内燃机车柴油机冷却水系统-直流传动发内燃机车柴油机冷却水系统

东风4B型机车柴油机低温水通路东风4B型机车冷却水系统介绍16V240ZJB型柴油机采用强制循环常温开式冷却方式。东风4B型机车冷却系统主要由冷却水泵、冷却风扇、散热器、膨胀水箱、热交换器、中冷器、各阀、仪表、管路及预热系统的预热锅炉等组成。东风4B型机车冷却水系统介绍1-Ⅱ司机室热风机；2-Ⅱ司机室暖水管；3-静液压油热交换器；4-机油热交换器；5-预热锅炉进水截止阀；6-机油热交换器放水阀；7-预热锅炉排污塞门；8-放水塞门；9-预热锅炉循环水泵组；10-预热锅护；11-预热锅护水温继电器；12-预热锅炉出口水压表；13-预热锅炉进口水温表；14-上(或排)水阀；15-逆止阀；16-燃油预热器；17-截止阀；18-低温水泵；19-Ⅰ司机室暖水管；20-Ⅰ司机室热风机；21-截止阀；22-预热锅炉出水截止阀；23-高温水泵；24-上水(或排水)截止阀；25-Ⅰ司机室出口水温表；26-柴油机出口水温继电器；27-Ⅱ司机室出口水温表；28-截止阀；29-放气截止阀；30-预热锅炉燃油箱；31-膨胀水箱；32-冷却风扇；33-逆止阀；34-预热锅炉进水截止阀；35-放气塞门；36散热器；37-放水阀。什么叫低温水系统为了增气缸内的空气充量，增压空气也用水冷却，一般称为低温水系统或中冷水系统。低温水系统的作用冷却柴油机的增压空气、机油及静液压油，使柴油机机油、静液压油及增压空气均保持在一定温度范围内，保证柴油机正常工作。低温水循环通路低温水泵将冷却水送入中冷器及机油热交换器，经散热器后再经静液压油热交换器，流回低温水泵循环。当低温水系统水量不足时，可由膨胀水箱通过补水管向水系统进行补水。东风4B型机车柴油机高温水通路东风4B型机车冷却水系统介绍16V240ZJB型柴油机采用强制循环常温开式冷却方式。东风4B型机车冷却系统主要由冷却水泵、冷却风扇、散热器、膨胀水箱、热交换器、中冷器、各阀、仪表、管路及预热系统的预热锅炉等组成。东风4B型机车冷却水系统介绍1-Ⅱ司机室热风机；2-Ⅱ司机室暖水管；3-静液压油热交换器；4-机油热交换器；5-预热锅炉进水截止阀；6-机油热交换器放水阀；7-预热锅炉排污塞门；8-放水塞门；9-预热锅炉循环水泵组；10-预热锅护；11-预热锅护水温继电器；12-预热锅炉出口水压表；13-预热锅炉进口水温表；14-上(或排)水阀；15-逆止阀；16-燃油预热器；17-截止阀；18-低温水泵；19-Ⅰ司机室暖水管；20-Ⅰ司机室热风机；21-截止阀；22-预热锅炉出水截止阀；23-高温水泵；24-上水(或排水)截止阀；25-Ⅰ司机室出口水温表；26-柴油机出口水温继电器；27-Ⅱ司机室出口水温表；28-截止阀；29-放气截止阀；30-预热锅炉燃油箱；31-膨胀水箱；32-冷却风扇；33-逆止阀；34-预热锅炉进水截止阀；35-放气塞门；36散热器；37-放水阀。什么叫高温水系统在高温水泵作用下，冷却水进入柴油机的气缸、气缸盖和增压器，对其进行冷却，一般称为高温水系统。高温水系统的作用冷却那些与燃气直接接触的零部件，使柴油机的各零部件均保持在一定温度范围内，保证柴油机正常工作。高温水循环通路高温水泵将冷却水送入气缸、气缸盖及增压器，从柴油机排出的热水，经散热器并借助冷却风扇将水的热量散入大气，继续流回水泵循环使用。当高温水系统水量不足时，可由膨胀水箱通过补水管向高水系统进行补水。冷却水冷却完气缸、气缸盖及增压器后的出水总管温度高，包含水气，所以出水总管有一支流通膨胀水箱，把气排到膨胀水箱。放气东风4B型机车冷却水泵及膨胀水箱16V240ZJB型柴油机采用离心式水泵。高温水泵与低温水泵除叶轮、泵体和吸水壳不同外，其它零件完全相同，转速也相同。离心式水泵由吸水盖、叶轮、蜗壳、水泵轴、水泵体、水泵齿轮、滚动轴承、油封装置、水封装置等组成。高低温冷却水泵安装在泵支承箱的上部，它们由曲轴的泵传动主动齿轮驱动。

