大功率中速发动机前端温控冷却水箱模块化设计
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【关键词 】大功率中速发动机 ；冷却水 系统 ；温控冷却水箱 ；模块化
０ 引 言
图 ２所示循环方式 ，是多数发动机常采用 的冷却水方式 ，高 、低 温循环
冷却水并联 布置 ，互不干涉 ，便于将发动机改 造成陆用 电站等 。 冷却水系统是发动机辅助系统的重要组成部分 ．其功用是使发动
机零部件在最适宜 的温度下工作 常见大功 率中速 发动机其前端油水
图 １ 单 路 串联 冷 却 水 循 环 回 路
按图 １所示 ，外部低温水由 Ｄ１进 Ｅｌ注入 ，经低温水泵加压 ，流人 中
冷器 ．对 中冷器 内的增压空气进行二级冷却 ．然后低温冷却水流人 滑油
冷却器 ，冷却滑油 ，回流的大部分低 温冷却水经 由低温节温阀（４０￣Ｃ）筛
选 ，当低 温冷却水 回流 的温度 未达到节温 阀（４０℃）开启温度 时 ．低温
气各 系统 ，多为外管路连接方式 ，在安装使用过程中 ，需要连接 的管路
较多 ．重庆普什机械有 限责任公司研发的 ｌ１０８系列发动机 ．其前端采
用模块化设计 ，高度集成 了高 、低 温冷却循环水 泵 、滑油泵 、滑油冷却
器 、中冷器等 ，各系统采用模块化无管路设计 ，减少了发动机辅助系统
的管路安装 。在发动机高 、低 温冷却水 系统设计 时．结合前端辅助支承
Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｉｓｉｏｎ
科 技 视 界
科技·探索·争呜
大功率中速发动机前端温控冷却水箱模块化设计
龚成武 （重庆 三峡 职业 学 院 ，中国 重庆 ４０４１５５）
【摘 要 】１１０８系列柴油机属 于中速 大功率发动机 ，其前端采用模块化设计的理念 ，对发动机润滑 油、高低 温冷却循环 水、中冷增压空气高 度 集成 ，本 文介 绍了 １１０８系列发 动机 冷却水 系统的重要组成模块 温控 冷却水箱 ，其与前端辅助 支承箱体相结合 ，使发动机 高低 温循环 冷却水 的 内外循 环得 到 自动控 制 。
冷却器换热后 ，温度得到提升 。进入高温水泵前补水循 环无需再加热 ．
提高了发动机的热效率。高温水泵将高温冷却循 环水加 压后 ．流人 中
冷器 ，对增压空气 进行一级冷却 ，然后 进入缸头 、水 套进行冷却 ，然后
回流 ，经 过高温节温器 （８Ｏ℃）筛选 ，温度未超过 ８０％时 ．高温循环水 回
冷却水系统安装 ．使用极为方便。
１ 温控水箱结构设计以及工作原理介绍
／
１．１ 冷却水系统原理图分析
图 ２ 高低温冷却水并联回路
１．２ 温控水箱的内部结构设计 １１０８系列发动机 ．要求将 以上两种发动机冷却水循环方式都集成
到发动机 的前端 。针对不 同的客户 ．均能获得满 意的使用效果 。经过对 冷却水系统原理图的分析 ．结合前端箱体 内部循环水路 的布局 ．研发人 员设计 了温控水箱 ，将节温器巧妙的布置在温控水箱里 ．通过温控水 箱 ，结合节温器 ，将 高低 温循环水分成三层 ，分别为 ：循 环水吸人层 、循 环水超温排除层 、循环 水回流层 ，由节温器探测 回流层水温 ，自动开启 调节节温器Ｉ碣套 。调节 内外循环冷却水的 比例 。通过该设计 ．实现 了原 理图 １及图 ２上的所有功能 ．并且 只需更换少量零配件 ．就可以实现冷 却循环水串联和并联两种方式转化 ．温控水箱 内部结构如图 ３所示。
