冷却系统

（一）主机上的冷却系统

B系列发动机主机冷却系采用封闭式强制循环冷却系统，它利用具有较强供水能力的水泵和较强散热能力的水箱，保证发动机在各种苛刻使用情况下，都能始终处于良好温度条件下正常工作，当工况和环境条件变化时，冷却系统也能保证发动机可靠地工作和维持最佳的冷却水温度。发动机冷却系统的工作情况如图2-115所示。

图2-115A：冷却液由水泵从散热水箱抽出，经水泵出口流进入气缸体，流过机油冷却器卧居的腔体。

图2-115B：然后冷却液围绕每个气缸流动，并穿过气缸体顶面的水孔流至发动机的气缸盖。

图2-115C：随后冷却液流出气缸体，向上流至气缸盖后，穿过气门鼻梁区至发动机的排气管侧，进入节温器室。

图2-115D：当冷却液横向穿过气缸盖流向节温器室时，喷油器得到了冷却。当发动机处于低温运转时，节温器关闭，冷却液流动不经散热水箱而经气缸盖和气缸体的内部旁通钻孔通道（小循环水道）进入水泵，形成发动机内部冷却系统的小循环。当温度达到节温器工作温度时，节温器开启，关闭至水泵的旁通通道，打开至散热水箱的出口，形成整个冷却系统的大循环。

B系列发动机冷却系统是能保证发动机处于所规定的工作温度下运转的。其中，水泵经曲轴旋转带动以提高冷却液的压力，保证冷却液的强制循环，循环的冷却液带走发动机缸盖、活塞、气缸、气门、喷油器等受热零件的热量。当冷却液温度低于83℃时，冷却液不经散热水箱做“小循环”流动，这时由于冷却液避免了不必要的冷却，发动机产生的一部分热量被流过气缸体和缸盖水道的冷却液吸收，温度会迅速上升。当冷却液温度升高以后，冷却液就经散热水箱作“大循环”流动，此时冷却液带走热量，将热量散热到空气中去，散失一部分热量而将冷却液温度降低。

因此该冷却系统即实现了散热，又能调节冷却水温，保证了发动机在任何运转工况下的正常工作。[TOP]

（二）冷却系统的主要部件

1.水泵

（1）结构参数

叶轮 制造 钢板冲压

直径（mm） ф82.5

叶片数 5

水泵轴直径（mm） 16（15.918）

进水管直径（mm） 外径 ф58.0

内径 ф48.0

出水口直径（m） 外径 ф45.0

内径 ф35.0

皮带传动 速比 1：1.98

性能参数： 额定转速（r/min） 5150

流量（L/min） 216.

扬程（水柱，cm） 19.5

效率 45%

比流量[L/（kw·h）] 110

（2）结构概述

B系列发动机冷却系统采用半开式、单级、蜗壳、离心式水泵，该水泵安装在发动机缸体的前端面上，由皮带传动，实现发动机的强制冷却循环，水泵采用钢板冲压叶轮。

水泵涡壳坐落在缸体前端，与缸体铸成一体。水泵主要结构见图2-116。它由水泵壳体1，水泵皮带轮2，滚针轴承3，水泵水封4，水泵叶轮5，矩形密封圈6组成。

水泵叶轮装配在轴上，和轴的联结是压入配合，必须经34.6N·m的扭矩试验而不松动，以防止冷却液的泄漏。

水泵叶轮5和水泵壳体1之间靠水泵水封起密封作用。水泵水封4是紧压在水泵壳体座圈上的烧结石墨静环和紧压在联轴滚针轴承轴上的陶瓷动环组成，静环和动环的摩擦面都经过仔细的研磨，具有良好的密封性能。水封的外径涂用ALLTITE125密封胶，保证水泵静环与壳体相对静止不运动，并提高密封效果，烧结石墨静环具有较优的技术性能（肖氏硬度90C，抗折强度69.000kPa，最高工作温度260℃；不渗透性345kPa气压），使用寿命较高。

按安装位置，水泵壳体下部有一个ф7mm的泄水孔（参见图2-116），由水封处渗漏的水可以从泄水孔流出。不能将此孔堵住来防止漏水，以免水积聚在水泵腔内浸泡轴承，破坏轴承的润滑。

（3）工作原理

B系列发动机的水泵与所有的离心式水泵的工作原理一样，依靠旋转的叶轮对液体的动力作用，把发动机的机械能连续地传递给液体，使液体的速度能和压力能增加，随后通过压出室，将大部分速度能转换为压力能。

发动机运转时，曲轴皮带轮通过皮带传动，带动水泵皮带轮2，从而带动水泵叶轮5转动。叶轮转动时，带动冷却液旋转，在自身的离心力作用下，沿着叶片，向叶轮的边缘甩出，被叶轮排出的冷却液沿着蜗壳上与叶轮成切线方向的缝隙通道，进入压出室，其大部分速度能转换成压力能，然后被压送进发动机缸体和缸盖的水套中去。此时，叶轮进口处因液体的排出而形成低压或真空，对水泵进水口产生一定的吸力，使水箱中的冷却液经进水管被强制吸进水泵的叶轮进口。旋转着的叶轮连续不断地吸入和排出冷却液，形成冷却系内的强制循环。