东风4B型机车冷却水泵

东风4B型机车冷却水泵1.曲轴转动带动水泵轴及叶轮高速转动，使由芯部进入的水被叶轮带动旋转而获得机械能。2.叶轮内的水在离心力的作用下，被甩向渐扩流道的蜗壳，动能变为压力能进入出水管。3.叶轮芯部的水被离心甩出，进水道内形成局部真空，使冷却水从吸水口不断被吸入叶轮芯部。1-吸水盖；2-水泵体；3-叶轮；4-隔圈；5-机械密封；6-密封座；7-油封；8、12-滚动轴承；9-中间套筒；10-水泵轴；11-水泵座；13-挡圈；14-齿轮东风4B型机车膨胀水箱膨胀水箱安装在动力室的后墙壁顶部，处于冷却系统的最高处。膨胀水箱是为冷却水提供热胀、冷缩的余地，并起到放气和微量漏泄后的补水作用。膨胀水箱由两部分组成，左侧为预热锅炉燃油箱，右侧为膨胀水箱。膨胀水箱为钢板焊接的箱体，连通膨胀水箱的有两根补水管、一根放气管、一根溢水管和一个加水口。溢水管决定膨胀水箱的最高水位。箱的前面装有水位表，可以观察膨胀水箱的水位。东风4B型机车膨胀水箱膨胀水箱有油的原因分析：机车在运用中膨胀水箱的水表玻璃内出现机油，其主要原因是：1.热交换器泄漏(机油热交换器或静液压热交换器)。当柴油机工作时，机油系统的压力高于水系统的压力，机油就从热交换器的泄漏处所流入水系统，随着冷却水的循环而集中于膨胀水箱内。当柴油机停机后，水箱压力高，冷却水又能窜入机油系统中。由于油水互窜，严重影响柴油机各磨擦部的润滑，也造成机油的浪费。2.水温元件漏油。高温水系统水管上的温度控制阀漏油，同样会造成油水互窜。3.预热锅炉燃油箱裂漏，燃油窜入膨胀水箱。东风4B型机车膨胀水箱膨胀水箱涨水的原因分析及处理方法：膨胀水箱涨水的原因主要是有燃气窜入水系统，使水位上涨，显示假水位。这时可逐缸停止喷油泵供油，并打开示功阀，检查水箱是否涨水。若停止某缸供油后涨水现象消失，可停止该缸喷油，同时打开示功阀，维持运行。东风4B型机车膨胀水箱燃气并没有窜入水系统，但水箱溢水原因分析及处理：柴油机放水后再上水时，若直接由水箱上部加水，或从车体底部上水,但未按规定开放有关排气阀时，水系统中的空气不能排出，启机后空气进入水箱，造成水箱溢水。水系统内有空气使水泵出口压力低，部分空气仍在水系统内循环，柴油机转速低时，外界空气极易进入水系统，造成恶性循环。因冷却装置处排气阀处于水系统末端，水系统有空气时,此处压力更低，故开启此排气阀也不能将空气排出。遇此故障，可将柴油机出水总管与水箱连接管处的截止阀关闭，开启冷却装置处排气阀，待空气排出后，再关闭排气阀，开启截止阀。东风4B型机车冷却水系统概述冷却那些与燃气直接接触的零部件、柴油机的增压空气、机油及静液压油，使柴油机的各零部件、柴油机机油、静液压油及增压空气均保持在一定温度范围内，保证柴油机正常工作。

