康明斯冷却系统资料
工作原理简介(康明斯)ppt课件
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发动机的基本结构 冷却系统
二。冷却系统构成
构成：由散热器、水泵、汽缸体水道、汽缸盖水道、出水
管、节温器、水滤器、中冷器、机油冷却器，以及选用件
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燃油滤清器
燃油滤清器的功能是让油在进入油泵以前滤出杂质。NH和K 系列发动机常用是“旋装式”滤清器，这类滤清器是用纸做滤 芯 ， 滤 芯 的 过 滤 能 力 为 大 于 6微 米 的 杂 质 。 滤 清 器 在 工 作 时 ， 终 究会因杂质堆积而形成阻碍，从而降低发动机的功率。所以滤 清器的阻力不能超过规定值，以下有两种方法可以防止这点。
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康明斯发动机的基本结构
发动机工作循环
压缩冲程：
在进气冲程的终了，进、排气门关闭，活塞开始上行，压 缩燃烧室里的空气，使空气的温度升高到柴油的燃点温度以上 压缩比为：14.5----15.5。汽油机压缩比较小。
作功冲程：
压缩冲程接近终了时，由喷油器喷入适量的柴油并燃烧（汽油 机由火花塞点火〕。燃烧后的膨胀气体推动活塞向下运动，通 过连杆使曲轴旋转而输出动力。这时，进、排气门关闭。
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康明斯发动机的基本结构 润滑系统的组成
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康明斯发动机的基本结构 润滑系统的组成
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康明斯发动机的基本结构
冷却系统
一． 概述
1. 热量产生：喷入柴油机燃烧室的柴油，燃烧产生大量的热量； 2. 热量分配： 约三分之一通过活塞及连杆机构，转换成机械能对外作工； 约三分之一由排气排入大气； 约三分之一冷却系统散失； 3. 康明斯发动机冷却方式为循环水冷式，它与其他发动机冷却系统具有相同功
康明斯系统
三、ISBe的含义
ISBe
Interact Systems英特交互 系统
Encompasses Engine Management发动机管理
Evolution of the proven and highly successful B Series
Controls Integration控制集成化
康明斯Bosch喷油泵铭牌位于喷油泵顶部。 铭牌包含以下信息： ▪ 燃油泵生产序号 ▪康明斯零件号 ▪工厂代码 ▪BOsch零件号 ▪日期代码
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3、ECM铭牌
电子控制模块(ECM)的铭牌显示ECM的信息 以及的ECM的编程方法，铭牌位于ECM上。 ECM铭牌提供如下信息： ▪ ECM零件号(PN) ▪ ECM生产序号(SN) ▪ ECM数据代码(DC) ▪发动机生产序号(ESN) ▪ ECM代码：指示ECM的软件 注：与康明斯特约维修站联系时，必须提供ECM 代码.
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Benefits - Lower driveby noise with reduced / no truck noise shields Lower in cab noise
优势- 驾驶室内外噪声低
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第二节 系统识别和参数
一、发动机系统识别
1、发动机铭牌
发动机铭牌提供有关发动机的详细信息。发 动机的生产序号和控制零件目录(CPL)用于订 购零件和维修。
1、主油道 2、摇臂支座 3、输油槽
4、摇臂轴 5、摇臂轴孔 6、摇臂
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康明斯使用API性能分类CF/SG 标准SAE-40重型机油
• 油质量由低至高依次划分为SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG、SH、SJ、 SL、SM等级
康明斯柴油发动机系统流程图
QSK45和QSK60 系统图解 - 概述第D 节 - 系统图解 第D-1页燃油系统流程图燃油系统1. 来自燃油箱的燃油进口2. 燃油滤清器3. 至燃油泵的燃油供应4. 通过燃油切断阀流向发动机的燃油流5. 燃油泵供往燃油切断阀的燃油6. 供往左侧燃油块的燃油（内部）7. 至喷油器的燃油供油油道8. 燃油歧管9. 燃油回流管 10. 燃油块11. 至喷油器的正时供油 12. 喷油器 13. 右侧燃油回流管 14. 左侧燃油回流管15. 供往右侧燃油块的燃油（内部） 16. 燃油流回燃油箱润滑系统流程图1. 从机油滤清器座供往机油冷却器的机油2. 主油道3. 从机油冷却器流回的机油4. 机油冷却器5. 流入机油冷却器的机油6. 供往曲轴的机油润滑系统 7. 压力调节阀 8. 机油泵9. 供往机油滤清器座的机油 10. 减压阀11. 从油底壳经集油槽吸油管到机油泵的机油供应12. 机油流经机油滤清器座 13. 机油滤清器活塞冷却、连杆和顶置机构1. 供往涡轮增压器的机油2. 供往右侧活塞冷却喷嘴的机油3. 右侧活塞冷却喷嘴调压器4. 供往右侧顶置机构的机油5. 来自机油冷却器的机油6. 供往主油道的机油7. 供往左侧顶置机构的机油8. 左侧活塞冷却喷嘴调压器9. 活塞冷却喷嘴10. 供往凸轮轴和凸轮随动件的机油11. 供往摇臂的机油前齿轮系 1. 主油道 2. 供往惰轮的机油 3. 供往附件传动装置的机油4. 供往齿轮室盖的机油5. 供往Rockford 风扇离合器的机油6. 供往水泵传动装置的机油注：机油通过缸体流向惰轮（2）。
