性能特點(diǎn)和作用說(shuō)明

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油冷卻器的作用和拆卸步驟

 

摘要：機(jī)油冷卻器的作用是用來(lái)冷卻機(jī)油，使機(jī)油溫度保持在最有利的溫度范圍內(nèi)，以保證機(jī)油具有正常的潤(rùn)滑作用。康明斯柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油溫度一般為80～105℃，由于機(jī)油在柴油機(jī)高溫區(qū)工作時(shí)，吸收了大量的熱量，同時(shí)機(jī)油又作為冷卻介質(zhì)來(lái)冷卻活塞，而使機(jī)油溫度升高，機(jī)油粘度下降，機(jī)油還容易氧化變質(zhì)。因此，必須及時(shí)降低機(jī)油的溫度，以保持柴油發(fā)電機(jī)的正常工作。

 

一、機(jī)油冷卻器類(lèi)型

 

      機(jī)油冷卻器的作用是冷卻潤(rùn)滑油，使油溫保持在正常工作范圍內(nèi)。在大功率強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)上，由于熱負(fù)荷大，必須安裝機(jī)油冷卻器。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，隨著溫度的升高，機(jī)油粘度變稀，降低了潤(rùn)滑能力。因此，有些發(fā)動(dòng)機(jī)裝有機(jī)油冷卻器，其作用是降低機(jī)油的溫度，使?jié)櫥捅３忠欢ǖ恼扯?。機(jī)油冷卻器布置在潤(rùn)滑系統(tǒng)的循環(huán)油路中。

1、全流量機(jī)油冷卻器

      全流量（也稱(chēng)水冷機(jī)油冷卻器）其實(shí)就是一個(gè)液-液熱交換器。熱質(zhì)是機(jī)油，冷卻液是水。通常，這種熱交換器中的油進(jìn)入管內(nèi)，水進(jìn)入殼程。通常采用逆流換熱，即油的出口和水的入口在換熱器的同一端。因?yàn)橛秃退g的熱交換非常好，總傳熱系數(shù)應(yīng)該不低于1000 W/m².K，所以設(shè)計(jì)應(yīng)該相當(dāng)緊湊，油可以冷卻到入口水溫加幾攝氏度（例如5度）。實(shí)際冷卻效果取決于水/油流量比。水流越大，冷卻效果越好。

      康明斯6BT型柴油機(jī)采用全流量冷卻式（FFC）和大凸輪機(jī)型的機(jī)油冷卻器，外形如圖1所示。機(jī)油冷卻器由芯子（是由很多直徑相同的純銅管及沿軸向交叉布置的隔板組成）、冷卻器體和蓋等組成。油流在純銅管外，由前向后沿軸向繞隔板上下流動(dòng)。冷卻液由后向前從管內(nèi)流過(guò)，使機(jī)油溫度保持一定范圍內(nèi)。在全流量冷卻式（FFC）潤(rùn)滑的柴油機(jī)上，機(jī)油冷卻器前支架中有調(diào)壓閥。調(diào)壓閥控制濾清器前的機(jī)油壓力。在變流量冷卻式（DFC）潤(rùn)滑系統(tǒng)的機(jī)油冷卻器中具有具有溫度控制開(kāi)、關(guān)的旁通閥，以控制流過(guò)冷卻器的機(jī)油量。當(dāng)溫度低于110℃時(shí)旁通閥關(guān)閉，只有約一半的機(jī)油量流過(guò)冷卻器。當(dāng)機(jī)油溫度高于110℃時(shí)旁通閥打開(kāi)，于是全部機(jī)油通過(guò)冷卻器。

2、板翅式機(jī)油冷卻器

      康明斯K38型和K50型柴油機(jī)機(jī)油冷卻器采用板翅式熱交換器，外形如圖2所示。冷卻器芯裝于缸體中間的主油道內(nèi)。冷卻器的O形密封圈已經(jīng)改過(guò)，新型O形密封圈有兩條紅帶，這樣的O形密封圈的材料接觸機(jī)油后會(huì)迅速脹大。因此，將冷卻器芯裝入缸體時(shí)一定要用植物油潤(rùn)滑O形圈。O形密封圈不能重復(fù)使用。

      機(jī)油冷卻器是一種加速潤(rùn)滑機(jī)油散熱使其保持較低溫度的裝置。在高性能、大功率的強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)上，由于熱負(fù)荷大，必須裝設(shè)機(jī)油冷卻器。機(jī)油冷卻器布置在潤(rùn)滑油路中，其工作原理與散熱器相同。機(jī)油冷卻器由鋁合金鑄成的機(jī)油冷卻器蓋、板翅釬焊的機(jī)油冷卻器芯組成。冷卻水在機(jī)油冷卻器蓋和機(jī)體圍城的空間內(nèi)流動(dòng)，潤(rùn)滑油在板翅內(nèi)流動(dòng)。板翅式機(jī)油冷卻器傳熱過(guò)程主要是通過(guò)翅片的熱傳導(dǎo)以及翅片與冷卻液之間的熱對(duì)流來(lái)完成的。保證機(jī)油溫度（90℃-120℃）和粘度在合理范圍內(nèi)；一般安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體上，安裝時(shí)與機(jī)冷蓋一體進(jìn)行安裝。

