康明斯发动机冷却系统.ppt
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1、应用工程培训应用工程培训 Page Page 1 1 Cooling System 冷冷 却却 系系 统统除气式冷却系统介绍除气式冷却系统介绍全密封上水室系统(图全密封上水室系统(图1)通气管通气管全密封上水室全密封上水室压力盖压力盖注水管注水管 位置(位置(1)水泵水泵发动机进水管发动机进水管发动机出水管发动机出水管注水管注水管 位置(位置(2)应用工程培训应用工程培训 Page Page 2 2 Cooling System 冷冷 却却 系系 统统除气式冷却系统介绍除气式冷却系统介绍全密封上水室(图全密封上水室(图2)EDE:膨胀空间膨胀空间 至少至少6D:储备水量:储备水量 至少至少11
2、应用工程培训应用工程培训 Page Page 3 3 Cooling System 冷冷 却却 系系 统统除气式冷却系统介绍除气式冷却系统介绍副水箱式系统(图副水箱式系统(图3)应用工程培训应用工程培训 Page Page 4 4 Cooling System 冷冷 却却 系系 统统除气式冷却系统介绍除气式冷却系统介绍 透明副水箱(图透明副水箱(图4)应用工程培训应用工程培训 Page Page 5 5 Cooling System 冷冷 却却 系系 统统除气式冷却系统介绍除气式冷却系统介绍 不透明副水箱(图不透明副水箱(图5)压力盖压力盖加水伸长颈管加水伸长颈管通气孔通气孔冷态液面冷态液面液
3、面观察窗液面观察窗液位传感器液位传感器注水管注水管通气孔通气孔膨胀空间膨胀空间 6储备水量储备水量最低液面最低液面(深(深51毫米)毫米)防止空气进入注水管防止空气进入注水管应用工程培训应用工程培训 Page Page 6 6 Cooling System 冷冷 却却 系系 统统除气式冷却系统的原理除气式冷却系统的原理 康明斯要求使用除气式冷却系统康明斯要求使用除气式冷却系统 图图1为全密封上水室式除气系统,结构紧凑,一般用于工程机械。图为全密封上水室式除气系统,结构紧凑,一般用于工程机械。图2为全密封式上水室结构,上水室和下面的散热器之间由隔板完全隔离,为全密封式上水室结构,上水室和下面的散
4、热器之间由隔板完全隔离,仅通过立管连通。上水室顶部有与发动机相连的通气管,底部有与水仅通过立管连通。上水室顶部有与发动机相连的通气管,底部有与水泵入口相连的注水管。上水室加水口向下延伸,以提供膨胀空间。加泵入口相连的注水管。上水室加水口向下延伸,以提供膨胀空间。加水口脖径靠上位置有一个小孔,供排气用。要求使用压力水箱盖。加水口脖径靠上位置有一个小孔,供排气用。要求使用压力水箱盖。加水时,防冻液经上水室流到注水管,然后从水箱底部进入水箱,从水水时,防冻液经上水室流到注水管,然后从水箱底部进入水箱,从水泵入水口进入发动机,水箱和发动机中的空气分别通过上水室立管和泵入水口进入发动机,水箱和发动机中的
5、空气分别通过上水室立管和发动机通气管排到上水室。在发动机运转过程中,由于循环水并不经发动机通气管排到上水室。在发动机运转过程中,由于循环水并不经过上水室,所以不会将上水室中的空气带入冷却水,同时,通过立管过上水室,所以不会将上水室中的空气带入冷却水,同时,通过立管和发动机通气管,不断将冷却系统中的空气除去。和发动机通气管,不断将冷却系统中的空气除去。汽车和一些工程机汽车和一些工程机械也可以使用副水箱结构,参见图械也可以使用副水箱结构,参见图3 3、图、图4 4、图、图5 5。同上水室系统完全。同上水室系统完全一样,只是上水室变成了副水箱,副水箱位置必须高于水箱。一样,只是上水室变成了副水箱,副