便 ，热机效率较高 ，适用 于外 部冷却水 源充足的场合 ，如船用发 动机
盖；１０．低温循环水回流口；１１．高温循环水回流口．
（下转第 ２０７页）
ｓｃｉｅｎｃｅ＆ Ｔｅｃｈｎ。ｌ。ｇｙ Ｖｉｓｉ。ｎ 科技视界 Ｊ ２。５
箱体上 的集成冷却 水路 ．研发人员 设计 了一款 温控冷却水箱 ．将发动
机高 、低温冷却水的 内外循环控制 ，集成到这一温控水箱上 ，通过巧妙
的构思 ．通过该 温控水箱 ．可实 现两种不 同的高低温冷却水 循环模式
切换 ．使用 时用 户只需选择连接进 出水 口．就 可完 成对整 台发动机的
冷却水 回流到低温水泵前经加压继续循环 ．当低温冷却水 回流温度超
过节温 阀（４０℃）开启温度时 ．大部分 回流低温冷却水 由 Ｄ２口流 出．去
外部热交换器散热后 ，再 回流到 Ｄ１人 口。在图 １中．低温循环水 回流
时有一条之路与高温水泵前相连 ．其主要 目的在于补充膨胀水箱蒸发
损失的部分高温循环冷却水 ．并且回流低温循环水 经过空冷器和滑油
图 ３ 温控冷却水箱结构图
到高温水泵前继续 内部循 环 。当高温循环水 回流温度达到 ８Ｏ℃后 ．节
１低 温循 环 水吸 水 层 ；２．低 温 循 环 水 超 温 排 除层 ；３．低 温循 环 水 回 流 层 ：４．低
温Байду номын сангаас（８０℃）打开 ，由 Ｄ２出 口排除 。图 ｌ所示 的原理 优点在 于安 装方 温节温阀 ；５高温循 环水吸水层 ；６．高温循环水超 温排 除层 ；７．高温循环 水回流 层 ；８．高温节温阀 ；９．低 温回水与高温进水层 串联 流道 ：９．超温冷却水左右沟通罩
０ 引 言
图 ２所示循环方式 ，是多数发动机常采用 的冷却水方式 ，高 、低 温循环
冷却水并联 布置 ，互不干涉 ，便于将发动机改 造成陆用 电站等 。 冷却水系统是发动机辅助系统的重要组成部分 ．其功用是使发动
机零部件在最适宜 的温度下工作 常见大功 率中速 发动机其前端油水
图 １ 单 路 串联 冷 却 水 循 环 回 路
按图 １所示 ，外部低温水由 Ｄ１进 Ｅｌ注入 ，经低温水泵加压 ，流人 中
冷器 ．对 中冷器 内的增压空气进行二级冷却 ．然后低温冷却水流人 滑油
冷却器 ，冷却滑油 ，回流的大部分低 温冷却水经 由低温节温阀（４０￣Ｃ）筛
选 ，当低 温冷却水 回流 的温度 未达到节温 阀（４０℃）开启温度 时 ．低温
气各 系统 ，多为外管路连接方式 ，在安装使用过程中 ，需要连接 的管路
较多 ．重庆普什机械有 限责任公司研发的 ｌ１０８系列发动机 ．其前端采
用模块化设计 ，高度集成 了高 、低 温冷却循环水 泵 、滑油泵 、滑油冷却
器 、中冷器等 ，各系统采用模块化无管路设计 ，减少了发动机辅助系统
的管路安装 。在发动机高 、低 温冷却水 系统设计 时．结合前端辅助支承
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大功率中速发动机前端温控冷却水箱模块化设计
龚成武 （重庆 三峡 职业 学 院 ，中国 重庆 ４０４１５５）