全流量机油滤清器座1. 来自机油泵的机油2. 从机油滤清器座供往机油滤清器的机油3. 机油滤清器4. 旁通阀 - 开启位置5. 从机油滤清器至机油滤清器座的机油6. 供往机油冷却器的机油7. 旁通阀 - 关闭位置冷却系统流程图冷却系统 （图示为QSK45发动机） 1. 流向发动机散热器的冷却液 2. 流向LTA 散热器的冷却液 3. 流向冷却液滤清器的冷却液 4. 来自LTA 散热器的冷却液流 5.流向LTA 散热器的冷却液6. 来自LTA 散热器的冷却液流7. LTA 水泵8. 水泵冷却液入口 9. 冷却液旁通流回水泵 10. 流向中冷器芯的冷却液 11. 来自中冷器芯的冷却液流 12. 从节温器壳体流向中冷器的冷却液 13. 从中冷器流向节温器壳体的冷却液冷却系统（续）（图示为QSK45发动机）1. 冷却液进口2. 水泵3. 绕机油冷却器周围流动的冷却液4. 流向缸套的冷却液5. 绕缸套周围流动的冷却液6. 流向缸盖的冷却液7. 经水歧管流向节温器壳体的冷却液8. 从涡轮增压器流回的冷却液9. 供往涡轮增压器的冷却液QSK45冷却系统简图 8. 左后方中冷器和左前方中冷器 9. 水管接头10. 发动机节温器壳体 11. LTA 节温器壳体 12. LTA 水泵 13. 膨胀/加注水箱 14. 发动机散热器 15. LTA 散热器1. 发动机水泵2. 右后方中冷器和右前方中冷器3. 右侧缸套和缸盖4. 机油冷却器5. 左侧缸套和缸盖6. 发动机V 形腔7. 旁通管QSK60冷却系统简图 - 单级涡轮增压中冷式发动机1. 左后方中冷器和左前方中冷器2. 水管接头3. 发动机节温器壳体4. LTA 节温器壳体5. LTA 水泵6. 膨胀/加注水箱7. 发动机散热器8. LTA 散热器9. 发动机水泵10. 右后方和右前方中冷器11. 右侧缸套和缸盖 12. 机油冷却器 13. 左侧缸套和缸盖 14. 发动机V 形腔 15. 旁通管QSK60冷却系统略图 - 双级涡轮增压中冷式发动机1. 左后方中冷器和左前方中冷器2. 水管接头3. 前部中间冷却器4. 发动机节温器壳体5. LTA 节温器壳体6. LTA 水泵7. 膨胀/加注水箱8. 发动机散热器9. LTA 散热器 10. 发动机水泵11. 右后方中冷器和右前方中冷器 12. 右侧缸套和缸盖机油冷却器 13. 机油冷却器 14. 后部中间冷却器 15. 左侧缸套和缸盖 16. 发动机V 形腔 17. 旁通管LTA节温器开启 LTA节温器关闭08600178LTA 节温器壳体流程 （所示为QSK45发动机）1. 来自右侧中冷器2. 至发动机散热器3. 至LTA 散热器4. 来自LTA 散热器5. 来自左侧中冷器6. 旁通水管（至水泵）进气系统流程图QSK60进气系统 - 单级涡轮增压中冷式发动机 1. 至涡轮增压器的进气口 2. 至中冷器的涡轮增压空气 3. 涡轮增压空气通过中冷器 4. 至进气道的中冷空气注：与QSK45相似（每侧有一个涡轮增压器，前、后中冷器共用跨接管接头）QSK60进气系统 - 双级涡轮增压中冷式发动机4. 通往低压涡轮增压器的进气口5. 至中间冷却器的涡轮增压空气6. 中间冷却器7. 通往高压涡轮增压器的进气口1. 至中冷器的涡轮增压空气2. 涡轮增压空气通过中冷器3. 空气进入气缸排气系统流程图QSK45排气系统 - 单级涡轮增压中冷式发动机1. 涡轮增压器废气出口2. 排气道3. 排气歧管QSK60排气系统 - 单级涡轮增压中冷式发动机1. 排气歧管2. 涡轮增压器废气入口3. 涡轮增压器废气出口4. 排气法兰出口QSK60排气系统 - 双级涡轮增压中间冷却和中冷式发动机1. 排气歧管2. 高压涡轮增压器废气入口3. 高压涡轮增压器废气出口至低压涡轮增压器废气入口4. 低压涡轮增压器废气出口压缩空气系统流程图08600183空气压缩机冷却液、润滑油和空气流程1. 进气口2. 空气出口3. 润滑油流回油底壳4. 润滑油供应5. 冷却液进口6. 冷却液出口。
M11冷却系统
A Ê Ô Ö ½
É « × °
6B 7B Û ì « ·º É
9B 10B 11B Ï « ×É
康明斯发动机冷却系统--化学保护剂
DCA推荐浓度：0.32---0.79单位/升 每加仑冷却液含1单位DCA，最大、最小浓度为每加仑2单位、 0.5单位CDA； 保证DCA浓度的方法：
1、定期检测DCA的浓度。
2、预加或更换含适当单位D冷却系统加入适当量的DCA粉剂。
注：现国产水滤器芯有4DCA、8DCA、15DCA、23DCA四种规格，
用户可根据需要选用。
冷却系统的清洗
1、当冷却系统使用两年以上或冷却系统较脏时，需要对冷却系统
进行清洗，清洗剂一般采用弗列伽公司生产的RESTORE或等同物。
2、 RESTORE的性能取决于时间、温度和浓度水平。
3、 对于结垢严重或者流动阻力较大的系统，要求较高的清洗剂浓度、 较高的温度和较长的清洗时间。 RESTORE 的浓度达到所推荐的浓 度的两倍仍可安全使用。结垢或堵塞尤为严重的系统要求多次清洗。
冷却系统的清洗步骤
1、排放冷却系统的全部冷却液（水温50 °C以下）
国内公司生产的（ DCA4 ）干式化学添加剂。
其主要功能有：
缓冲冷却液酸碱性 抑制和防止水垢以及沉淀物的堆积
防止缸套被穴蚀和腐蚀
消除和防止冷却系统产生气泡。
康明斯发动机冷却系统--化学保护剂
DCA浓度对冷却系统的影响：
1、浓度过高：
•水泵密封失效; •焊锡腐蚀（形成“锡花”）;