6、水箱位置必须高于水箱。应用工程培训应用工程培训 Page Page 7 7Cooling System 冷冷 却却 系系 统统除气式冷却系统的优点除气式冷却系统的优点1、发动机启动后,能迅速除去冷却系统中的空气,减少空气对发动机、发动机启动后,能迅速除去冷却系统中的空气,减少空气对发动机水套、水箱的腐蚀,提高发动机和水箱的使用寿命;水套、水箱的腐蚀,提高发动机和水箱的使用寿命;2、由于除气系统能保证冷却系统中没有空气,提高冷却液的热交换能、由于除气系统能保证冷却系统中没有空气,提高冷却液的热交换能力,从而提高冷却系统的散热能力;力,从而提高冷却系统的散热能力;3、由于冷却系统中没有空气,能有效
7、减少缸套的穴蚀,提高发动机的、由于冷却系统中没有空气,能有效减少缸套的穴蚀,提高发动机的寿命。寿命。应用工程培训应用工程培训 Page Page 8 8u极限使用环境温度极限使用环境温度LATLAT(Limited Ambient Temp.)Limited Ambient Temp.)应应 用用 轻轻 载载 中中 载载 重重 载载 公路车辆公路车辆 38 41 46 工程机械:工程机械:正常气温地区正常气温地区 35 41 46 高气温地区高气温地区 41 46 52 负荷系数负荷系数 70u加注要求加注要求 Fill-In 加注速度:加注速度:5gpm(19L/m),且最长加注时且最长加注
8、时 间小于技术间小于技术参数表上的规定值。参数表上的规定值。一次加满率一次加满率:总容积的总容积的 90%以上。以上。Cooling System 冷冷 却却 系系 统统Requirements 基本基本安装要求安装要求应用工程培训应用工程培训 Page Page 9 9u 一次未加满率一次未加满率-VNIF(Volume of Not Initial Filled)同一次加满率相反,必须小于同一次加满率相反,必须小于10%。u 除气除气-Deaeration 发动机起动后发动机起动后 25 分钟内应除尽初次加注时积存在冷分钟内应除尽初次加注时积存在冷 却系中的空气。却系中的空气。u 储备水量
9、(抗进气水量)储备水量(抗进气水量)Drawdown 当冷却液泄漏到空气开始进入冷却系统时的泄漏水量。当冷却液泄漏到空气开始进入冷却系统时的泄漏水量。必须至少比初次未加注水量要多总容积的必须至少比初次未加注水量要多总容积的1,即,即 应大应大于总容积的于总容积的11。有暖风机时应达。有暖风机时应达20u膨胀空间膨胀空间 Expansion Space:至少是总容积的至少是总容积的 6。Cooling System 冷冷 却却 系系 统统Requirements 基本基本安装要求安装要求应用工程培训应用工程培训 Page Page 1010 Cooling System 冷冷 却却 系系 统统
10、Requirements 基本基本安装要求安装要求u注水管内径注水管内径:19mm-水水 泵泵 流流 量量 小小 于于 757L/m 25-38 mm-水水 泵泵 流流 量量 大大 于于 757L/mu通气立管内径通气立管内径:8 mmu发动机与散热器通气管发动机与散热器通气管:应连续上行,不能下垂和有下弯段。应连续上行,不能下垂和有下弯段。不允许与其它水管不允许与其它水管T形连接。形连接。5mm-排排 量量 10L 以以 下下 的的 发发 动动 机机 5 8mm-排排 量量 大大 于于 10L 的的 发发 动动 机机u加水伸长颈管上的通气孔内径加水伸长颈管上的通气孔内径:3.2-4.8 mm
