柴油机冷却系统的检修

梁宗辉

摘要：柴油机动力强劲、热效率高，被广泛应用在各个领域中。柴油机冷却系统如果不能良好地工作，将产生一系列不良后果，导致柴油机不能正常工作。通过对柴油机常见冷却系统的介绍，提高人们的认知。通过对冷却系统主要部件维修技术的阐述，提高柴油机的维修质量。

关键词：柴油机；冷却系统；检修

引言

小型柴油机的冷却系统有风冷系统和水冷系统两种，由于风冷系统的自然循环冷却结构简单，零部件数量少使用维修方便、不易损坏，且很多零部件与水冷系统中强制循环冷却中的零部件相似，故在此不再作介绍，重点介绍最复杂的闭式强制循环水冷系统中的零部件的检验与维修，该系统的主要零部件包括水散热器(水箱)、水泵、风扇、节温器等。

1冷却系的重要性

柴油机冷却系的功用是保证发动机在最适宜的温度下工作，保证发动机既不能在过热的情况下工作，也不能在过冷的情况下工作。

发动机工作时，汽缸内温度可达到1800～2000℃。如果冷却系统不工作，将会产生以下不良后果:（1）直接与高温气体接触的金属零件将过热，超过金属材料所能承受的温度，机械性能降低，膨胀、变形，使其失去工作能力。（2）柴油机润滑所使用的是矿物润滑油(从石油中提炼出来的)，它们不能承受高温。温度的升高不仅使润滑油变稀，还会使润滑油变质、烧焦，失去润滑作用，使柴油机无法工作。（3）由于温度高，汽缸内压力也高，这样新鲜空气进得少，因缺氧柴油不能完全燃烧，使柴油机功率不足。由上可知，柴油机冷却系是必不可少的。但冷却系的冷却强度要适度，过度冷却会使汽缸等零件温度过低，对柴油机工作不利。（1）温度过低，使燃烧条件变坏，柴油不能完全燃烧，冒黑烟，导致耗油率上升，功率下降。同时，产生积碳的可能性增加。（2）温度过低(一般冷却水温度小于60℃)时，废气中的水蒸汽会在汽缸壁凝结成水，废气中的酸性气体，如二氧化碳，溶入水中，形成酸，腐蚀汽缸等零件，这就是汽缸的低温腐蚀。酸性物质进入润滑油，会腐蚀轴瓦等有关零件。（3）温度过低，矿物润滑油的黏度增高，流动性不好，不易进入摩擦表面，并使运动阻力增加。

2常用冷却系统的特点

（1）风冷式冷却系统是用空气直接冷却，由冷却风扇使冷却空气高速吹过散热器表面，带走散出的热量。汽缸外壁都带有散热片，以增加散热面积，同时布置有导风罩，以达到有效、均匀的冷却。主要应用于小型移动式农机具、露天作业机械、工程机械等，具有结构简单、质量轻，便于翻造、维修，对地区、气温变化适应性强，但燃油消耗较高，散热困难、热负荷高等优缺点。

（2）散热器。散热器的功用是将冷却水的热量传给大气，使水温降低。为此，散热器必需具备足够大的散热面积，同时还需用导热性能好的材料，它是强制冷却系和热对流冷却系中的主要部件。散热器由上水箱、散热芯和下水箱三部分组成。目前发动机上散热器芯部大多采用管片式结构，即在装有进、出水管的上、下水箱之间焊有大量扁形黄铜管，使芯与上、下水箱接通，扁铜管外套有散热片。采用扁形管的原因，一是扁形管与圆形管面积相同时，扁管具有较大的散热面积;二是在冬季当管中水冻结膨胀时，扁管横截面有较大的变形余地，从而可免于胀裂。

（3）蒸发式水冷却系统，无水泵、风扇，散热器是个简单的蒸发水箱。利用冷却水的热循环和蒸发达到散热冷却的目的。广泛用于工农业小型动力装置，结构最简单，但耗水量大、易形成水垢，散热能力有限。

（4）凝汽冷却系统，在冷却水的热循环中，借助冷凝器和风扇，加速热量散发，使蒸汽冷凝为水循环使用。冷却水基本不散发于大气中，减少了耗水量。广泛用于工农业小型动力装置，结构较复杂，耗水量小。