•“锡花”、硅凝胶、沉淀的添加剂等堵塞冷却液通道;
• 水箱盖：其作用为防止冷却液的飞溅，防止垃圾进入水箱，使系统
保持正压，提高冷却液沸点。
康明斯发动机冷却系统---水泵
Cooling冷却1
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康明斯发动机冷却系统
N发动机冷却水流向 2. N 主水流：进水管—水泵—主水道—水套—气缸盖水道— 出水管—节温器—散热器（或旁通水管—水泵进水口）； 机油冷却器：机体水道—机油冷却器—出水管； 水滤器：机体水道—水滤器—水泵进水口； 中冷器：机体水道—中冷器—出水管； 空压机：机体水道—空压机—旁通水管—水泵进水口；
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二、冷却系统构成
构成：由散热器、水泵、汽缸体水道、汽缸盖水道、出 水管、节温器、水滤器、中冷器、机油冷却器，以及选 用件空气压缩机、液压油冷却器、湿式排气管2年3月10日
康明斯发动机冷却系统
1.M11冷却系统构成图 1.M11冷却系统构成图
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康明斯发动机冷却系统
三、冷却系统流向
1. M11发动机冷却水流向 由散热器来的冷却水经水泵进水管输入水泵，经水泵加压后输入 汽缸体侧部的下层水室。 主水流：下层水室——水套——汽缸盖——上层水室 机油冷却器：下层水室——机油冷却器芯——上层水室 中冷器：下层水室——中冷器芯——上层水室 水滤器：下层水室——水滤器座——上层水室 小循环：上层水室——节温器——水泵进水口 大循环：上层水室——节温器——散热器
康明斯COOLING SYSTEM冷却系统
当有其它冷却器与散热器串联安装时的组合匹配特性
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风扇效率
Cooling System 冷 却 系 统
Guidelines 设 计 指 南－ 冷却 性能
系统总效率 ＝ i
实 际 风 量Q＝ 理 论 风 量Q0 X 效 率
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应用工程培训
Cooling System 冷 却 系 统
Coolant Recommendations 冷却液推荐
康明斯公司推荐在大多数气候条件下使用50％乙 烯乙二醇或丙烯乙二醇基的防冻液与50％纯净水 的混合液作发动机的冷却液。对使用湿缸套的C系 列以上的发动机还需要添加规定浓度的防腐蚀剂 DCA4。某些新型防冻液可以不需要DCA4，如加 德士公司的Extended Life Coolant.
EXTENDED LIFE COOLANTS
BOILING PROTECTION 沸点保护
温度
水 平 線 計 量 計 的 壓 力 (kPa)
应用工程培训
Cooling System 冷 却 系 统
Verification Procedure 评审程序
加注试验 (Cooling System Fill)
Guidelines 设 计 指 南－ 冷却 性能
典 型 散 热 器 特 性 －－ 单 位 芯 子
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Cooling System 冷 却 系 统
Guidelines 设 计 指 南－ 冷却 性能
散 热 器 阻 力 特 性 －－ 调整 后
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应用工程培训
Cooling System 冷 却 系 统
应用
轻载 中载 重载
康明斯KTA系统说明书(1)汇总
第3章电路板和模块概述本章叙述有关PCC控制盘和附件箱内的电路板与模块的功能（图3-1），图3-2方框图显示了PCC系统的内部和外部部件。
本手册第9章给出了系统原理图。
静电放电将损坏电路板，当接触电路板或接插晶片时，请预先戴好手腕型接地环带。
图3-1.电路板位置3-1图3-2. 方框图3-2数字电路板（A32）数字电路板（图3-3）包含控制盘用微处理器和操作软件，同时数字电路板还连接到控制盘内其它电路板。
数字电路板也为PCC提供模拟信号与数字信号之间的转换。
开关S5 将开关推向左侧为接电模式，此时控制盘电源/操作软件一直通电，直到开关扳到备用模式。
建议在所有应用中始终将S5开关设在接电模式位置，除非不能提供辅助蓄电池充电。
向右推动此开关将PCC切换到备用模式。
在此模式，PCC操作软件将会因：（1）前端面板操作开关置于运行（Run）位置，（2）按自我侦测键，（3）遥控起动输入信号（前端面板开关位于自动位置）或接到外来开关的任一“唤醒”信号而被初始化。
接插件数字电路板上有5个接插件，说明如下：J1 串行界面RS232。
J2 连接到用户界面电路板（A34）上的J4。
J3 连接到模拟电路板（A33）上的J2。
J4 连接到发动机界面电路板（A31）上的J1。
J5 连接到数字显示电路板总成（A35）上的J5。
二极管（LED）数字电路板共有7组二极管，分别显示下列状态：DS1 备用（绿色）。
DS2 备用（绿色）。
DS3 直流+18伏特电源正常（绿色）。
DS4 直流+5伏特电源正常（绿色）。
DS5 运行（如果软件正在工作，它将每秒闪烁一次）（绿色）。
DS6 直流+24伏特B+电源正常（绿色）。
直流+12伏特电源正常（绿色）。
图3-3. 数字电路板3-3发动机界面电路板（A31）发动机界面电路板（图3-4）可读出操作者的控制输入信号，监测发动机、发电机和系统的状态，并针对正常操作和故障状态（报警或报警停机）作出正确反应。
