改善冷却系统结构对柴油机性能的影响与效益分析

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当时液力偶合器技术还没有成熟，水箱冷却采用离合器传动或风扇(皮带)直接传动，只要柴油机运转，风扇就给柴油机进行冷却。冬天使用时，钻井队使用的柴油机水温总是在60C左右，甚至5O℃也上不来，造成柴油机冷却水温过低，尤其是新疆地区，更为严重。

1 柴油机水温过低的危害1)柴油机冷却水温过低，冷却强度大，缸内温度低，热损失大，这将使热效率降低。同时由于水温低，柴油机缸内温度低，加长了着火延迟期，不仅使工作粗暴而且也使燃烧效率降低。这-切都使柴油机油耗增加。据济南柴油厂介绍，当水温由80℃下降到60C时，柴油的燃油耗率增加 6g/kWh，照此计算，-台730kW 柴油机在使用 10000h内使可多耗柴油 21.9t，拆合人民币约 24万元。

2)柴油机水温过低，缸内温度低，活塞与缸套间隙大，活塞缸套振动加大，加重缸套穴蚀。柴油机水温在4O～60℃左右，缸套穴蚀最为严重。还容易使缸燃烧室结碳，增加缸套活塞的磨损，减少柴油机的使用寿命。

3)柴油机水温过低，润滑油温度随之下降，机油在低温时粘度较大，其流动性变差，不仅增加零件磨损，而且由于零件运动阻力增大，使机械损失增加，输出功率相对减少。

4)柴油机水温过低，燃烧恶化，整机性能变坏，- 些受热膨胀的零件因温度低而未膨胀到应有的尺寸，从而影响到全机工作性能，例如：活塞与气缸间隙太大，密封不好；气门间隙太大而受摇臂冲击等，并使柴油机不易启动。在柴油机工作时，压缩后气体的高温是保证燃料着火的必要条件，当气缸、活塞等零件温度降低时，将造成压缩终了温度下降、着火延迟和燃烧条件恶化，导致燃料燃烧不完全 柴油机工作粗暴和排气冒烟。

2 改装柴油机冷却系统的依据改装柴油机冷却系统后，柴油机工作时水温低于72℃时，偶合器不工作，便于柴油机迅速提高水温，进入到最佳工作温度。当柴油机水温达到72～78℃时充油阀阀门打开，机油进入偶合器工作腔内，使得偶合器带动风扇工作。水温越高，热敏元件行程越大充油量越大，风扇转速越高～柴油机水温有效地控制在85C左右，改善柴油机工作性能，使柴油机功率发挥最大化，降低柴油机油耗。

3 改装实施经过多次调查、研究、分析，针对不同的柴油机冷却系统结构，做不同的改造，以保证改造后达到最佳效果。

1)改装液力偶合器替换风扇直接传动装置或风扇离合器结构。

在改造中，对原有的结构基本不做改动，最大程度保护柴油机功效以维持柴油机工作性能的稳定。

通过改造冷却方式、优化柴油机冷却水温度以及合理使用柴油机。图 1和图2为改造前后的图片。

4 改装后产生的经济效益柴油机水温在 60C时比85C时柴油机的油耗增加 6g/kW'h(正常情况下 209.4g/kwh)。