性能特點(diǎn)和作用說明

康明斯柴油發(fā)電機(jī)節(jié)溫器的工作原理和結(jié)構(gòu)

 

 摘要：節(jié)溫器是控制冷卻液流動路徑的閥門。其作用是根據(jù)冷卻水溫度的高低自動調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器的水量，改變水的循環(huán)范圍，以調(diào)節(jié)冷卻系的散熱能力，保證康明斯發(fā)動機(jī)在合適的溫度范圍內(nèi)工作。節(jié)溫器必須保持良好的技術(shù)狀態(tài)，否則會嚴(yán)重影響康明斯柴油發(fā)電機(jī)的正常工作。如節(jié)溫器主閥門開啟過遲，就會引起發(fā)動機(jī)過熱；主閥門開啟過早，則使發(fā)動機(jī)預(yù)熱時間延長，使發(fā)動機(jī)溫度過低。康明斯公司在本文中專門針對節(jié)溫器的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及節(jié)溫器好壞的檢查方法進(jìn)行簡明扼要的陳述。

一、節(jié)溫器原理、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

 

1、節(jié)溫器工作原理

      臘式節(jié)溫器當(dāng)冷卻溫度低于規(guī)定值時，節(jié)溫器感溫體內(nèi)的精致石蠟呈固態(tài)，節(jié)溫器閥在彈簧的作用下關(guān)閉發(fā)動機(jī)與散熱器之間的通道，冷卻液經(jīng)水泵返回發(fā)動機(jī)，進(jìn)行發(fā)動機(jī)內(nèi)小循環(huán)。當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到規(guī)定值后，石蠟開始融化逐漸變?yōu)橐后w，體積隨之增大并壓迫橡膠管使其收縮。在橡膠管收縮的同時對推桿作用以向上的推力，推桿對閥門有向下的反推力使閥門開啟。這時冷卻液經(jīng)由散熱器和節(jié)溫器閥，再經(jīng)水泵流回發(fā)動機(jī)，進(jìn)行大循環(huán)。

2、節(jié)溫器結(jié)構(gòu)

      節(jié)溫器是用于調(diào)節(jié)柴油發(fā)電機(jī)冷卻水溫度的一種裝置，功用是根據(jù)冷卻水溫度的高低自動調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器的流量，改變冷卻水的循環(huán)回路，以調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的散熱能力，保證發(fā)動機(jī)在合適的溫度范圍內(nèi)工作。節(jié)溫器結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括閥體和感應(yīng)部件，閥體由上半閥體和下半閥體固定連接而成，上半閥體設(shè)有主出水管，下半閥體設(shè)有進(jìn)水管和副出水管，副出水管與下半閥體為分體結(jié)構(gòu)，副出水管與下半閥體一側(cè)設(shè)有的安裝孔過盈配合連接，感應(yīng)部件包括支架、殼體、膜片、壓蓋和推桿，殼體連接在支架上，膜片設(shè)于殼體內(nèi)孔上開口由壓蓋進(jìn)行壓緊，壓蓋由殼體上開口的內(nèi)翻邊進(jìn)行鉚壓固定，膜片以下的殼體內(nèi)孔充填蠟粉，推桿的下端活動插入壓蓋設(shè)有的內(nèi)孔，推桿上端與支架的頂部抵靠。

3、康明斯節(jié)溫器的特點(diǎn)

      柴油發(fā)電機(jī)節(jié)溫器安裝在節(jié)溫支架總成上，如圖2所示。節(jié)溫器支架總成包括一個支架和連桿節(jié)溫器殼。

（1）推桿在裝配時其中空管內(nèi)加注油脂，油脂可以從細(xì)孔滲透對推桿的運(yùn)動進(jìn)行長期潤滑，進(jìn)而能夠長時間使調(diào)溫器保持高靈敏度工作，工作可靠，使用壽命長；