11、u发动机与散热器间的进出水管直径应大于发动机上的相应发动机与散热器间的进出水管直径应大于发动机上的相应接口的直径接口的直径。应用工程培训应用工程培训 Page Page 1111Cooling System 冷冷 却却 系系 统统Engine Datasheet 发动机技术参数表发动机技术参数表应用工程培训应用工程培训 Page Page 1212 Cooling System 冷冷 却却 系系 统统冷却液回收罐冷却液回收罐 2 2、冷却液回收罐(参见图、冷却液回收罐(参见图6 6)当使用全密封上水室式除气水箱时,可以选择(不推荐)安装冷却液回收当使用全密封上水室式除气水箱时,可以选择(不推荐
12、)安装冷却液回收罐,当水温升高水箱内的冷却液膨胀溢出时流入回收罐,当水温降低水箱罐,当水温升高水箱内的冷却液膨胀溢出时流入回收罐,当水温降低水箱内的冷却液收缩时,靠负压将回收罐内的冷却液吸回到水箱。内的冷却液收缩时,靠负压将回收罐内的冷却液吸回到水箱。设计注意事项:设计注意事项:1、水箱压力盖的结构:水箱压力到、水箱压力盖的结构:水箱压力到50kpa时冷却液从水箱流向回收罐,时冷却液从水箱流向回收罐,水箱压力低于大气压时冷却液从回收罐流回水箱。水箱压力低于大气压时冷却液从回收罐流回水箱。2、必须保证水箱和回收罐之间的管路的密封,胶管不会被吸瘪。、必须保证水箱和回收罐之间的管路的密封,胶管不会被
13、吸瘪。3、回收罐的容积须大于系统总容积的、回收罐的容积须大于系统总容积的8%,和大气之间有通气孔,必,和大气之间有通气孔,必须有冷水和热水时的水位刻度,建议选择透明回收罐。须有冷水和热水时的水位刻度,建议选择透明回收罐。4、同副水箱不同,回收罐的位置可以高于或低于水箱上水室。、同副水箱不同,回收罐的位置可以高于或低于水箱上水室。5、建议在上水室安装透明水位观察窗。、建议在上水室安装透明水位观察窗。6、检查水位时要同时检查上水室和回收罐的水位并进行补充,防止因检查水位时要同时检查上水室和回收罐的水位并进行补充,防止因管路泄露造成的回收罐水位正常,上水室缺水的假象,不管回收罐高管路泄露造成的回收罐
14、水位正常,上水室缺水的假象,不管回收罐高于或低于上水室。于或低于上水室。应用工程培训应用工程培训 Page Page 1313Cooling System 冷冷 却却 系系 统统冷却液回收罐冷却液回收罐 u图图7-冷却液回收罐冷却液回收罐压力阀压力阀真空阀真空阀水箱压力盖水箱压力盖 回收罐回收罐应用工程培训应用工程培训 Page Page 1414Cooling System 冷冷 却却 系系 统统Guidelines 设设 计计 指指 南南u散热器的选择散热器的选择(1)在空间允许的情况下,应选择正面面积大、厚度薄、正方形)在空间允许的情况下,应选择正面面积大、厚度薄、正方形的散热器芯。因为
15、散热器正面面积大可以匹配直径大、转速低的风的散热器芯。因为散热器正面面积大可以匹配直径大、转速低的风扇,从而降低风扇消耗功率和噪音。散热器越厚阻力越大,越容易扇,从而降低风扇消耗功率和噪音。散热器越厚阻力越大,越容易被灰尘、碎片、毛絮、昆虫堵塞。正方形的散热器可以保证风扇扫被灰尘、碎片、毛絮、昆虫堵塞。正方形的散热器可以保证风扇扫气面积最大。气面积最大。(2)散热片的最佳密度为)散热片的最佳密度为610片片/英寸,越密阻力越大,越容易英寸,越密阻力越大,越容易堵塞。堵塞。(3)可以通过计算或测试确定散热器的面积,也可以按下述方法)可以通过计算或测试确定散热器的面积,也可以按下述方法估算:正面面