K19--m康明斯船用柴油机冷却系统
2016年5月29日
13、对冷却系统的影响
•穴蚀(点蚀):是快速运动或振动的表面或其附近因为压力和温度变化而引起的高 压真空小气泡突然爆裂而发生的一种剥离金属材料表面的腐蚀现象.主要表现在 汽缸套和水泵叶轮上。 •腐蚀：组成冷却系统的铝、铸铁、钢、铜等金属，在酸性或碱性冷却液中产生 化学腐蚀，使零部件损坏。 •水垢：冷却液中的钙盐、镁盐受热会沉积在传热表面，形成水垢。 积垢破坏了 导热性，削弱冷却系统的导热性。 •气泡：冷却液中的气泡会使水泵效率下降，导热性降低，使金属 零件氧化腐蚀等。
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2016年5月29日Fra bibliotek以康明斯动力建 设更美好的生活.
Making people’s lives better by unleashing the power of Cummins.
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KT19发动机冷却系统介
绍
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“新一代”康明斯发动机冷却系统专用冷却防冻液是
CCEC根据美国试验与材料协会（ASTM）D-4985标准规格专 门为康明斯发动机研制的重负荷发动机冷却防冻液。经试验 证明：完全满足康明斯各系列发动机任何工作状态下冷却系 统的各项使用要求，是康明斯发动机冷却系统指定的专用冷
却防冻液。
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一、概述
1、热量的产生 2、热量的分配 3、冷却方式 4、冷却系统的功能 5、冷却系统的特点
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二、冷却系统构成
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三、冷却系统流程框图
康明斯发动机冷却系统计算
大 多 数 情 况 下 最 好 是 对 额 定 转 速 和 最 扭 矩 点 都 做 冷 却 能 力 计 算 然 而 如 果 某 一 应 用 使 发 动 机 总 是 工 作 在 这 两 种 转 速 中 的 某 一 转 速 附 近 则 只 做 单 一 计 算 就 够 了
某 些 应 用 如 空 气 压 缩 或 一 些 起 重 机 发 动 机 的 输 出 功 率 受 负 载 的 制 约 部 分 负 荷 时 的 散 热 量 数 据 可 以 从 康 明 斯 公 司 获 得 但 作 为 初 步 计 算 散 热 量 可 以 假 设 为
热 负 荷 散 热 器 的 热 负 荷 包 括 根 据 环 境 温 度 和 进 气 温 度 修 正 了 的 发 动 机 向
冷 却 液 释 放 的 热 量 再 加 上 用 发 动 机 冷 却 液 作 冷 却 介 质 的 任 何 冷 却 器 的 热 负 荷
发 动 机 发 动 机 数 据 表 上 总 是 给 出 针 对“ 最 大” 标 定 功 率 的 在 额 定 转 速 和 最 大 扭 矩 点 的 发 动 机 的 散 热 量 有 些 发 动 机 也 给 出 针 对“ 持 续” 标 定 功 率 的 散 热 量 除 非 此 发 动 机 已 标 明 只 能 发 出 持 续 功 率 曲 线 所 示 的 功 率 否 则 应 使 用 最 大 散 热 量 如 果 没 有 列 出 针 对 持 续 功 率 的 散 热 量 则 也 可 使 用 针 对 最 大 功 率 的 散 热 量 ＢＴＵ／ＨＰ
冷 却 能 力 计 算
为 了 使 风 扇 和 散 热 器 组 发 挥 其 预 期 的 作 用 进 行 冷 却 能 力 计 算 是 很 必 要 的 计 算 步 骤 如 下 １ 确 定 必 须 由 散 热 器 散 掉 的 总 热 量 ２ 利 用 风 扇 和 散 热 器 性 能 曲 线 确 定 散 热 器 理 论 空 气 流 量 ３ 根 据 冷 却 系 统 的 效 率 修 正 理 论 空 气 流 量 ４ 确 定 散 热 器 散 掉 所 要 求 的 热 量 的 气 水 温 差 ５ 计 算 通 过 芯 子 后 冷 却 水 的 温 度 降 ６ 确 定 设 计 环 境 的 工 作 气 温 ７ 计 算 在 设 计 环 境 工 作 时 的 上 水 室 水 温 下 文 将 讨 论 每 一 步 的 计 算 过 程
K19--m康明斯船用柴油机冷却系统解析
2、 当发动机运行时，部分燃烧气体有可能通过汽缸盖或喷 油器周围，以及空压机盖泄漏到冷却液中。
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五、对冷却液中存在空气泡采取的措施
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六、水泵
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淡水泵
溢水、油 检测孔
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“新一代”特点：
• 符合（ASTM）D-4985标准规格，完全满足康明斯各系列
发动机任何工作状态下冷却系统的各项使用要求。 • 沸点高于110℃，冰点低于-40℃。
• 物理、化学稳定性好，不沉淀，不产生水垢。 • 保护冷却系统钢、铝、紫铜、黄铜、铸铁、焊锡等金属不 腐蚀，防止缸套穴蚀。 • 与康明斯指定的DCA4相容性好，不产生沉淀和其他副作用。
3 0 /7 0 4 0 /6 0 5 0 /5 0 5 5 /4 5 6 0 /4 0 6 2 /3 8 6 5 /3 5