东风4B型机车冷却系统的作用1-Ⅱ司机室热风机；2-Ⅱ司机室暖水管；3-静液压油热交换器；4-机油热交换器；5-预热锅炉进水截止阀；6-机油热交换器放水阀；7-预热锅炉排污塞门；8-放水塞门；9-预热锅炉循环水泵组；10-预热锅护；11-预热锅护水温继电器；12-预热锅炉出口水压表；13-预热锅炉进口水温表；14-上(或排)水阀；15-逆止阀；16-燃油预热器；17-截止阀；18-低温水泵；19-Ⅰ司机室暖水管；20-Ⅰ司机室热风机；21-截止阀；22-预热锅炉出水截止阀；23-高温水泵；24-上水(或排水)截止阀；25-Ⅰ司机室出口水温表；26-柴油机出口水温继电器；27-Ⅱ司机室出口水温表；28-截止阀；29-放气截止阀；30-预热锅炉燃油箱；31-膨胀水箱；32-冷却风扇；33-逆止阀；34-预热锅炉进水截止阀；35-放气塞门；36散热器；37-放水阀。东风4B型机车对冷却系统的要求

对冷却系统的要求：1.密封可靠，避免空气和燃气窜入，造成冷却水堵塞和系统内产生穴蚀。2.对热负荷高的零部件除增加冷却水流量外，还要适当增快冷却水流速以利传热。3.冷却水系统应畅通，流向良好，避免死角或水流停滞现象。4.对增压器带中冷器的柴油机来说，由于中冷器冷却水温要求较低，而气缸套、气缸盖、增压器等部件的冷却水温要求较高，因此要分为高温循环回路和低温循环回路。5.柴油机运用中的冷却水温度应达到下列要求：（1）柴油机启动时：不得低于20℃；（2）柴油机加负荷时：不得低于40℃；（3）运用中水温不超过：88℃；（4）正常停机时水温应在：50～60℃之间。16V240ZJB型柴油机采用强制循环常温开式冷却方式。东风4B型机车冷却系统主要由冷却水泵、冷却风扇、散热器、膨胀水箱、热交换器、中冷器、各阀、仪表、管路及预热系统的预热锅炉等组成。。

东风4B型机车冷却方式、冷却系统的组成

1-Ⅱ司机室热风机；2-Ⅱ司机室暖水管；3-静液压油热交换器；4-机油热交换器；5-预热锅炉进水截止阀；6-机油热交换器放水阀；7-预热锅炉排污塞门；8-放水塞门；9-预热锅炉循环水泵组；10-预热锅护；11-预热锅护水温继电器；12-预热锅炉出口水压表；13-预热锅炉进口水温表；14-上(或排)水阀；15-逆止阀；16-燃油预热器；17-截止阀；18-低温水泵；19-Ⅰ司机室暖水管；20-Ⅰ司机室热风机；21-截止阀；22-预热锅炉出水截止阀；23-高温水泵；24-上水(或排水)截止阀；25-Ⅰ司机室出口水温表；26-柴油机出口水温继电器；27-Ⅱ司机室出口水温表；28-截止阀；29-放气截止阀；30-预热锅炉燃油箱；31-膨胀水箱；32-冷却风扇；33-逆止阀；34-预热锅炉进水截止阀；35-放气塞门；36散热器；37-放水阀。东风4B型机车高温水系统1-增压器出水管；2-增压器；3-出水总管；4-气缸、气缸盖出水管；5-增压器进水管；6-摇臂箱；7-气缸盖；8-气缸；9-机体；10-进水支管；11-进水总管在高温水泵作用下，冷却水进入柴油机的气缸、气缸盖和增压器，对其进行冷却，一般称为高温水系统。从柴油机排出的热水，经散热器并借助冷却风扇将水的热量散入大气，继续流回水泵循环使用。东风4B型机车低温水系统为了增加气缸内的空气充量，增压空气也用水冷却，一般称为低温水系统或中冷水系统。低温水泵将冷却水送入中冷器及机油热交换器，经散热器后再经静液压油热交换器，流回低温水泵循环。柴油机工作时，水温过高或过低有什么影响?

