课题六冷却系统目的要求1熟悉冷却系统的作用和冷却方式。2掌握开式、闭式冷却系统的一般工作路线。3熟悉冷却系统的设备。重点难点1大型低速柴油机的几个独立的管系组成冷却系统。2LMC/MCE型柴油机使用的中央冷却系统。教学时数2学时教学方法多媒体讲授课外思考题1冷却系统的作用和冷却方式。2叙述闭式冷却系统的一般工作路线可举某一机型说明。3膨胀水箱一般放置在什么位置有何作用4备车暖机水温的控制海水出品温度为什么不超过55℃1课题六冷却系统第一节冷却系统的功用、组成和布置一、冷却系统的功用1材料的机械性能下降产生较大的热应力与变形导致产生疲劳裂纹或塑性变形2破坏运动部件之间的正常间隙引起过度磨损甚至发生相互咬死或损坏事故3燃烧室周围部件温度过高使进气温度升高密度降低从而减少进气量增压后的空气温度也会升高并影响进气量4润滑油的温度也逐渐升高粘度下降不利于摩擦表面油膜的形成甚至失去润滑作用。为了保证柴油机可靠工作必须对柴油机受热机件滑油及增压后的空气等进行冷却。然而从能量利用观点来看柴油机的冷却是一种能量损失。冷却系统的主要任务应是保证柴油机在最适宜的温度状态下工作达到既能避免零件的损坏和减小其磨损又能充分发出它的有效功率。目前柴油机的冷却方式分为强制液体冷却和风冷两种绝大多数柴油机使用前者。而液体冷却的介质通常有淡水、海水、滑油等三种。淡水的水质稳定传热效果好并可采用水处理解决其腐蚀和结垢的缺陷因而它是目前使用最广泛的一种理想冷却介质海水的水源充裕但水质难以控制且其腐蚀和结垢问题比较突出为减少腐蚀和结垢应限制海水的出口温度不应超过55?C滑油的比热小传热效果较差在高温状态易在冷却腔内产生结焦但它不存在因漏泄而污染曲轴箱油的危险因而适于作为活塞的冷却介质。二、冷却系统的组成和布置柴油机冷却系统一般是用海水强制冷却淡水和其它载热流体如滑油、增压空气等。在系统布置上海水系统属开式循环淡水及滑油等属于闭式循环两者组成的冷却系统称“闭式冷却系统”。1开式循环冷却系统开式循环冷却系统是直接利用舷外水海水或河水冷却各受热部件然后再排至舷外。图6-1为135系列柴油机的开式循环冷却系统。淡水泵将舷外水泵经滑油冷却器冷却滑油后一路由机体进水管进机冷却气缸套和气缸盖另一路去图6-1135系列柴油机的开式循环冷却系统2冷却增压器。冷却过柴油机和增压器的冷却水经出水管排至舷外。为了控制冷却水进机温度缸盖出水管末端内装有调温器用以旁通已升温的淡水使它从回水管至淡水泵进口。开式循环冷却系统的优点是装置简单、维护方便水源充裕但存在如下缺点1水中含有较多的杂质和盐分容易生成水垢。2出水温度不得超过C否则将会导致柴油机冷却水腔结垢严重传热效果降低零件的热应力增加。所以开式循环冷却系统仅用于技术指标不高的中、小型柴油机中。随着船用柴油机强化程度的不断提高很少再采用开式循环冷却系统。2闭式循环冷却系统在闭式循环冷却系统中用经过处理的淡水冷却柴油机受热部件并在冷却系统内形成封闭循环线路。作封闭循环的冷却淡水再由一个开式循环的舷外水通过淡水冷却器进行冷却。图6-3为6NVD36型柴油机的闭式循环冷却系统。在其海水系统中海水由海水泵经通海阀和滤器吸入并压送至滑油冷却器冷却滑油然后又进入淡水冷却器冷却淡水最后经排出阀排出舷外。海水泵排出管路接出一支管去冷却压气机。闭式循环冷却系统具有以下优点1淡水中所含杂质和盐分较少腐蚀和结垢不严重能保持机件良好的散热。2出水温度可提高到75?C90?C进水温度也不受自然环境的影响而且温度还可以自动调节使进出口温差较小因此机件所受热应力不致过大。图6-3闭式循环冷却系统循环示意图33燃气与冷却水之间的温度降减小减小了传给冷却水的热损失可以提高工作循环的热效率。缺点是整个系统较为复杂。大型低速柴油机的冷却系统一般是由几个独立的管系组成分别输送冷却介质去冷却气缸套和气缸盖、活塞、喷油器、增压器、增压后的空气等。9ESDZ58/100型柴油机冷却系统有如下四个独立冷却管系1空气冷却器管系图6-4增压后的空气经过空气冷却器由海水进行冷却海水泵将海水从舷外吸入经进水总管及支管通入空气冷却器然后从出水支管汇于出水总管排出。在进、出支管上均设有截止阀以便调节或切断进入各空气冷却器的海水量。2气缸、气缸盖及增压器冷却管系图6-5淡水由淡水泵打入主机的进水总管由此分别进入各气缸水套空间下部沿导向槽往上流动经气缸套上部隔圈从旁通弯管引入气缸盖再由气缸盖进入出水总管然后一部分直接流回到循环水柜一部分经管路引到增压器冷却废气和排气蜗壳两部分的水量分配可以调节以利于冷却增压器。通过阀门的关和开可把对增压器和对气缸的冷却改为并联式。3活塞冷却管系由淡水泵来的冷却水经进水总管到各支管再由伸缩管引入活塞头部冷却活塞头部后的冷却水经旁孔回到伸缩管的外部空间经出口流回到活塞冷却水循环