冰点℃ -3.8 -7.5
-1 4 -2 2 -3 2 -4 2 -5 5 -6 0 -6 4
3 4 5 6 7 8 9
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十、康明斯专用防冻液
•CaCO3最大浓度: 300 (ppm)
•硫酸盐最大浓度：100 (ppm) •不容性固体最大浓度：500 (ppm)
2.防冻液
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2018年10月18日源自17康明斯重庆培训中心2018年10月18日
附表2：乙二醇与软化水混合剂防冻能力（参考） 序号
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K19--m康明斯船用柴油机冷却系统.
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二、冷却系统构成
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三、冷却系统流程框图
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缸套
缸盖
机油冷却器
出水歧管
水
中冷器
滤
水泵
器
旁通管 节温器座
补 水
进水口
管 散热水箱
回水管
膨胀水箱
放气管
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1、散热器
①、水箱式散热器 ②、热交换器式散热器
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四、冷却液中存在空气的主要原因及危害
1、初始加注冷却液时，空气团可能留在冷却系统通道和附件 中，且与冷却液混合参与循环。
2、 当发动机运行时，部分燃烧气体有可能通过汽缸盖或喷 油器周围，以及空压机盖泄漏到冷却液中。
• 每台发动机对冷却防冻液的准确用量，由不同的机型确定。
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11、使用不符合标准的冷却防冻液将导致严重故障
1、积垢：矿物垢或其他沉积使冷却系统传热表面而局部过热，导致缸盖、活 塞环加速磨损及发动机损坏。
2、腐蚀：冷却系统金属、铸铁、钢、铝、紫铜、黄铜、锡焊等被腐蚀损坏。
• 采用湿式汽缸套，且缸径大，刚性差，工作时汽缸套外 表面与冷却液频繁接触，振动频繁且剧烈。
• 工作条件差，工作频率高，可靠性及耐久性要求高。
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13、对冷却系统的影响
•穴蚀(点蚀):是快速运动或振动的表面或其附近因为压力和温度变化而引起的高 压真空小气泡突然爆裂而发生的一种剥离金属材料表面的腐蚀现象.主要表现在 汽缸套和水泵叶轮上。 •腐蚀：组成冷却系统的铝、铸铁、钢、铜等金属，在酸性或碱性冷却液中产生 化学腐蚀，使零部件损坏。 •水垢：冷却液中的钙盐、镁盐受热会沉积在传热表面，形成水垢。 积垢破坏了 导热性，削弱冷却系统的导热性。 •气泡：冷却液中的气泡会使水泵效率下降，导热性降低，使金属 零件氧化腐蚀等。
康明斯发动机冷却系统计算
发 动 机 转 速
７０ 效 率 输 出 扭
功率
输 出 转 速
意 ７０ 效 率 点 已 标 在 了 输 出 功 率 曲 线 上 在 这 一 点 上 的 变 矩 器 输 入 功 率 可 以 把 输 出 功 率 除 以 ０．７ 求 得 即
７０ 效 率 点 输 入 功 率 输 出 功 率 ／ ０．７ 必 须 由 变 矩 器 冷 却 器 传 到 发 动 机 冷 却 水 中 的 热 负 荷 可 用 下 面 的 公 式 计 算 热 负 荷 ＢＴＵ ／ ｍｉｎ ＝ 输 入 功 率 ＨＰ 输 出 功 率 ＨＰ × ４２．５ ＢＴＵ／ｍｉｎ 这 一 ７０ 效 率 点 参 数 不 适 用 于 Ｔｗｉｎ Ｄｉｓｃ 的 三 级 和 四 型 变 矩 器 下 面 将 讨 论 对 于 这 些 应 用 所 要 求 的 特 殊 冷 却 标 准 特 殊 的 变 矩 器 热 负 荷 要 求 Ｔｗｉｎ Ｄｉｓｃ 的 三 级 和 四 型 变 矩 器 具 有 的 独 特 性 能 是 高 失 速 比 和 极 好 的 降 负 荷 或 减 速 能 力 然 而 这 些 特 性 却 会 产 生 相 当 严 重 的 热 负 荷 在 高 速 低 负 载 的 情 况 下 变 扭 器 空 转 的 高 吸 收 功 率 会 直 接 产 生 很 高 的 散 热 量 高 达 百 分 之 百 已 经 和 Ｔｗｉｎ Ｄｉｓｃ 制 定 了 应 用 和 冷 却 上 述 变 矩 器 的 下 列 准 则
散热量 ＢＴＵ／ｍｉｎ ＝ 额定负荷散热量 ＢＴＵ／ ｍｉｎ × 实 际 功 率 × １．１５ 额 定 功 率
对 于 需 要 间 歇 地 发 出 满 功 率 的 发 动 机 冷 却 系 统 应 按 满 功 率 设 计
康明斯ISDe系统流程图
4
康明斯东亚培训中心
机油系统流程图4
1，主机油油道 2，摇臂座 3，传输油道
4，摇臂轴 5，摇臂钻孔 6，摇臂
2007年2月修订
5
康明斯东亚培训中心
机油系统流程图5
1，机油供给至附件驱动 2，来自缸体的机油
2007年2ห้องสมุดไป่ตู้修订
6
康明斯东亚培训中心
冷却系统流程图
1，冷却液进口 2，水泵叶轮 3，冷却液流过机油冷却器 4，冷却液流过气缸
1，机油泵 2，来自机油泵 3，压力调节阀关闭 4，压力调节阀打开 5，去机油冷却器 6，去油底壳 7，机油冷却器 2007年2月修订