（4）典型故障分析

1）故障分析（表2-1）

表2-1 冷却系故障及原因

2）注意事项：

②水泵装配时，安装表面上应使用乐泰（LOCTITE）29密封胶（或国产GY280密封胶）；

③水泵螺栓拧紧力矩为24N·m；

2．节温器

（1）结构参数

节温器主阀门初开温度（℃） 83

节温器主阀门全开温度（℃） 95

节温器初开升程（在83℃的介质中）（mm） 0.08-1.5

节温器全开升程（在95℃的介质中）（mm） ≥8

水泄漏量（压差为27.6kPa时）（L/mm） 0.55

（2）结构概述

B系列发动机选用蜡式、底通型节温器来控制发动机冷却系的温度变化范围，使它达到最佳值。主要结构见图2-117。

节温器由推杆1、阀座2、阀门3、支架4、弹簧5和8、感应器总成6、尾柱7、副阀门9等组成。它利用精制石蜡受热体积急剧膨胀的特点，在冷却液变热，节温器受热，石蜡熔化，体积急剧膨胀，其内力压缩胶管，迫使外缘经精磨光的不锈钢推杆运动。由于推杆固定在阀座上，反作用力推动感应器总成打开阀门，控制水流量。当冷却液温度降低，石蜡降温，体积收缩，在弹簧的推动下，感应器总成弹回，阀门逐渐关闭。

②B系列发动机节温器的安装：

B系列发动机节温器装置包括节温器座1、节温器2、节温器座密封圈3、托架4（前吊耳）等零件，见（图2-118）。节温器安装在缸盖出水口处的节温器座内。当发动机开始运行时，冷却液温度较低（低于83℃），节温器主阀门关闭，来自发动机缸盖出水口的循环热水只能从节温器副阀门的小通道——小循环水路经水泵流回缸体（做小循环）。

当冷却液温度达到节温器主阀门开启温度（≥83℃），随着温度的逐渐升高，主阀门慢慢开启，当温度达到和超过主阀门全开温度时（≥95℃），主阀门全开，达到最大升程，节温器副阀门正好全部关闭了小循环通道，这时全部冷却液将沿出水管进入散热器进行冷却（做大循环），水箱的散热能力将最大限度的发挥。

因此，在发动机的整个运转过程中，节温器的作用就是调节发动机的冷却液温度，保证发动机在最佳温度下工作。

节温器装置的工作情况如图2-119。

（3）节温器的使用及典型故障

1）使用及故障

蜡式节温器随着使用寿命的延长，性能逐渐衰退，其典型表现为主阀门开度减小，大循环冷却液流量减少，发动机冷却系逐渐过热。因此在发动机大修和发动机50000km左右保养时，应检查节温器的工作情况，简单的检查方法是将节温器放在烧杯内，用水加热进行检查。

节温器初开温度（℃） 83

节温器全开温度（℃） 95

全开时节温器主阀门最大升程（mm） ≥ 8

节温器使用限度（按升程检查）（mm） 6

当节温器达到上述使用限度的升程条件时，由于主阀门通道的减少，使冷却液循环流量降低1/10左右，减少后的水流量已不能满足发动机正常工作的需要，必须更换温器。

2）注意事项：

②安装节温器时，要保证节温器上的排气销落在相应的槽1内，并让节温器上的小舌头落在节温器室的定位槽2内（图2-120）。

③装复时要注意图2-121所示密封圈的止口朝向。

④节温器座螺栓拧紧力矩为24N·m

⑤严禁拆除节温器运转发动机，否则会出现下列情况（图2-122）：

a.当需要冷却液做大循环时，由于部分冷却液进行小循环（即冷却液通过阻力小的旁通水路进入水泵进口），而导致发动机过热。

b.当需要冷却液做小循环时，由于部分冷却进入大循环，会使发动机升温过慢，甚至过冷，导致发动机性能下降和恶化。

总之，B系列发动机只有依靠节温器才能控制最佳工作温度，它的动力性、经济性、可靠性才能得以充分发挥。一旦把节温器拆除，发动机将在“过热”或“过冷”状态下工作。因此发动机决不能不装节温器运转。

3.进水管

B系列发动机采用铸铝弯头进水管，用矩形密封圈密封，安装在发动机缸体排气管侧的前端。

进水管螺栓拧紧力矩为43N·m。

4.机油冷却器

（三）冷却液的使用要求

（1）B系列发动机要求使用正式的防锈、防冻液作为发动机冷却系冷却液。可以使用50%+水50%乙二醇防冻防锈液。若60%乙二醇+40%水的防锈防冻液冰点可低于一40℃。

（2）正确加注冷却液的方法

①加冷却液不要过急，否则发动机水套中的气体不易排出，加水速度以13.5L/min为宜。

②第一次加水应加到膨胀水箱内挡流板处（从加水口处可见），然后起动，怠速热机，热机后检查膨胀水箱液面，若不到挡流板处，可再加注。

（3）防冻防锈液的使用方法

②当气温低于0℃时，应在汽车每行驶16000km时检查防冻防锈液浓度，确保发动机能适应较低的气温状态下正常运行；

③防冻防锈液的浓度检查按时对照表2-2进行；

表2-2 防冻防锈液技术参数

④防冻防锈液更换周期为2年。

（4）其它注意事项

②避免在冷却液低于60℃或高于100℃情况连续运转发动机，若在发动机运转时发生上述情况应尽快查找原因，予以排除。[TOP]

B系列发动机冷却系统散热性能好，效率高，故障少，除必须正确的加水、放水、贮水量检查，防冻防锈液浓度检查，传动皮带紧张度的检查之外，没有其它要求。

典型的冷却系统故障分析见表2-3。

表2-3 冷却系典型故障及排除

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