3柴油机冷却系统的检修

3.1散热器漏水的检查

散热器在修理之前必须进行漏水检查。首先进行外部检查，观察是否有水管松脱、碰伤、裂缝、折断、挤扁等，然后进行漏水检查。进行漏水检查前，应先把散热器内沉积的水垢彻底清除，以利于查找或发现漏水部位。水垢的清除可采用如下方法:将散热器放在80～90℃的含有5%～10%苏打溶液里煮1.5～2h后，排净散热器内的溶液，再放到80～90℃的热水中洗涤，最后用2～3MPa的压缩空气把散热片之间的脏物吹净，便可用下列两种方法检查散热器有无漏水及以漏水的部位。①气压法:检查时，将散热器所有通口堵住放到盛满水的槽子里，用气泵把压缩空气从进水管打入散热器内，观察散热器上是否出现气泡，如有气泡涌向水面，则气泡涌出处即为散热器破漏处。压入散热器内的空气压力为1MPa左右。②水压法:将散热器装置在专用设备上，然后把水从进水管压入到散热器内。在1～1.5个大气压下，5min无漏水现象，说明散热器良好。

散热器的修理。①散热器上、下水室破漏，可剪一块比破裂处稍大的铜皮，进行焊补。②散热器水管破裂，先把附近的散热片轻轻拨开，用刀刮去破裂处周围的氧化层，露出铜的本色，涂上焊药水，加以锡焊。如破漏处较大，可按焊修上、下水室的方法包补一块薄铜皮焊接。③散热器水管损伤严重时，可将损坏的水管剪断，用焊锡封闭。但封闭堵住的水管不得超过总数的5%，否则影响散热效果。④损坏的水管较多，则应更换新管。

3.2冷却水泵的维修

①检验水泵轴与叶轮的配合情况，若叶轮与水泵轴是过盈配合的，叶轮在轴上松动，应进行修理;②检验叶轮有无裂纹和严重穴蚀及腐蚀;③检验水泵轴与轴承配合情况;④检验水封部件的磨损及密封情况，经常观察水泵上的泄水孔，如停机后该水孔仍漏水不止，说明水封损坏;⑤检验叶轮和水泵体之间的轴向间隙;⑥如有水泵试验台，可在试验台上进行扬程及流量、密封性试验。

修理。①如叶轮在轴上松动，应更换零件或进行镀复、涂胶粘接;②如叶轮裂纹、严重穴蚀及腐蚀应进行更换，对轻度穴蚀的叶轮可采取胶补修理;③水泵轴、轴承若有严重磨损应更换;④封水圈部件若磨损严重、漏水应更换。另外，因不同柴油机生产厂家的不同，其水泵多有不同，损坏的零件应向各生产厂家咨询，按其要求进行零部件的更换。

3.3风扇

（1）风扇累计工作100～200h后，应检查固定螺栓及风扇传动带的松紧度，正常情况下，在传动带中段加30～50N的力，传动带应能按下10～20mm的距离，如张紧过甚会造成充电发电机、风扇和水泵上的轴承磨损加剧;如太松也会使风扇达不到所需的转速、风量不足。调整方法可通过改变张紧轮或充电发电机支架的位置来调节。若传动带伸长或有裂缝、分层等缺陷应进行更换，若风扇传动带是两根应同时更换。

（2）风扇皮带轮上的轴孔、轴承座孔磨损，可采用扩孔镶套修复。

（3）风扇叶片铆钉松动，可用重铆或焊补的方法使其可靠固定。当铆钉孔磨损成椭圆形时，可以修孔，用加大铆钉重新铆合。

（4）风扇叶片和叶片架产生裂缝时，可用气焊修补，然后进行表面修整。产生变形时可用冷校正法进行修复，每片的倾斜角度应相等，一般柴油机为300°，变形严重的应更换。

结语

目前，柴油机技术的发展日新月异，品牌也是日渐增多，各式各样型号的柴油机不断的出现，极大地提高了我们装备的保障能力，确保了柴油机供电系统工作的可靠性，增强了我们完成各种高难度任务的实效性，同时由于柴油机种类繁多，维护和修理的标准不同，在给我们工作带来便利的同时，也增加了一定的难度。

参考文献

［1］喻革．车用柴油机常见故障维修技术研究［J］．中国设备工程，2020(9):34－35．

［2］徐邓伟．农用柴油机常见的故障及维修［J］．时代农机，2017(3):43－44．

［3］周企贤．拖拉机汽车应用技术［M］．北京:中国农业出版社，2007．