8，滤清器旁通阀 9，滤清器旁通阀关闭 10，滤清器旁通阀打开 11，去机油滤清器 12，全流式机油滤清器 13，来自机油滤清器 14，主机油道
2
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机油系统流程图2
10
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7，冷却液流向节温器座 8，冷却液旁通通道 9，冷却液流回至散热器 10，旁通通道打开
5，冷却液从缸体流向缸盖
6，冷却液在气缸间流动
2007年2月修订
7
11，冷却液在缸盖中旁通
12，冷却液流向水泵入口
康明斯东亚培训中心
进排气系统流程图1
1，空气进入涡轮增压器 2，增压空气进入空-空中冷器 3，空-空中冷器 4，进气歧管（缸盖内部集成） 5，进气阀
1，涡轮增压器机油供油 2，涡轮增压器机油回油
2007年2月修订
3
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机油系统流程图3
1，来自机油冷却器
2，主机油油道 3，去气门系 4，来自主机油油道 5，去活塞冷却喷嘴
6，去凸轮轴
康明斯发动机冷却系统
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应用工程培训
Cooling System 冷 却 系 统
Requirements 基本安装要求
极限使用环境温度－LAT（Limited Ambient Temp.)
应用
轻载 中载 重载
公路车辆
38 41 46
工程机械： 正常气温地区 35 41 46
高气温地区
41 46 52
负荷系数 ％
E D
E：膨胀空间 至少6％ D：储备水量 至少11％
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应用工程培训
Cooling System 冷 却 系 统
除气式冷却系统介绍－－副水箱式系统（图3）
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应用工程培训
Cooling System 冷 却 系 统
除气式冷却系统介绍 －－透明副水箱（图4）
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应用工程培训
系统总效率 ＝ i
实 际 风 量Q＝ 理 论 风 量Q0 X 效 率
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应用工程培训
Cooling System 冷 却 系 统
Calculation 冷却系统计算
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康明斯发动机冷却系统
• （3）风扇到散热器芯的距离：吸风大于2英寸，排风大于4英寸。
• （4）风扇到发动机的距离：在风扇支撑弯矩（7NM）许可的情况 下，应尽量远，但风扇垫块厚度一般不允许超过3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 力损坏。
Cooling System 冷 却 系 统
Guidelines 设 计 指 南
Cooling System 冷 却 系 统
冷却液回收罐
图7 - 冷却液回收罐
水箱压力盖
回收罐
压力阀
真空阀
Cooling System 冷 却 系 统
Guidelines 设 计 指 南
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 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 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。
•
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
，效率要明显高于排风风扇。
• （2）风扇转速和直径：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 意风扇的叶尖线速度不要超过4200~5000m/min。
Cooling System 冷 却 系 统
Calculation 冷却系统计算--能量分配
Cooling System 冷 却 系 统
Calculation 冷却系统计算--发动机参数表
从发动机技术参数表查找： 1、发动机和风扇转速 2、发动机向冷却液的散热量 3、水泵流量
康明斯发动机冷却系统
Cooling System 冷 却 系 统
除气式冷却系统介绍－－副水箱式系统（图3）
Cooling System 冷 却 系 统
除气式冷却系统介绍 －－透明副水箱（图4）
Cooling System 冷 却 系 统
除气式冷却系统介绍 －－不透明副水箱（图5）
膨胀空间 6 ％
通气孔
储备水量
最低液面 （深51毫 米） 防止空气进入注水管
Engine Datasheet 发动机技术参数表
Cooling System 冷 却 系 统
冷却液回收罐
2、冷却液回收罐（参见图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 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。 设计注意事项：
Cooling System 冷 却 系 统
Requirements 基本安装要求
• 极限使用环境温度－LAT（Limited Ambient Temp.)
