卡特彼勒燃氣發(fā)動(dòng)機冷卻水系統工作原理

卡特CAT發(fā)動(dòng)機右側（典型示意圖）
（1）通向卡特CAT發(fā)動(dòng)機汽缸組前部的水管（2）冷卻劑引入口（3）油冷卻器（4）水泵

冷卻水系統使用一個(gè)由卡特CAT發(fā)動(dòng)機下前端右側齒輪組傳動(dòng)的水泵。冷卻劑從散熱器或其他熱轉換器中通過(guò)水泵葉輪的轉動(dòng)引入水泵中央的冷卻劑引入口（2）。這時(shí)冷卻劑流在水泵出口處分流，其中的一部分通過(guò)水管（1）被送到汽缸組前端而另一部分將流經(jīng)卡特CAT發(fā)動(dòng)機油冷卻器（3）。

注：在水泵出口處有一個(gè)開(kāi)口，因而其他的間接泵可以被連接到系統。如果卡特CAT發(fā)動(dòng)機內的水泵出現故障，可以使用其他的間接泵。

冷卻劑通過(guò)水管被送到卡特CAT發(fā)動(dòng)機組的前端，并流經(jīng)主分配集管到達每個(gè)汽缸的水套。主分配集管位于汽缸組主軸承油溝的正上方。部分冷卻劑流出卡特CAT發(fā)動(dòng)機組的背部，進(jìn)入排氣旁通閥連接器殼體。然后從排氣旁通閥連接器殼體流出的冷卻劑被分流，部分向上流動(dòng)通過(guò)排氣肘管而部分向上流動(dòng)通過(guò)渦輪增壓器渦輪機殼體。最后所有冷卻劑流直接到達水冷卻排氣集管。

被送到油冷卻器的冷卻劑流經(jīng)油冷卻器進(jìn)入汽缸右后部的汽缸組水套。在水套中冷卻的冷卻劑和熱的冷卻劑混合并通過(guò)連接在所有汽缸水套上的分配集管流到汽缸組的兩側。

卡特CAT發(fā)動(dòng)機背部的冷卻劑流
（5）排氣肘管（6）排氣肘管和排氣集管間的水管（7）排氣旁通閥導承和排氣肘管間的水管（8）水冷卻排氣集管（9）排氣集管和渦輪增壓器渦輪機殼體間的水管

冷卻劑向上流經(jīng)水套并環(huán)繞汽缸套從底部到頂部流動(dòng)。冷卻劑流到接近汽缸套中溫度最高的頂部時(shí)，水套被減小。這個(gè)改變（減小的區域）引起冷卻劑加快對汽缸套的冷卻。從汽缸套頂部流出的冷卻劑進(jìn)入汽缸蓋，汽缸蓋將冷卻劑送向汽缸蓋中溫度最高的其他部件。然后冷卻劑流到汽缸蓋的頂端，接著(zhù)通過(guò)肘管流出汽缸蓋，每個(gè)汽缸蓋上都有一個(gè)肘管，冷卻劑流過(guò)肘管進(jìn)入每個(gè)汽缸邊的水冷式排氣集管（8）。來(lái)自排氣集管的冷卻劑通過(guò)在水管（9）的流動(dòng)來(lái)冷卻渦輪增壓器的渦輪機側。通過(guò)在水管（6）中的流動(dòng)，冷卻劑還可以對排氣肘管（5）進(jìn)行冷卻。冷卻劑通過(guò)在汽缸組頂部的水管（7）中流動(dòng)來(lái)實(shí)現對排氣旁通閥導承的冷卻，然后進(jìn)入排氣肘管。在完成對卡特CAT發(fā)動(dòng)機部件的冷卻后，冷卻劑流直接通過(guò)排氣集管流向溫度調節器（恒定）殼體。

水溫調節器殼體位于卡特CAT發(fā)動(dòng)機前端的頂部位置。它分為上下兩個(gè)流動(dòng)面，使用四個(gè)溫度調節器。四個(gè)溫度調節器的傳感球外在殼體內下流動(dòng)面的冷卻劑中。在卡特CAT發(fā)動(dòng)機到達操作溫度，調節器打開(kāi)前，冷的冷卻劑從殼體下流動(dòng)面進(jìn)入并通過(guò)旁通管回流到水泵引入口。當冷卻劑的溫度升高到足以讓調節器開(kāi)始打開(kāi)的溫度時(shí)，旁通管內的冷卻劑流停止流動(dòng)，冷卻劑通過(guò)出口被送到散熱器或熱轉換器。

注：水溫調節器是冷卻系統中的重要部件。在必要時(shí)它能使冷卻劑流分別流入熱轉換器和水泵的內部旁通管以進(jìn)行溫度的適當調節。如果冷卻系統中沒(méi)有安裝水溫調節器，就沒(méi)有機械控制，這樣會(huì )導致冷卻劑通過(guò)旁通管直接流入阻力較小的通路。這將會(huì )導致卡特CAT發(fā)動(dòng)機在高溫環(huán)境下過(guò)熱。在低溫環(huán)境中，即使是極少部分的冷卻劑流經(jīng)散熱器都會(huì )過(guò)量，卡特CAT發(fā)動(dòng)機就不會(huì )達到正常的運行溫度。