自然对流式冷却系统的结构原理与使用要点

40 农机使用与维修2018年第4期
自然对流式冷却系统的结构原理与使用要点
徐启云
(黑龙江省农垦牡丹江管理局农机安全监理站，黑龙江密山158308)
摘要：冷却系统技术状态的好坏，对拖拉机使用性能有很大影响。

重点讲述了自然对流式冷却系统的结构特 点、工作原理与使用要点，以提高拖拉机的使用性能。

关键词:拖拉机;冷却系统；结构原理;使用要点
中图分类号：S219.02 文献标识码：A doi：10.14031/ki. njwx.2018.04.029
拖拉机的冷却系统虽然是发动机的辅助系统,但在保 证发动机正常工作中起着重要的作用。

自然对流式冷却 系统是小型拖拉机冷却系统的一种,因对其结构原理不了 解,往往给使用与维修带来困难，下面我们重点谈一谈自 然对流式冷却系统的结构特点、工作原理与使用要点，以帮助广大用户解决一些实际难题。

根据冷却水散热方式不同，小型拖拉机冷却系统分为 蒸发式、自然对流式和强制循环式三种。

其特点如下：蒸发式水冷却系统:汽缸体与汽缸盖水套和水箱直接 相通，水箱口敞开通大气，冷却水吸收受热零部件的热量 后变为蒸气，并由水蒸气把热量散发到大气中去。

这种冷 却方式不太可靠，冷却效果差，水消耗大，需有较大水箱，工作中要经常加水。

自然对流式水冷却系统:利用冷却水的温差所产生的 水的自然对流来实现循环，即利用热水上浮，冷水下沉特 性达到散热目的。

与蒸发式水冷却系统相比，耗水量少，无需频繁加水，使用起来甚为方便。

自然对流式水冷却系 统的散热能力虽不及强制式水冷系统。

但对于小四轮拖 拉机来说，其散热能力是能够满足使用要求的，然而它的 构造却比强制水冷简单得多。

强制循环式:利用水泵迫使冷却水在水套和散热器之 间不断地进行循环达到散热目的。

主要由散热器、水栗、风扇、节温器、水温表等组成。

散热器下部温度较低的冷 却水，依靠水泵泵人缸体和缸盖水套，吸收热量后水温升 高，再经过节温器，根据水温高低，使冷却水或者流向散热 器散热冷却循环，或者流回水泵再次参加循环，或者两种 循环同时进行。

这种冷却方式工作比较可靠，冷却水循环 流动得快，散热能力强，水箱容积小，一般发动机多采用这 种冷却方式。

自然对流式水冷系统包括循环水通道和风通道两部 分:（1)循环水通道。

汽缸盖上端设有一出水孔,通过上 水管与水箱上端进水管相通;汽缸盖上的水腔与汽缸体的 水道孔相通，汽缸体与汽缸套之间形成水套;汽缸体水套 的下端有两个进水孔,通过两个下水管分别与水箱下端左 右两个出水口相连。

水箱进水口、水箱出水口、下水管、汽 缸体水套及汽缸盖水腔，组成了一个闭式循环水通道。

在 下水管上安置放水阀，整个冷却系的水容量约为7 L。

(2)风通道。

离心式风扇和柴油机飞轮铸成一体，散热器 后部的导风罩与柴油机飞轮壳体上的导风口相接,并用橡 胶带密封。

水箱散热片的间隙、水箱导风罩、飞轮壳导风 口及飞轮壳径向出风口组成了风通道。

工作原理:柴油机工作时，汽缸体水套和汽缸盖水腔 中的水接触高温零件，温度升高。

高温水因体积膨胀、密度减小而上浮,经出水管进人散热器上水室。

在散热器芯
部中的水，由于受到外界空气的冷却，带走了热量,使温度
降低，密度变大而下沉，进人散热器下水室并流人汽缸体
水套。

汽缸体水套和汽缸盖水腔中的水受热又上升，这样
便保证了冷却水连续不断地循环，达到了传送热量的目
的。

而冷风则经水箱散热片的空隙被吸进,将散热器的一
部分热量带走，经过导风罩,从风扇的径向出风口排到大
气中去。

自然对流水冷却系统的主要部件：（1)散热器（水 箱）。

散热器是冷却系统主要散热的部件,安装在柴油机
飞轮罩壳上。

它由上水室、下水室和散热器芯子组成。

上
水室设有进水管和加水口，加水口上盖有空气蒸气阀。

下
水室有两个出水管，底部焊有两个螺钉，通过支承板和减
震胶垫与缸体柔性连接。

散热器芯子为扁管式结构，由薄
铜板制成，通过管子将上下水室连通起来。

为了增加散热
效果，扁管上牢固地焊接着由薄黄铜板制成的散热片。

(2)空气蒸气阀。

空气蒸气阀与水箱盖制成一体，它由空
气阀和蒸气阀两部分组成。

蒸气阀的工作过程和作用是:
当散热器内的蒸气压力达到20 ~ 30 kPa时，蒸气阀才被
打开，此时水温大约在108 ~ 110蒸气阀打开后，使一
部分蒸气从泄气孔排出。

当蒸气压力低于20 ~ 30 kPa时，
蒸气阀关闭。

由于蒸气阀的作用，散热器内压力增加，水
的沸点提高到110丈左右。

这样，柴油机工作时，冷却水
便不易沸腾，从而减少冷却水的蒸发损耗。

（3)空气阀的
工作过程和作用是。

当柴油机停止工作之后，水温下降，
蒸气凝成水滴，散热器内形成低压。

当压力低于外界气压
1 ~4 kPa时，空气阀打开。

空气通过空气阀进人水箱，可
保护水箱不致于变形和损坏。

3自然对流水冷却系统的使用要点
(1) 拖拉机启动前，一定要检查散热器中的水量，并 应及时添加。

严禁无水启动柴油机。

加人水箱的水应尽
可能是清洁的软水，以避免生成水垢。

对于含矿物质较多
的硬水，须经过煮沸、沉淀或其它方法软化后方可使用。

此外，还应定期换水，否则会在水冷系统内结成水垢。

(2) 发动机每工作500 ~ 1500 h,应检查水冷系统内水 垢沉积的情况，并应及时清洗。

(3) 向过热、缺水的发动机中加水时,应在发动机低 速运转状态下缓慢加人。

严禁骤加冷水，以免机件产生
裂纹。

(4) 工作中，特别是在柴油机过热而需打开水箱盖时，应十分谨慎，防止高温水和蒸气烫伤。

(5) 应注意检查风通道中散热器导风罩与柴油机飞 轮壳上导风口的密封情况。

当密封不好或橡胶带损坏时，
应及时修复，否则风通道将短路，影响其散热功能。

(6) 冬天气温较低时,拖拉机停车后应将冷却水放
掉,以防冻裂缸体及其它机件。

（〇1)
1拖拉机冷却系统的分类2
结构特点与工作原理。