应用
41 46
工程机械： 正常气温地区 35 41 46
高气温地区
41 46 52
负荷系数 ％
<40 40-70 >70
1、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 ，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。 3、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 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。 5、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 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 于或低于上水室。
康明斯柴油机的总体结构及工作原理
康明斯柴油机的总体结构及工作原理1.康明斯柴油机的总体结构及工作原理康明斯柴油机为四冲程高速柴油机。
它由进气、压缩、做功和排气四个冲程完成一个工作循环。
1.1.曲柄连杆机构曲柄连杆机构是柴油机进行工作循环、完成能量转换的主要机构，它包括机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三大部分。
1.1.1.机体组的主要组成与功用（1）机体组主要由汽缸体、曲轴箱、汽缸套、汽缸垫、油底壳和汽缸盖等组成。
（2）机体组是柴油机的骨架，是安装所有零部件与保证运动零件正常运转的基础。
康明斯NTA855型柴油机汽缸体为灰铸铁铸造，结构形式为整体龙门式，即汽缸体与上曲轴箱连为一体，它的外部和内部安装着柴油机的所有零件。
它的上面有汽缸盖封闭汽缸上部，并与活塞顶部构成燃烧室。
它的下部为下曲轴箱和油底壳连为一体的油底壳。
NTA855型柴油机的汽缸套采用单体可拆卸湿式缸套。
这种湿式缸套外圆表面直接和冷却水相接触，冷却效果好。
它采用两缸一盖，每个缸均采用四个气门。
汽缸盖一侧有进气道，两缸的进气道共用一个进气口并与一个单独的进气管相通。
缸盖另一侧有排气道，分别通过各缸的排气口与排气歧管相连。
汽缸盖上面装有气门导管、丁字压板、导杆、气门弹簧等。
1.1.2.活塞连杆组的组成与功用（1）活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆及连杆轴承等零件组成。
（2）活塞与汽缸盖、汽缸壁等共同组成燃烧室，承受气体压力并通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。
康明斯NTA855型柴油机的活塞由耐热性和耐磨性良好的共晶硅铝合金制成。
有较高的抗疲劳强度、导热性好等优点。
它属于直接喷射式燃烧室，在活塞顶部有ω形凹坑。
NTA855型柴油机有三道气环、一道油环。
第一道气环断面为梯形，称为筒面梯形环，由可锻铸铁制成。
第二道气环由球墨铸铁制成，断面为梯形，扭曲形及环外表面有2°锥角的组合形。
第三道气环也由球墨铸铁制成，断面为梯形扭曲形与缸壁接触面呈2°锥角。
油环为合金铸铁制成，两面有较大的倒角，与缸壁相接触的环外表面镀铬，在油环的内面安装有螺旋弹簧胀圈。
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应用工程培训
设 计 指 南－－全密封上水室
E
D
E：膨胀空间 至少6％ D：储备水量 至少11％
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Cooling System 冷 却 系 统
Guidelines
应用工程培训
设 计 指 南－－附水箱式系统
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Cooling System 冷 却 系 统
Guidelines
Cooling System 冷 却 系 统
Guidelines
应用工程培训
设计指南
注水管内径： 19mm -- 水 泵 流 量 小 于 757L/m 25 - 38 mm --- 水 泵 流 量 大 于 757L/m 通气立管内径：8 mm 发动机及散热器通气管: 应连续上行，不能下垂和 有下弯段。不允许与其它水管T形连接。 5mm ---- 排 量 10L 以 下 的 发 动 机 5 － 8mm ---- 排 量 大 于 10L 的 发 动 机 加水伸长颈管上的通气孔内径：3.2 - 4.8 mm 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。
Cooling System 冷 却 系 统
Verification Procedure 评审程序
应用工程培训
加注试验 (Cooling System Fill)
试验方法： 1、如 发 动 机 已 运 转 过 相 当 长 时 间， 先 把 系 统 补 满， 然 后 完 全 放 净， 计 量 系 统 总 容 量。 2、调 整 加 注 水 流 速 为 5gpm 即 19 升 / 分，记 录“ 加 满 ” 时 间 ; 放 净 水 后 记 录 加 水 量， 做 3 次左右 ，结果应有相当的重复性，否则应分析原因。 3、起 动 发 动 机 ，记 录 缸 体 建 立 水 压 的 时间 。 4、不 装 水 箱 压 力 盖，高 怠 速 运 行，直 至 冷 却 液 温 度 达 到 180－190o F ( 82-88 o C), 记 录 水 压。应采取 必要措施使水温尽快上升，如拆除风扇，用纸版遮住散热 器等。
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Cooling System 冷 却 系 统
Verification Procedure 评审程序
应用工程培训
加注试验(续) 评价指标: 1、起动后 15 秒内缸体水套内应为正压。 2、在上述试验过程仍能保持正压。 3、一次加满率应能达到总容积的 90 %.
L10 要求能在 5 分钟内加注完毕。
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Cooling System 冷 却 系 统
Verification Procedure 评审程序
应用工程培训
除 气 试 验 ( Deaeration / Drawdown )
1、自 发 动 机 3、回 发 动 机
A
2、气泡观查玻璃管
B 4、去 计 量 装 置
Deaeration: A 开－B 关 流 向 1--2--3 观 察 2 中 气 泡 应 在 25 分 钟 内 全 部 消 失。 Drawdown : B 开 流 向 1--2--4 观 察 2 中 可 见 气 泡 时 放 出 的 冷 却 液 容 量。 应 大 于 系 统 容 积 的 11 %.
