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使用说明书 |
柴油发电机组的冷却系统组成和作用 |
柴油机冷却系统的主要工作是将热量散发到空气体中，防止发动机过热。但是如果发动机变冷，会加速零部件的磨损，从而降低发动机的效率，排放更多的污染物。因此，冷却系统的另一个重要功能是尽快加热发动机并使其保持恒温。闭式水循环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。
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柴油机水箱散热器位置图 |
一、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，压入柴油发电机各冷却部位，保证柴油发电机运行时冷却水不断循环。在柴油发电机上广泛采用离心式水泵，其分为封闭式、半封闭式、开放式结构。
图1 离心水泵的分类
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。
当叶轮在泵壳内旋转时，产生离心力，泵壳内的水在离心力的作用下，被甩向泵壳的内壁，流到出水管，然后进人缸体水套，同时叶轮中心部分形成低压，冷却水从进水管吸人补充。离心式水泵具有结构简单、排水量大、体积小，而且工作时发生故障或损坏时仍不妨碍水的自然循环等特点，因而得到广泛应用。
下面图2所示为柴油发电机离心力水泵的结构。它装在柴油发电机右列前端，由齿轮传动。
图2 离心水泵结构图
二、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。
1、工作原理
散热水箱由上水槽（室）、散热芯部、下水槽（室）水箱盖及两边支撑架等组成。柴油发电机工作时，上下水槽分别用来贮存热、冷水，起散热作用的是芯部。从汽缸盖流出的冷却水进入上水槽，再通过芯部铜管下流过程中，将热量传给空气，冷却后的水进入下水槽，然后流入水泵进行循环。
2、散热芯部的型式与结构
散热芯部通常有管片式和管带式两种，对它们的要求是应有足够的散热面积和良好的导热性能。
（1）散热水箱管片式芯部结构
它由扁铜管和散热片组成，扁铜管平行均匀地排列，散热片紧密地套装在铜管上，以扩大其散热面积。冷却水在扁铜管内流过，将热量传给钢管和散热片。同时，风扇旋转使空气从管和做热片的间隙中吹过，将热量带走，水温下降。
（2）散热水箱管带式芯部结构
它由扁铜管和波纹状散热带组成。扁铜管平行均匀地排列，波纹状散热带焊接在扁铜管之间。其散热机理与管片式类同，不再赘述。
管片式与管带式两者比较，前者散热面积大，对气流阻力小，结构刚度好，耐高压不易破裂，但制造工艺较复杂；后者结构刚度较前者差，空气阻力也较大，但制造工艺较简单，散热性能优于前者。
3、散热水箱盖的结构
为了防止水温升高时产生水蒸汽，使散热水箱内压力升高，或因水温降低水蒸汽凝固及水量减少时散热水箱内压力过低而影响冷却系统正常工作，因此，在散热水箱加水口上常装有空气——蒸汽阀的水箱。它由蒸汽阀、空气阀和盖子组成。蒸汽阀的作用是减少冷却水的消耗。
当柴油发电机工作时，随着冷却水温逐渐升高，系统内的压力逐惭增大，水箱内的蒸汽压力超过（25～36）kPa时，水箱盖内的大弹簧被压縮，蒸拽阀开启，水蒸汽从泄汽管排出，避免箱内压力过高。当系统内压力降到一定值时，蒸汽阀新关闭。当柴油发电机停机时，由于冷却水的消耗和蒸汽冷却凝结的缘故，便系统内的压力降低到低于外界大气压力（10～12）kPa时，空气压开空气阀进入水箱，因此，使水箱内外压力保持平衡，避免水箱胀坏或水管吸瘪。
图3 水箱盖结构图
三、冷却风扇
风扇的作用是增加通过热水箱的风速和风量，以提高热水箱的散热能力。柴油发电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。
为柴油发电机风扇结构，它由风扇叶片、皮带轮、风扇轴和风扇架等组成。风扇叶片用螺钉固定在皮带轮上。皮带轮由两个滚珠轴承支承在风扇轴上，在皮带轮的侧面装有黄油嘴，以便用油枪压人黄油，润滑轴承。在轴承外面装有油封，以防止黄油从后轴承内流出。
四、节温器
节温器安装在水管与散热器之间。柴油发动机大多采用蜡式节温器或乙醚折叠式节温器，使用最广泛的是蜡式节温器。在发动机（冷却液）的温度较低时将阀关闭，停止冷却液的循环，使发动机快速热机，在发动机（冷却液）的温度较高时就将阀打开，冷却液又开始循环。
节温器工作原理图
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