16、积估算:正面面积=2.53 ft2/100hp(0.310.37m2/100kw)。(4)水箱散热器应通过减振器固定在车体上,防止水箱受到剧烈)水箱散热器应通过减振器固定在车体上,防止水箱受到剧烈振动,防止水箱热胀冷缩时应力过大。振动,防止水箱热胀冷缩时应力过大。(5)当水箱散热器和其他散热器串联时,应在散热器之间布置清)当水箱散热器和其他散热器串联时,应在散热器之间布置清理通道,以便清理散热器外部的杂物。理通道,以便清理散热器外部的杂物。(6)为防止空气再循环降低冷却效果,建议在水箱周围安装隔板)为防止空气再循环降低冷却效果,建议在水箱周围安装隔板应用工程培训应用工程培训 Page Page
17、 1515Cooling System 冷冷 却却 系系 统统Guidelines 设设 计计 指指 南南u风扇的选择风扇的选择(1)吸风和排风风扇:吸风和排风风扇:对行走速度较高的设备,当发动机安装在对行走速度较高的设备,当发动机安装在设备前端时,选择吸风风扇可以很好地利用迎面风增强冷却效果;设备前端时,选择吸风风扇可以很好地利用迎面风增强冷却效果;当发动机安装在后端时,一般选择排风风扇。当发动机安装在后端时,一般选择排风风扇。对于行走速度不高的设备,可以选择吸风风扇,也可以选择对于行走速度不高的设备,可以选择吸风风扇,也可以选择排风风扇。一般来说,由于吸风风扇利用温度较低的空气冷却水箱,排
18、风风扇。一般来说,由于吸风风扇利用温度较低的空气冷却水箱,效率要明显高于排风风扇。效率要明显高于排风风扇。(2)风扇转速和直径:风扇转速和直径:消耗功率相同的情况下,低速、大风扇的消耗功率相同的情况下,低速、大风扇的冷却效果和噪声要明显好于高速、小风扇。另外,选择风扇时要注冷却效果和噪声要明显好于高速、小风扇。另外,选择风扇时要注意风扇的叶尖线速度不要超过意风扇的叶尖线速度不要超过42005000m/min。(3)风扇到散热器芯的距离:风扇到散热器芯的距离:吸风大于吸风大于2英寸,排风大于英寸,排风大于4英寸。英寸。(4)风扇到发动机的距离:在风扇支撑弯矩()风扇到发动机的距离:在风扇支撑弯矩
19、(7NM)许可的情况)许可的情况下,应尽量远,但风扇垫块厚度一般不允许超过下,应尽量远,但风扇垫块厚度一般不允许超过3英寸。英寸。(5)安装风扇时禁止使用弹性放松垫圈,防止风扇法兰因集中应)安装风扇时禁止使用弹性放松垫圈,防止风扇法兰因集中应力损坏。力损坏。应用工程培训应用工程培训 Page Page 1616Cooling System 冷冷 却却 系系 统统Guidelines 设设 计计 指指 南南u导风罩的选择导风罩的选择(1)常用导风罩有三种:箱式、环式、喉口式,参见下图。)常用导风罩有三种:箱式、环式、喉口式,参见下图。(2)导风罩和散热器之间一定要密封。)导风罩和散热器之间一定要
20、密封。(3)风扇叶尖和导风罩之间的间隙一般为风扇直径的)风扇叶尖和导风罩之间的间隙一般为风扇直径的1.52.5%;(4)风扇在导风罩中位置:吸风,)风扇在导风罩中位置:吸风,2/3在里,排风,在里,排风,1/3在里。在里。应用工程培训应用工程培训 Page Page 1717Cooling System 冷冷 却却 系系 统统Guidelines 设设 计计 指指 南南u变矩器冷却器变矩器冷却器参见下图,要求使用带旁通的节温器。参见下图,要求使用带旁通的节温器。应用工程培训应用工程培训 Page Page 1818Cooling System 冷冷 却却 系系 统统Guidelines 设设
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