摘要:节温器是控制冷却液流动走向的开关阀,控制发动机温度升高的快慢和散热的多少。本文通过对节温器结构和工作原理的介绍,让我们对节温器有一个初步的认识。文章还讲述了节温器性能检查方法及故障排除方法。
我们都知道冷却系统中的冷却介质是冷却液,而发动机启动时需要快速升温,以达到工作温度,在工作中又需要将发动机多余的热量尽快散失掉,这些都需要冷却系统中的冷却介质即冷却液来完成。冷却液由冷却系统中的节温器来控制冷却液的流动走向,决定发动机温度升高的快慢和散热多少。节温器是控制冷却液流动走向的开关阀,一般节温器装在气缸盖出水管中。发动机启动后,节温器控制冷却液不流经散热器直接进入发动机水套(小循环),从而使发动机能很快升温到适宜的温度。当发动机工作时,节温器主阀门开启,冷却液在水泵的强制下经散热器进行散热,可保证发动机不会过热(大循环)。
据试验表明:多缸柴油机转速在1500 r/min,从20℃升温到50℃,不装节温器的升温时间是安装节温器的4倍左右,而耗油量为装有节温器的5倍;从20℃上升到85℃时,不装节温器则需要5 min以上,而装节温器后只需2 min冷却水就能达到正常工作温度。显然,不装节温器会使柴油机预热时间延长,而预热期间,燃烧室温度低,燃烧状态恶化,会增加耗油量。由此可见,节温器的重要性,在此我们一起探讨节温器工作性能检查与常见故障的排除方法。
1 节温器的工作原理
发动机上常用的节温器主要有折叠式、蜡式和双金属热偶式三种。蜡式节温器具有工作可靠、结构简单、坚固耐用、制造方便、批量生产、成本低等优点,因此得到广泛的应用。
蜡式节温器的结构如图1所示,主要由主阀门、副阀门、推杆、节温器壳体和石蜡等组成。推杆的一端固定在支架上,另一端插入胶管5内。石蜡4装在胶管与节温器壳体7之间的腔体内。
蜡式节温器的工作原理如图2所示。温度较低时石蜡呈固态,主阀门2被弹簧8推向上方与阀座压紧,主阀门处于关闭状态〔见图2(a)〕;此时,副阀门开启,冷却液进行小循环,来自发动机水套的冷却液经副阀门、小循环水管直接进入水泵,被泵回到发动机水套内。温度升高时,石蜡逐渐熔化成液态,使其体积膨胀,迫使胶管收缩对推杆端部产生向上的推力,由于推杆固定在支架上,推杆对胶管、节温器壳体产生向下的反推力。当冷却液温度升高到一定值(一般为76℃)时,反推力克服弹簧8的弹力使胶管、节温器壳体向下运动,主阀门开始开启,同时副阀门开始关闭。当冷却液温度进一步升高到一定值(一般为86℃)时,主阀门完全开启,而副阀门也正好关闭小循环通路〔见图2(b)〕,此时来自发动机水套的冷却液全部经过散热器进行大循环。冷却液温度在主阀门开始开启温度与完全开启温度之间时,主阀门和副阀门均部分开启,在整个冷却系统内,部分冷却液进行大循环,部分冷却液进行小循环。
2 节温器性能检查
2.1引起节温器失效的原因
(1)柴油机长时间超负荷运转,以致机温过高,而使节温器受到损伤,导致其阀门在柴油机降温后不能关闭。
(2)柴油机停用时间过久,且保养不当,致使节温器锈蚀或阀门被水垢卡住。当机温到一定热度,阀门不能张开,或阀门能张开,可降温后却不能关闭。
2.2节温器精确检查
节温器有一个相应阀门开放温度的要求。检查前,要将节温器清洗干净,除去壳体上面的污物和锈蚀,然后将节温器浸入水容器中,并逐渐地加热提高容器内水温。
观察阀门的开启温度和阀门的提升情况。节温器有低温和高温两种。用钳子夹住节温器检查主阀门全开时的最大升程与标准升程。低温型温度在80~84℃时,阀门开始开启,在95℃时提升应大于8 mm;高温型在86~90℃时开始开启,阀门在100℃时开度为8 mm。如节温器在常温下开启或在冷态时关闭不严密,都应更换节温器。
3 节温器故障排除
用红外线测温仪检测发动机散热器出水管开始出水的温度,6000 r/min以上,发动机在正常情况下为88℃,如开始出水的温度过高,或出水管始终不出水,应更换节温器。
节温器常见的故障有:阀门开启或全开的温度过高,不能开启或关闭不严。
(1)节温器阀门开启或全开的温度过高,会造成冷却液不能及时进入混合循环或不能及时进入大循环,致使发动机温度过高。在寒冷地区还会因进入大循环过晚,造成散热器下部冰堵,无法继续行驶。散热器出现冰堵,必须将发动机头部转到背风处,保持怠速运转,直到散热器下部冰堵融化为止。
(2)节温器阀门不能开启(节温器泄漏)。发动机运行10 min后,用手触摸散热器上水管,如还感觉不到散热器上水管有水流动,说明节温器损坏。
节温器阀门如不能开启,冷却系就会始终处于小循环,无论冷却液温度有多高,冷却液的循环路线永远是由水泵经缸体水套、缸盖水套及出水管再回到水泵。如此循环,最终导致发动机冷却液温度过高而开锅。
(3)节温器阀门关闭不严。如果节温器阀门永远处于开启状态,因为没有节温器的调控,冷却液始终处于混合循环,冬季冷却液温度上得过慢,暖机时间过长。夏季冷却系统无法进入大循环,又会造成冷却液温度过高。节温器阀门不能开启,造成发动机冷却液温度过高,有人因此就取下节温器,这是不对的,没有节温器冷却液始终处于混合循环,与节温器阀门关闭不严的故障一样,冬季会造成暖机时间过长,夏季会造成发动机温度过高。
(4)节温器泄漏。节温器泄漏后无法开启,冷却液始终进行小循环,会造成冷却液温度过高。