（2）C型橫截面的密封環(huán)對支架邊沿進(jìn)行包裹后再由上下半閥體進(jìn)行壓緊固定，不僅使調(diào)溫器的內(nèi)部密封得到良好保障，而且對支架進(jìn)行更好定位，支架的更好定位相當(dāng)于對整個感應(yīng)部件的更好定位，于是感應(yīng)部件定位可靠，工作時不容易受震動影響調(diào)節(jié)精度，有效提高產(chǎn)品工作靈敏度。

（3）KTA19型柴油發(fā)電機(jī)的節(jié)溫器不能帶通氣孔。每個節(jié)溫器有兩個節(jié)溫器密封件。密封件可防止柴油發(fā)電機(jī)需要較高的冷卻液流量爾引起的浸蝕和泄漏。

（4）所有安裝中冷器或進(jìn)氣跨接體的柴油發(fā)電機(jī)都必須在右排缸節(jié)溫器殼上裝隔熱板，用以防止由于增壓器排氣出口的熱損壞處水軟管。外置式中冷器的KTA38型和KTA50型柴油發(fā)電機(jī)不需要隔熱板。新的隔熱板裝在節(jié)溫器殼上，現(xiàn)在的柴油發(fā)電機(jī)不許裝老式隔熱板。

（5）在6BT型柴油發(fā)電機(jī)上，在節(jié)溫器裝有冷卻液溫度過高自動停機(jī)裝置。當(dāng)冷卻液的溫度超過標(biāo)準(zhǔn)溫度（74～91℃），停機(jī)裝置將切斷通往PT泵的電路，停油閥關(guān)閉通向噴油器的通路，使柴油發(fā)電機(jī)停機(jī)。這樣就不致因冷卻液溫度過高而損壞零件。

（1）一般水冷系統(tǒng)的冷卻液都是由機(jī)體流進(jìn)，從氣缸蓋流出。大多數(shù)節(jié)溫器布置在氣缸蓋出水管路中。這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，容易排除水冷系統(tǒng)中的氣泡；其缺點(diǎn)是在節(jié)溫器工作時會產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象。

      例如，在冬季起動冷態(tài)發(fā)動機(jī)時，由于冷卻液溫度低，節(jié)溫器閥關(guān)閉。冷卻液在進(jìn)行小循環(huán)時，溫度很快升高，節(jié)溫器閥開啟。與此同時，散熱器內(nèi)的低溫冷卻液流入機(jī)體，使冷卻液又冷了下來，節(jié)溫器閥重新關(guān)閉。等到冷卻液溫度再度升高，節(jié)溫器閥又再次打開。直到全部冷卻液的溫度穩(wěn)定之后，節(jié)溫器閥才趨于穩(wěn)定不再反復(fù)開閉。節(jié)溫器閥在短時間內(nèi)反復(fù)開閉的現(xiàn)象，稱為節(jié)溫器振蕩。當(dāng)出現(xiàn)這種現(xiàn)象時，將增加柴油發(fā)電機(jī)的燃油消耗量。

（2）節(jié)溫器也可以布置在散熱器的出水管路中。這種布置方式可以減輕或消除節(jié)溫器振蕩現(xiàn)象，并能精確地控制冷卻液溫度。

 

圖1  節(jié)溫器零件結(jié)構(gòu)圖

圖2  節(jié)溫器安裝圖

 

二、節(jié)溫器失效的檢查方法

      當(dāng)發(fā)動機(jī)開始冷機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，水箱的上水室進(jìn)水管處如還有冷卻水流出，則說明節(jié)溫器的主閥門不能關(guān)閉；當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻水溫度超過70℃時，水箱的上水室進(jìn)水管處無冷卻水流出，則說明節(jié)溫器主閥門不能正常開啟，這時就需要進(jìn)行修理。節(jié)溫器的檢查可在機(jī)器上進(jìn)行，方法如下：