- 大气温度修正 : 1% / 10o F - 其他热负荷 选择和匹配冷却系部件
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Cooling System 冷 却 系 统
Guidelines
应用工程培训
设 计 指 南 － 技术参数表
工业发动机
汽车发动机
RPM 2200 1400 Air To Turbo m3 / min 21.3 11.6 Coolant Flow L/min 280 175 Heat Rejection Coolant kw 105.0 66.0 Air kw 63.0 26.0
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Cooling System 冷 却 系 统
Coolant Recommendations
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冷却液推荐
康明斯公司推荐在大多数气候条件下使用50％乙 烯乙二醇或丙烯乙二醇基的防冻液与50％纯净水 的混合液作发动机的冷却液。对使用湿缸套的C系 列以上的发动机还需要添加规定浓度的防腐蚀剂 DCA4。某些新型防冻液可以不需要DCA4，如加 德士公司的Extended Life Coolant. 防冻液具有防冻和防沸的双重特性，同时还需具 有防腐蚀等功能。 防冻液浓度不能超过68％，否则性能会恶化。
应用工程培训
设计指南
散热器 -- 空间，气流阻力，成本。 尽可能大的迎风面积 (0.31- 0.37米2 / 100千瓦) 尽可能薄的芯子; 接近正方形; 8－11片/ 英寸 风 扇 安装效率 45 - 70 % ; 功率消耗耗 < 6 %； 尽可能大的直径，尽可能低的转速。 距水箱芯子50－100毫米。 叶尖与导风罩间隙 :1.5 - 2.5 % 直 径。 顶端最大线速度 : 4000-5200 米 / 分。
Guidelines
应用工程培训
设 计 指 南－ 冷却 性能
风扇与导风罩位置关系 吸 风 式： 2/3 在 里 面 吹 风 式 ： 1/3 在 里 面 如 果 有 空 对 空 中 冷 器 ： 1/2 在 里 面
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Cooling System 冷 却 系 统
Guidelines
Guidelines
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设 计 指 南－ 冷却 性能
当有其它冷却器与散热器串联安装时的组合匹配特性
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Cooling System 冷 却 系 统
Guidelines
应用工程培训
设 计 指 南－ 冷却 性能
风扇效率
系统总效率 ＝ i
实 际 风 量 Q＝ 理 论 风 量 Q0 X 效 率
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Cooling System 冷 却 系 统
Requirements 安装要求
应用工程培训
除 气 - Deaeration 发 动 机 起 动 后 25 分 钟 内 应 除 尽 初 次 加 注 时 积 存 在 冷 却 系 中 的 空气。 储 备 水 量（ 抗 进 气 水 量）Drawdown
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Cooling System 冷 却 系 统
Guidelines
应用工程培训
设 计 指 南－ 冷却 性能
典 型 散 热 器 特 性 －－ 单 位 芯 子
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Cooling System 冷 却 系 统
Guidelines
应用工程培训
设 计 指 南－ 冷却 性能
散 热 器 阻 力 特 性 －－ 调整 后
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Cooling System 冷 却 系 统
Engine Datasheet 发动机技术参数表
应用工程培训
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Cooling System 冷 却 系 统
Requirements 安装要求
应用工程培训
极限使用环境温 度－LAT *（limited Ambient Temp.)
4、极限使用环境温度LAT=TTTmax - T- T水/2 5、如果有其它冷却器串联在散热器前，空气通过时的气 温升T气=
冷却器散热量 H' 空气流量Q 空气密度比热
6、LAT= TTTmax - T气 - T- T水/2
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Cooling System 冷 却 系 统
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Cooling System 冷 却 系 统
Requirements 安装要求
应用工程培训
系统应具有发动机技术参数表上规定的最小的 储备水量（ 抗进气水量），且此水量应大于初 次未加注水量。 系统不装压力盖时，在发动机任何运转工况下 水泵进口压力应大于大气 压。B发动机允许到 -2 InHg。 发动机以外的系统总水阻力应小于发动机技术 参数表的限值，以保证水泵 具有其额定性能 。
康明斯发动机应用工程培训 COOLING SYSTEM 冷却系统
Cooling System 冷 却 系 统
应用工程培训
内 容
安装要求 设计指南 测试程序
常见问题
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Cooling System 冷 却 系 统
Requirements 安装要求
应用工程培训
使发动机得到足够的冷却，即使在可能遇到的最 高气温以及加上所有的附加热负荷时系统仍能正 常工作。 加注冷却液时系统应能排除内部的空气，能够容 易地一次加足冷却液，在设备运行时不会损坏发 动机。 发动机起动后，应能在规定的时间内排除积存在 冷却系中的空气。 系统应有适当的膨胀空间以适应冷却液随温度变 化的涨缩。
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Cooling System 冷 却 系 统
Guidelines
应用工程培训
设 计 指 南－ 冷却 性能
典型风扇特性
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Cooling System 冷 却 系 统
Guidelines
应用工程培训
设 计 指 南－ 冷却 性能
风扇与散热器匹配特性
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Cooling System 冷 却 系 统
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Cooling System 冷 却 系 统
Guidelines
应用工程培训
设计指南
冷却能力估算步骤
1、根据计算的实际空气流量Q查图得出散热器在单位气 －水温差t时的散热能力H0。
2、实际气－水温差T=
3、散热器冷却液温度降
冷却系统总散热量 H t H0 散热量H T水= 水流量Q水 比热