冷却水温过高的影响：柴油机工作时，如冷却水温过高(超过88℃)，会造成某些零件过热，柴油机正常工作间隙被破坏，机油变质和烧结，润滑条件恶化，使零部件磨损加剧，严重时造成零件卡死、拉缸等。冷却水温过低的影响：如果冷却水温过低时，会造成柴油机的过度冷却，造成以下不良后果：(1)混合气形成的条件恶化，燃烧不完全，破坏了柴油机的热力状态；(2)热量损失多，降低了柴油机的效率；(3)零件的摩擦和磨损加剧；(4)缩短柴油机的使用寿命。东风4B型机车冷却系统中的温度控制阀为了达到冷却系统风扇的无级变速，在静液压泵和马达的油路中并联着温度控制阀。温度控制阀是静液压系统的控制元件，起着自动控制冷却风扇变速的作用，使柴油机的机油、冷却水的温度严格地保持在规定的范围之内。在东风4B型内燃机车上所用温度控制阀的特点是采用蜡质元件来感温，所以该阀既是机油、冷却水温度的传感件，又是静液压系统阀动作的执行元件。

温度控制阀的功用

温度控制阀的组成温度控制阀主要是由感温元件(又称恒温元件)、阀体、滑阀、阀盖和调节螺钉等组成。温度控制阀的安装位置高温水系统的温度控制阀装于V型散热器前部下集流管的横管上，其感温元件插在冷却水中。低温水系统的温度控制阀装于机油热交换器的进油管上，其感温元件插入机油中。温度控制阀的主要部件：感温元件感温元件内装有经严格分馏选择并具有所需熔点范围的石蜡和800目以上的细紫铜粉的混合物，并按一定的比例精制而成。铜粉的主要作用是加速石蜡的热传导。感温元件是应用石蜡从固态到液态体积发生膨胀的特点制造的，元件的外壳是铜的，具有很好的传热性。1-伸缩杆；2-导套；3-橡胶柱塞；4-橡胶膜片；5-膨胀剂；6-温包蜡室温度控制阀的主要部件：感温元件感温元件是温度控制阀的关键件，它是由温包蜡室、膨胀剂、橡胶膜片、导套和推杆等组成。1-伸缩杆；2-导套；3-橡胶柱塞；4-橡胶膜片；5-膨胀剂；6-温包蜡室温度控制阀的主要部件：感温元件东风4B型机车采用三种感温元件：控制机油温度采用一种(作用温度55～65℃)；控制冷却水温度采用两种，一种用于运用在海拔3000m以上的机车(作用温度66～74℃)，一种用于运用在低于海拔3000m的机车(作用温度74～82℃)。三种感温元件的温包蜡室的底部编号依次以“2”、“4”、“5”字开头，以示区别。温度控制阀的工作原理当安装在机车机油和冷却水系统管路中的感温元件，随着油、水温度的升高达到其石蜡熔化的温度时，石蜡开始从固态逐渐熔化变成液态，同时体积显著膨胀，感温元件的伸缩推杆就推动温度控制阀内的滑阀，逐步关上甚至堵死阀口通道，使得由静液压泵来的工作油流向回油管路的油量逐渐减少，而流向静液压马达的油量逐步增加，使得冷却风扇逐渐加速。反之，当机油和冷却水温度降低时，石蜡固化，体积收缩，弹簧就推动滑阀复位，敞开阀口，从而实现对油路的开关控制