【摘 要 】１１０８系列柴油机属 于中速 大功率发动机 ，其前端采用模块化设计的理念 ，对发动机润滑 油、高低 温冷却循环 水、中冷增压空气高 度 集成 ，本 文介 绍了 １１０８系列发 动机 冷却水 系统的重要组成模块 温控 冷却水箱 ，其与前端辅助 支承箱体相结合 ，使发动机 高低 温循环 冷却水 的 内外循 环得 到 自动控 制 。
冷却器换热后 ，温度得到提升 。进入高温水泵前补水循 环无需再加热 ．
提高了发动机的热效率。高温水泵将高温冷却循 环水加 压后 ．流人 中
冷器 ，对增压空气 进行一级冷却 ，然后 进入缸头 、水 套进行冷却 ，然后
回流 ，经 过高温节温器 （８Ｏ℃）筛选 ，温度未超过 ８０％时 ．高温循环水 回
冷却水系统安装 ．使用极为方便。
１ 温控水箱结构设计以及工作原理介绍
／
１．１ 冷却水系统原理图分析
图 ２ 高低温冷却水并联回路
１．２ 温控水箱的内部结构设计 １１０８系列发动机 ．要求将 以上两种发动机冷却水循环方式都集成
到发动机 的前端 。针对不 同的客户 ．均能获得满 意的使用效果 。经过对 冷却水系统原理图的分析 ．结合前端箱体 内部循环水路 的布局 ．研发人 员设计 了温控水箱 ，将节温器巧妙的布置在温控水箱里 ．通过温控水 箱 ，结合节温器 ，将 高低 温循环水分成三层 ，分别为 ：循 环水吸人层 、循 环水超温排除层 、循环 水回流层 ，由节温器探测 回流层水温 ，自动开启 调节节温器Ｉ碣套 。调节 内外循环冷却水的 比例 。通过该设计 ．实现 了原 理图 １及图 ２上的所有功能 ．并且 只需更换少量零配件 ．就可以实现冷 却循环水串联和并联两种方式转化 ．温控水箱 内部结构如图 ３所示。
便 ，热机效率较高 ，适用 于外 部冷却水 源充足的场合 ，如船用发 动机
盖；１０．低温循环水回流口；１１．高温循环水回流口．
（下转第 ２０７页）
ｓｃｉｅｎｃｅ＆ Ｔｅｃｈｎ。ｌ。ｇｙ Ｖｉｓｉ。ｎ 科技视界 Ｊ ２。５
箱体上 的集成冷却 水路 ．研发人员 设计 了一款 温控冷却水箱 ．将发动
机高 、低温冷却水的 内外循环控制 ，集成到这一温控水箱上 ，通过巧妙
的构思 ．通过该 温控水箱 ．可实 现两种不 同的高低温冷却水 循环模式
切换 ．使用 时用 户只需选择连接进 出水 口．就 可完 成对整 台发动机的
冷却水 回流到低温水泵前经加压继续循环 ．当低温冷却水 回流温度超
过节温 阀（４０℃）开启温度时 ．大部分 回流低温冷却水 由 Ｄ２口流 出．去
外部热交换器散热后 ，再 回流到 Ｄ１人 口。在图 １中．低温循环水 回流
时有一条之路与高温水泵前相连 ．其主要 目的在于补充膨胀水箱蒸发
损失的部分高温循环冷却水 ．并且回流低温循环水 经过空冷器和滑油
图 ３ 温控冷却水箱结构图
到高温水泵前继续 内部循 环 。当高温循环水 回流温度达到 ８Ｏ℃后 ．节
１低 温循 环 水吸 水 层 ；２．低 温 循 环 水 超 温 排 除层 ；３．低 温循 环 水 回 流 层 ：４．低
温Байду номын сангаас（８０℃）打开 ，由 Ｄ２出 口排除 。图 ｌ所示 的原理 优点在 于安 装方 温节温阀 ；５高温循 环水吸水层 ；６．高温循环水超 温排 除层 ；７．高温循环 水回流 层 ；８．高温节温阀 ；９．低 温回水与高温进水层 串联 流道 ：９．超温冷却水左右沟通罩