流到储液罐；
当温度降低，冷却液回流入散热器。
2.2.4节温器
节温器在80℃后开启，95℃时开度最大。
节温器不关闭，会使循环从开始就进入正常循环，这样就造成发动机不能尽快达到正常温度。
节温器不能开启或开启不灵活，会使冷却液无法经过散热器循环，造成温度过高，或时高时正常。
2.2.5散热风扇
正常行驶中，高速气流已足以散热，风扇一般不会在这时候工作；
但在慢速和原地运行时，风扇就可能转动来助散热器散热。
风扇的起动由水温感应器控制。
2.2.6水温感应塞
水温感应器是一个温度开关，当发动机冷却液温度超出90℃以上，水温感应器将接通风扇电路。
循环正常时，温度升高，如果风扇不转，就需要检查水温感应塞和风扇。
2.2.7水温传感器
水温传感器感知发动机冷却液温度，并把发动机冷却液温度信号传送到发动机控制模块（ECM）。
2.2.8储液罐
储液罐的作用是补充冷却液和缓冲热胀冷缩的变化，不要加液太满。
如果储液罐完全没有冷却液，就不能仅仅在罐中加液，要开启散热器盖检查液面并添加冷却液。
2.2.9暖风加热芯
此循环不受节温器控制，冷车时，打开暖风，这个循环会对发动机的升温稍有延后的影响，但影响实在不大。
冷却系统发生故障，发动机水温表显示将会升高，驾驶员应经常观察水温表的指示。
第3章发动机冷却系统的工作过程
主循环中包括了两种工作循环，即“冷车循环”和“正常循环”。
冷车着车后，发动机在渐渐升温，冷却液的温度还无法打开系统中的节温器，此时的冷却液只是经过水泵在发动机内进行“冷车循环”，目的是使发动机尽快地达到正常工作温度。
随着发动机的温度，冷却液温度升到了节温器的开启温度（通常这温度在80℃后），冷却循环开始了“正常循环”。
这时候的冷却液从发动机出来，经过车前端的散热器，散热后，再经水泵进入发动机。
3.1发动机冷却系统的维护
冷却水温不适，会造成发动机低温运转或过热；
水质不良将引起水垢、腐蚀及气蚀；
冷却水内漏、水质不良均会引起故障。
3.1.1过冷运转
发动机在水温低于650C下运行叫做冷运转。
发动机未曾充分运转使水温达到一定程度就会开始工作，或者当节温器开启温度过低时，冷却水过早进入大循环，都会引起过冷运转。
当气缸壁温度从800C降至500C时，缸套的磨损增加约5倍。
而在气缸壁温度达到80~850C时，磨损量明显降低。
水温过低，柴油在燃烧室温升较慢，滞燃期长，燃烧过程恶化，运转性能不良。
低温运转与发动机故障的关系。
低温运转的主要原因是节温器失效。
检查方法如下：
（1）检查冷却水的温升速度。
观察仪表板水温表，如水温升得很慢说明节温器工作不正常。
（2）检查散热器水温，把数字式温度计的传感器插入水箱，测量上水室与水温表读数（发动机水套温度）并作比较。
水温升到68~720C以前，甚至发动机启动不久，散热器的水温就和水套的水温一同升高，表明节温器不良。
（3）拆检节温器，确认故障。
将节温器放在水中，检查节温器阀门开启和完全开启的温度是否符合修理手册的规定。
节温器失效，应及时更换，否则会缩短发动机的使用寿命。
3.1.2过热运转
为使发动机达到热平衡，要用冷却水把20%~30%的热量带走，使冷却水套中的水温保持在80~900C。
发动机水温超过950C运行叫做过热运转。
（1）水温过高的处理运行作业中，应注意水温表和变矩器油温表读数。
发现发动机过热运转，应停止作业，让发动机转速降到中速（1000~1100r/min）。
切勿在过热时直接加水。
温度高达400~5000C的缸盖在急剧降温时容易发生龟裂。
热机停车前，应让发动机殆速几分钟，以防止高温的活塞和其它零件的油膜结胶与焦化。
（2）过热运转引起的故障
a充气系数下降，混合气燃烧不正常，引起敲缸、爆燃，功率下降。
B缸盖、气门、缸套、活塞、活塞环等受热零件热应力增大，常产生热裂。
C破坏滑动配合的正常间隙，稀释油膜，造成活塞拉缸。
D烧坏缸套的防水胶圈。
E机油早期劣化变质，造成润滑不良，容易烧瓦。
（3）产生过热的原因
a发热过度。
原因是：
发动机正时不良，点火过迟；
燃烧室中窜入机油或喷入过量柴油；
长时间超负荷作业；
变矩器或变速器故障引起传动系油温过高；
液压油温过高。
B散热不足。
水量不足，缺水运行；
水质不良，水中混入机油或传动油，降低热传导性；
水质过硬产生大量水垢，严重影响散热；
水中混入气泡降低其冷却能力；
节温器不良，大循环开度不够；
泥砂、锈皮、水垢等杂质堵塞水箱；
水箱格栅被树枝、昆虫、泥砂、杂物堵塞，水泵不良，风扇皮带松弛、风扇叶片变形，造成强制制冷不足等。
3.1.3水质监测
机内冷却水主要测试以下3项。
（1）亚硝酸离子浓度冷却水长期使用后，缓蚀剂耗损，防腐蚀器失效，应控制缓蚀剂含量（见表1）。
（2）盐类总浓度测试测定冷却水的电导率，从而判断盐的总浓度。
（见表2）
（3）酸碱值利用水质仪的数字式PH计，测定水是否为中性。
（见表3）
表3
范围冷却水酸碱度6~8PH
处理当超出范围时，进行特殊处理，放出一些冷却水，再加一些自来水，使PH值保持规范内。
3.2水冷式发动机的主要部件
正确维护发动机的冷却系统，首先应了解常用的水冷式发动机的主要部件：
3.2.1冷却水泵和节温器
冷却液在冷却系统中的流动，主要依靠冷却水泵的动力；
节温器能感知发动机的工作温度，低温时，它封住水套中的水，令其在水套内流动，当达到一定温度时再打开，让水经过散热水
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