1、發(fā)動機(jī)起動后的檢查

      打開散熱器加水口蓋，若散熱器內(nèi)冷卻水平靜，則表明節(jié)溫器工作正常，否則，則表示節(jié)溫器工作失常。這是因?yàn)椋谒疁氐陀?0℃時，節(jié)溫器膨脹筒處于收縮狀態(tài)，主閥門關(guān)閉；當(dāng)水溫高于80℃時，膨脹筒膨脹，主閥門漸漸打開，散熱器內(nèi)循環(huán)水開始流動。當(dāng)水溫表指示70℃以下時，散熱器進(jìn)水管處若有水流動，水溫溫?zé)幔瑒t表示節(jié)溫器主閥門關(guān)閉不嚴(yán)，使冷卻水過早大循環(huán)。

2、水溫升高后的檢查

（1）發(fā)動機(jī)工作初期，水溫上升很快；當(dāng)水溫表指示80℃后，升溫速度減慢，則表明節(jié)溫器工作正常。反之，若水溫一直升高很快，當(dāng)內(nèi)壓達(dá)到一定程度時，沸水突然溢出，則表明主閥門有卡滯，突然打開。

（2）在水溫表指示70℃-80℃時，打開散熱器蓋和散熱器放水開關(guān)，用手感其水溫，若均燙手說明節(jié)溫器工作正常；若散熱器加水口處水溫低，且散熱器上水室進(jìn)水管處無水流出或流水甚微，說明節(jié)溫器主閥門無法打開。

（3）有卡滯或關(guān)閉不嚴(yán)的節(jié)溫器應(yīng)拆下清洗或修復(fù)，不可將就使用。

3、節(jié)溫器試驗(yàn)檢查

      節(jié)溫器的良好性試驗(yàn)方法是在溫度可調(diào)試的恒溫加熱設(shè)備中，檢查節(jié)溫器主閥門的開啟溫度、全開溫度及升程，其中有一項(xiàng)不符合規(guī)范定值，則應(yīng)更換節(jié)溫器。

（1）檢查節(jié)溫器是否磨損或損壞，如圖3所示。如果節(jié)溫器外殼磨損或磨蝕損壞，則必須予以更換。

（2）如圖4所示。將節(jié)溫器和一個 100°C [212°F] 的溫度計懸置在一個水容器中，將水加熱至100°C [212°F]。不要讓節(jié)溫器或溫度計接觸到容器側(cè)壁。

 

圖3  節(jié)溫器外殼腐蝕或損壞檢查

圖4  柴油機(jī)節(jié)溫器性能測試

 

（3）將節(jié)溫器放置在 100°C [212°F] 的環(huán)境中 4-5 分鐘。

（4）如圖5所示。繼續(xù)加熱直到節(jié)溫器完全開啟，檢查水在節(jié)溫器“完全開啟”時的溫度及其開口距離。數(shù)據(jù)如表1所列。

 

表1    柴油機(jī)節(jié)溫器開口距離

 

（5）如圖6所示。除去熱源，檢查水冷卻至 85°C [185°F] 時節(jié)溫器是否完全關(guān)閉。

（5）如果節(jié)溫器不符合技術(shù)規(guī)范，必須進(jìn)行更換。

（7）組裝前，徹底干燥節(jié)溫器。

 

圖5  節(jié)溫器完全開啟狀態(tài)測試

圖6  節(jié)溫器完全關(guān)閉狀態(tài)測試

 

總結(jié)：

      除了上述辦法來判定節(jié)溫器的良好與否之外，也可以采用紅外測溫儀近側(cè)節(jié)溫器檢查，用紅外測溫儀瞄準(zhǔn)節(jié)溫器殼體，測試節(jié)溫器的進(jìn)水口和出水口溫度變化，發(fā)動機(jī)啟動時進(jìn)水口溫度會增加，待水溫表達(dá)到70度，測試出水口溫度，如果溫度沒有變化，說明節(jié)溫器損壞，需要更換。總而言之，節(jié)溫器的作用是使柴油發(fā)電機(jī)組不至于過冷。比如說，在柴油發(fā)電機(jī)組正常工作以后，在冬天開機(jī)時，如果沒有節(jié)溫器，柴油發(fā)電機(jī)組的溫度可能會太低。這時候，柴油發(fā)電機(jī)組需要暫時終止水不循環(huán)來保證柴油發(fā)電機(jī)組溫度不至于過低。

 

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