 

圖1  全流量機(jī)油冷卻器外形

圖2  板翅式機(jī)油冷卻器外形

 

二、機(jī)油冷卻器的拆卸與解體步驟

 

1、機(jī)油冷卻器從機(jī)器上拆除

（1）如圖2所示，拆下2 個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油冷卻器管螺栓。拆下發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油冷卻器管。

（2）如圖3所示，拆下5 個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油冷卻器殼體螺栓。

 

圖3  機(jī)油冷卻器管拆卸方法

圖4  機(jī)油冷卻器殼體拆卸方法

 

 

（3） 如圖5所示。拆卸機(jī)油冷卻器罩和芯總成。廢棄舊密封墊。

（4）拆下發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油冷卻器進(jìn)口管。

（5）如圖6所示。取出機(jī)油冷卻器。

 

圖5  拆卸機(jī)油冷卻器罩

圖6  康明斯機(jī)油冷卻器拆卸圖

 

2、機(jī)油冷卻器解體過(guò)程

       拆下每個(gè)機(jī)油冷卻器總成上的四個(gè)螺母和機(jī)油冷卻器芯，如圖7所示。拆下并廢棄每個(gè)機(jī)油冷卻器總成的六個(gè) O 形圈和兩個(gè)密封墊。解體步驟如圖8所示，從機(jī)油冷卻器蓋上拆下以下部件：

（1）螺栓 ；

（2）蓋 ；

（3）O 形圈 ；

（4）節(jié)溫器 ；

（5）油封殼 ；

（6）節(jié)溫器密封件 ；

（7）圓盤(pán)閥 ；

（8）塞堵 。

 

圖7  機(jī)油冷卻器總成上的螺母拆卸

圖8  柴油機(jī)機(jī)油冷卻器解體

 

 3、清潔并檢查能否繼續(xù)使用

      如發(fā)現(xiàn)任何碎屑或柴油機(jī)有碎屑導(dǎo)致的故障，更換機(jī)油冷卻器芯、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油和機(jī)油濾清器。

（1）從機(jī)油冷卻器蓋、機(jī)油冷卻器芯和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體配合面上除去密封墊材料。

（2）如如9所示。使用蒸汽或熱的高壓水，擦凈冷卻器芯的外部，沖洗冷卻器芯的內(nèi)部，徹底清除里面的機(jī)油。最后用壓縮空氣吹干冷卻器芯。

（3）使用溶劑清洗機(jī)油冷卻器蓋，并用壓縮空氣吹干。

（4）檢查蓋和殼體是否有裂紋，如圖10所示。如果懷疑有泄漏，應(yīng)使用染色滲透劑來(lái)查找泄漏根源。

（5）檢查蓋和殼體是否受到腐蝕。檢查冷卻器芯的外部有無(wú)由冷卻液中的物質(zhì)生成的水垢。如發(fā)現(xiàn)有明顯的水垢，用清洗散熱器內(nèi)部的方法清洗冷卻器芯的外部。

4、安裝

（1）圓盤(pán)閥的凸面必須面向機(jī)油冷卻器殼體內(nèi)部且遠(yuǎn)離節(jié)溫器。沒(méi)有正確安裝此部件將會(huì)損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。

（2）在機(jī)油冷卻器蓋上重新組裝由步驟2解體的部件。擰緊蓋螺釘，扭矩值：31n•m；擰緊機(jī)油冷卻器塞 ，扭矩值：17 n•m。

（3）使用新密封墊和O形圈將機(jī)油冷卻器芯安裝到機(jī)油冷卻器蓋上。擰緊螺母。扭矩值:18 n•m。

（4）安裝新密封墊、機(jī)油冷卻器總成和螺釘。擰緊螺釘。扭矩值:32 n•m。

 

圖9  柴油機(jī)機(jī)油冷卻器清潔并吹干

圖10  機(jī)油冷卻器裂紋和腐蝕檢查

 

總結(jié)：

      機(jī)油冷卻系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是多方面的。首先，它能夠有效地降低發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度，保證機(jī)油的正常潤(rùn)滑和冷卻作用，從而延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。其次，機(jī)油冷卻系統(tǒng)能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，因?yàn)闇囟冗^(guò)高會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，而機(jī)油冷卻系統(tǒng)能夠保證發(fā)動(dòng)機(jī)在適宜的溫度范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。，機(jī)油冷卻系統(tǒng)能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性，因?yàn)樗軌驕p少機(jī)油失效的可能性，從而減少發(fā)動(dòng)機(jī)故障的風(fēng)險(xiǎn)。總的來(lái)說(shuō)，機(jī)油冷卻器是一項(xiàng)非常重要的發(fā)動(dòng)機(jī)附件，它能夠保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和可靠性。因此，在購(gòu)買(mǎi)車(chē)輛時(shí)，應(yīng)該考慮是否具備機(jī)油冷卻系統(tǒng)。

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