卡特彼勒燃气发动机冷却水系统工作原理

 卡特彼勒燃气发动机冷却水系统工作原理

卡特CAT发动机右侧（典型示意图）
（1）通向卡特CAT发动机汽缸组前部的水管（2）冷却剂引入口（3）油冷却器（4）水泵

冷却水系统使用一个由卡特CAT发动机下前端右侧齿轮组传动的水泵。冷却剂从散热器或其他热转换器中通过水泵叶轮的转动引入水泵中央的冷却剂引入口（2）。这时冷却剂流在水泵出口处分流，其中的一部分通过水管（1）被送到汽缸组前端而另一部分将流经卡特CAT发动机油冷却器（3）。

注：在水泵出口处有一个开口，因而其他的间接泵可以被连接到系统。如果卡特CAT发动机内的水泵出现故障，可以使用其他的间接泵。

冷却剂通过水管被送到卡特CAT发动机组的前端，并流经主分配集管到达每个汽缸的水套。主分配集管位于汽缸组主轴承油沟的正上方。部分冷却剂流出卡特CAT发动机组的背部，进入排气旁通阀连接器壳体。然后从排气旁通阀连接器壳体流出的冷却剂被分流，部分向上流动通过排气肘管而部分向上流动通过涡轮增压器涡轮机壳体。最后所有冷却剂流直接到达水冷却排气集管。

被送到油冷却器的冷却剂流经油冷却器进入汽缸右后部的汽缸组水套。在水套中冷却的冷却剂和热的冷却剂混合并通过连接在所有汽缸水套上的分配集管流到汽缸组的两侧。

卡特CAT发动机背部的冷却剂流
（5）排气肘管（6）排气肘管和排气集管间的水管（7）排气旁通阀导承和排气肘管间的水管（8）水冷却排气集管（9）排气集管和涡轮增压器涡轮机壳体间的水管

冷却剂向上流经水套并环绕汽缸套从底部到顶部流动。冷却剂流到接近汽缸套中温度最高的顶部时，水套被减小。这个改变（减小的区域）引起冷却剂加快对汽缸套的冷却。从汽缸套顶部流出的冷却剂进入汽缸盖，汽缸盖将冷却剂送向汽缸盖中温度最高的其他部件。然后冷却剂流到汽缸盖的顶端，接着通过肘管流出汽缸盖，每个汽缸盖上都有一个肘管，冷却剂流过肘管进入每个汽缸边的水冷式排气集管（8）。来自排气集管的冷却剂通过在水管（9）的流动来冷却涡轮增压器的涡轮机侧。通过在水管（6）中的流动，冷却剂还可以对排气肘管（5）进行冷却。冷却剂通过在汽缸组顶部的水管（7）中流动来实现对排气旁通阀导承的冷却，然后进入排气肘管。在完成对卡特CAT发动机部件的冷却后，冷却剂流直接通过排气集管流向温度调节器（恒定）壳体。

水温调节器壳体位于卡特CAT发动机前端的顶部位置。它分为上下两个流动面，使用四个温度调节器。四个温度调节器的传感球外在壳体内下流动面的冷却剂中。在卡特CAT发动机到达操作温度，调节器打开前，冷的冷却剂从壳体下流动面进入并通过旁通管回流到水泵引入口。当冷却剂的温度升高到足以让调节器开始打开的温度时，旁通管内的冷却剂流停止流动，冷却剂通过出口被送到散热器或热转换器。

注：水温调节器是冷却系统中的重要部件。在必要时它能使冷却剂流分别流入热转换器和水泵的内部旁通管以进行温度的适当调节。如果冷却系统中没有安装水温调节器，就没有机械控制，这样会导致冷却剂通过旁通管直接流入阻力较小的通路。这将会导致卡特CAT发动机在高温环境下过热。在低温环境中，即使是极少部分的冷却剂流经散热器都会过量，卡特CAT发动机就不会达到正常的运行温度。