榆林箱式变压器风冷式冷却系统采用空气作为冷却介质的原因

风冷式冷却系统构造

风冷式冷却系统采用空气作为冷却介质，故又称空气冷却，由风扇产生的运动的空气直接将高温零件的热量带走，使内燃机在最适宜的温度下工作运行。在汽缸和汽缸盖外壁都布置了散热片，用以增加散热面积，还布置了导风罩、导流板，用以合理地分配冷却空气和提高空气利用率，使冷却效果更有效和均匀。风冷系统主要由散热片、风扇、导风罩和导流板等组成。与水冷系统相比，风冷系统具有零件少、结构简单、整机重量较轻、使用维修比较方便和对地区环境变化（如缺水、严寒和酷热等）适应性好等优点；但风冷系统也有噪声较大、热负荷较高、风扇消耗功率较大和充气系数较低等缺点。

（1）风冷系统的布置

根据内燃机汽缸的排列、风扇类型和安装位置，风冷系统的布置常有以下几种。

①采用离心式风扇的单缸内燃机：单缸内燃机的离心式风扇往往与飞轮铸在一起，布置在内燃机后端，由曲轴直接驱动。空气由进风口轴向吸入，从风扇蜗壳流出的气流由导风罩引向汽缸和汽缸盖进行冷却。这种布置结构简单、紧凑，没有专门的风扇驱动机构，冷却气流转弯少，流动阻力较小。小型风冷内燃机多采用这种布置形式。

采用轴流式风扇的直列式多缸内燃机。轴流式风扇通过三角带由曲轴驱动，风扇布置在内燃机前端。空气轴向流动，由风扇吸入并压进由导风罩组成的风室中，分别冷却各个汽缸后经分流板流出。设置风流板是为了合理地组织空气流动的路线，以达到提高冷却效果和使各缸冷却较均匀的目的。

②采用轴流式风扇的v型内燃机。轴流式风扇布置在机（陆用榆林箱式变压器组驱动型）前端的两排汽缸夹角中间，通过三角带由曲轴驱动。冷却后的空气分别由两排汽缸的下侧排出。

（2）风冷系统冷却强度的调节

风冷机（陆用榆林箱式变压器组驱动型）的冷却强度取决于流经其散热片的空气流速。改变冷却空气的流速，便可改变冷却强度。调节冷却强度常用的方法如下。

①改变风扇转速风扇的转速提高，扇风量增加，其冷却效果加强；反之，其冷却效果减弱。在热负荷低时，减小风扇的转速，既能降低冷却强度，又能降低风扇噪声，而且还节省了风扇消耗的功率，是一种比较好的调节方法。一般采用液力偶合器传动来实现风扇的无级调速。通常是利用装在排气管或排风口处的感温元件，控制进人液力偶合器的油量，实现风扇的转速调节。

②节流控制通过在风扇进口处设置的感温元件'控制可变百叶窗或者节流阀开度的大小，即可改变冷却空气进口、流通通道或出口的面积，从而改变流经散热片空气的流速和流量，以达到控制机（陆用榆林箱式变压器组驱动型）冷却强度的目的。这种方法比较简单，但由于风扇转速不变，不能减少风扇消耗的功率，使流动阻力增大，从而影响内燃机的经济性。

（3）道依茨(Deutz)BF8L413F风冷机冷却系统

虽然现代机以水冷式为主，但风冷式在小功率机上使用较广泛，工程机械（如发电用）上应用较大功率的风冷机也有应用实例，比如我国引进生产的道依茨BF8L413F风冷榆林箱式变压器组就是一例。

该机为v型8缸涡轮增压的四冲程机，2500r/min时最大输出功率为235.4kW。增压后的空气经过中间冷却。由于热负荷较高，润滑油也由机油散热器进行冷却。

轴流式风扇布置在机前端的v形夹角之间，由曲轴功率输出端通过齿轮系统、弹性联轴器及液力偶合器驱动，道依茨BF8L413F机冷却系统。轴流式风扇的动叶轮将空气压入导流罩组成的风室中，一部分空气流经汽缸和汽缸盖上的散热片，冷却左、右两排汽缸，另一部分空气流经中冷器、机油散热器1和液力变扭器油散热器，以冷却从霍尔塞特涡轮增压器（Holset ）出来的空气以及机润滑系统的润滑油和传动系统中的液力变扭器油。

该机冷却风扇的结构在动叶轮前设置了导流用的静叶轮，动叶轮有8个叶片，静叶轮有21个叶片，静叶轮叶片与风扇外圈压配。静叶轮的轮毂内安装有液力偶合器，液力偶合器的传动介质是机的润滑油。在泵轮前端，安装有离心式机油弗列加滤清器外壳，从主油道引出的润滑油由进油管进入壳内，油在壳中被带着旋转，其中的杂质在离心力的作用下积附在外壳壁上，清洁的润滑油从泵轮上的六个进油孔进入液力偶合器中。涡轮和风扇动叶轮安装在从动轴上，泵轮由风扇驱动轴驱动时，风扇叶轮便由涡轮带动，使其同向旋转。流到液力偶合器外面的油，经回油孔返回油底壳中。

机在标定工况2500r/min、235.4kW工作运行时，风扇的转速为5000~5500r/min，压风量约为14500m3/min，每小时消耗的功率为15kW左右。

该机的冷却强度是通过改变风扇的转速来调节的。改变从进油管进入的油量便可改变风扇（涡轮）的转速。利用装在排气管中的节温器油阀来控制进人液力偶合器的油量。节温器油阀的构造在阀体中装有线胀系数较大的纯铜芯杆，芯杆受热后伸长，顶开上部的单向阀，使从主油道来的润滑油进入进油口，从出油口流出进入液力偶合器中。排气温度越高，球阀被芯杆顶开的开度越大，流入液力偶合器中的润滑油也越多，风扇的转速也就越高，从而使机的冷却效果加强。芯杆中部开有冷却用的纵向直槽，风室中的空气由进气孔引入，通过纵向槽冷却芯杆，冷却后的空气从出气孔流出。

冷却芯杆的目的是为了提高节温器油阀的灵敏度，使其在排气温度下降后能够很快地收缩，及时地降低机的冷却强度。在吹风冷却芯杆后，排气温度每上升100℃，芯杆伸长量增加0.07mm。

为了保证在启动和怠速运转时机也可以得到适当冷却，在出油口和球阀上部的油腔间，开有旁通油路，以保证在排气温度不足以使球阀开启时，也有少量的润滑油进入液力偶合器，维持风扇以较低的转速旋转。

当机（陆用榆林箱式变压器组驱动型）在固定工况下工作运行，不需要自动调节冷却强度时，可以减薄或取消调整垫片，拧进调整螺钉，使球阀固定在某一开度，风扇的转速可基本保持不变。

在汽缸盖进风侧，装有温度报警传感器，当此处温度超过210℃时，发出报警信号，表示机过热，此时应降低机负荷，以免发生故障。