。温度控制阀1-感温元件；2-阀盖；3-阀体；4-弹簧；5-挡圈；6-弹簧座；7-滑阀；8-调节螺钉；9-伸缩杆温度控制阀故障失控后如何应急处理?感温元件的橡胶膜片在老化后将破裂失灵。运用中如发现风扇不转或大大低于正常转速时，可能是感温元件橡胶膜片破裂失灵。这样感温元件就起不到对油路的开关控制作用，柴油机的油、水温度就会升高，超过所规定的最大值，会造成柴油机自动停机的恶性事故。为了防止这种事故，此时可顺时针转动阀体上的手动调整螺钉，利用调整螺钉的90°锥面，使滑阀向下移位，关闭旁通油路，维持冷却风扇的正常运转。若需要风扇停止运转，则可将调整螺钉旋回，滑阀回复原位即可。这种调整的方法只允许在感温元件失灵的情况下维持机车运转时采用，决不能用此方法来实现温度的手动控制。在机车维持到段后应立即更换失灵的感温元件。由于感温元件温度感应有一定的滞后现象，因此不必过早用手动调整螺钉。只有在机油和冷却水温度超过正常范围一段时间，判定感温元件确实失灵后再进行手动调整。东风4B型机车散热装置散热装置主要由散热器、冷却风扇、百叶窗及作为安装基础的钢结构框架组成。

东风4B型机车散热装置的组成

1-顶百叶窗；2-风扇；3-钢结构框架；4-静液压马达；5-散热器；6-侧百叶窗；7-集流管散热器采用水与空气热交换的形式，将水的热量传给空气，并由空气把热量带走散掉的。冷却水系统的容水量和管路布置方式是一定的，但环境温度和柴油机工作状况是不断变化的。环境温度高或柴油机在大负荷下运转时，需要从冷却水系统中散出较多的热量，反之则不必散出同样多的热量。

东风4B型机车散热装置的作用1-顶百叶窗；2-风扇；3-钢结构框架；4-静液压马达；5-散热器；6-侧百叶窗；7-集流管因此东风4B型机车冷却水系统中装有温度控制阀，通过改变流进静液压马达的油量，而控制风扇的转速，即控制空气流速，进入控制油缸的流量控制上百叶窗的开启程度。而控制空气流量，来调节冷却强度。

东风4B型机车散热装置的作用1-顶百叶窗；2-风扇；3-钢结构框架；4-静液压马达；5-散热器；6-侧百叶窗；7-集流管东风4B型机车散热装置的主要部件：散热器两个冷却水系统的散热器分置于装置的前后部，前部安装高温散热器，左、右各12组(即24个单节)，后部安装低温散热器，左、右各16组(即32个单节)。在前部左右下集流管之间设置联络管，联络管上设有放水管和放水塞门。在后部左右上集流管间设置联络管、放气管及放气塞门。

东风4B型机车散热装置的主要部件：散热器由于低温散热器的前部左右各2组与后部各14组间的下集流管不相连通，因此增设小弯管使前后水道相通,并将此2组与高温散热器12组之间的下集流管用隔板分开。

当热水在铜扁管中流过，将热量传至管壁及散热片，风扇所抽入的冷空气，横向流过散热器单节，把热量带走，达到冷却水的目的。1.高温水散热流程柴油机热水总管→左上集流管前端→左12组散热单节→左下集流管→横管（放水管及放水塞门）→右下集流管→右12组散热单节→右上集流管前端流出→高温水泵。2.低温水散热流程中冷器出水管→机油热交换器→右下集流管后端→右16组散热单节→右上集流管→横管（放气管及放气塞门）→左上集流管→左16组散热单节→左下集流管后端流出→静液压油热交换器→低温水泵。3.空气流程当冷却水温度较低时：风扇停止工作，侧百叶窗和顶百叶窗在复原弹簧和自重下关闭，机车处于保温状态。冷却水温度上升到某一定值时：风扇工作，大气→侧百叶窗→散热器→空气吸收散热器及冷却水热量→风扇→顶百叶窗→大气。1-顶百叶窗；2-风扇；3-钢结构框架；4-静液压马达；5-散热器；6-侧百叶窗；7-集流管东风4B型机车散热装置的主要部件：散热器运行中，如何判别冷却室冷却器组的冷却效果？运行中，透风量大，冷却效果好的散热器组温度低，反之则温度高。故冷却风扇处于工作状态时，可手触散热器进行检查。温度高的冷却效果差，温度低的冷却效果好。刚停机后，扁管流通好的散热器传递热量快，肯定温度高，故停机不久，手触散热器检查，温度高的冷却效果好；温度低的冷却效果差。东风