散熱器作為柴油機冷卻系中的重要部件，它的散熱能力在很大程度上決定了冷卻系統的工作溫度?？得魉共裼蜋C水散熱器通常是封閉直流強制循環銅質管帶式。散熱器芯部結構為管帶式，芯管(即冷卻水管)呈扁平形，以減少空氣阻力，增加散熱面積。散熱帶為波浪形，其上開有按規則排列的許多小窗口，增加了空氣紊流，提高了散熱效率。
在高速柴油機水冷系統的循環水中，往往含有少量的空氣和蒸汽。這些空氣和蒸汽來源的主要原因包括由于結構設計的限制，柴油機水套中和某些零件內部有“死區”存在，積滯了一部分空氣在加注過程中，總有部分空氣吸附在冷卻液中加注進系統；柴油機在高負荷工作時，冷卻水在高溫區產生沸騰而出現蒸汽泡，當蒸汽泡增多連成一片時就形成氣囊；水管接頭水泵本身密封不良時，空氣滲入到冷卻系統的內部形成空氣泡柴油機燃燒時燃燒壓力很高，氣缸墊稍有密封不良，或缸蓋螺栓稍有松動，高壓燃氣就很容易從氣缸內竄入冷卻系統中而形成氣囊在冷卻系統中，若冷卻液面太低，在冷卻系統的空間也會存在大量的空氣。這些氣體如果不能排出就會在冷卻液循環時產生氣阻。氣阻對柴油機危害是相當大的：①水泵在工作時，氣體和冷卻液一起循環而減少了水的流量，引起柴油機內部溫度升高，至會造成柴油機過熱，導致柴油機水套內局部沸騰，致使局部的熱應力猛增。②在冷卻液中殘留的空氣會造成局部冷卻不均勻，以及燃燒的廢氣溶解在冷卻液中易形成酸，引起零件生銹和腐蝕，使零件的壽命縮短。③滲入的氣體會使缸套、水泵產生穴蝕而加速損壞。
為了解決水泵產生穴蝕，散熱器上水室低、去除冷卻系統中的空氣和水蒸氣等問題，康明斯柴油機采用了高位后置式強制除氣裝置——膨脹水箱，膨脹水箱的主要功能是：
1)在冷卻回路中提供冷卻液的膨脹空間(即作為膨脹室)，使冷卻液和空氣分離，驅除水路中的氣體，消除冷卻液的氣阻。
2)容納從散熱器溢流出來的冷卻液，并使之流回到冷卻系統中去，防止冷卻系統中冷卻液的減少。這對于加注防凍液、防銹劑的冷卻系統更為重要，因為一般柴油機的冷卻系統中如果沒有膨脹水箱，水受熱膨脹后，水蒸氣將通過散熱器的蒸汽閥排出；且隨著時間的推移，冷卻液逐漸減小，而膨脹水箱可減少冷卻液的損耗。膨脹水箱也可用于貯存因柴油機熄火之后發生的后沸騰而失去的冷卻水。柴油機在長時間熱運轉或高速大負荷運轉后，立即停止運轉或怠速運轉時就會發生后沸騰現象。這是因為此時冷卻液停止或大大減慢了循環速度，使冷卻液的熱量散發不出而產生了后沸騰?？傊蛎浰淠鼙苊饫鋮s液的損失。
膨脹水箱在冷卻系中的布置：膨脹水箱與散熱器并聯在水路中，并高于散熱器，其位置越高，對抑制氣囊形成的作用越有利，但對系統的耐壓性要求也越高，一般膨脹水箱的底部至少高于出水總管600mm。
冷卻系統的最低壓力出現在水泵葉輪進口處，所以膨脹水箱通過平衡管和水泵的進口處相連，以防止該處壓力下降。膨脹水箱由于設置的位置比柴油機水路中任何一點都高，利用它的水位壓力就可以部分甚至全部平衡水泵吸水處可能產生的真空度，這有利于減少水泵葉輪和殼體上的穴蝕，延長水泵的使用壽命。在散熱器的上水室容易發生氣滯的地方利用除氣管與膨脹水箱相連，這有利于把空氣引至膨脹水箱，使氣水分離。一般在缸蓋出水管的一端也接有除氣管，該位置是缸蓋水套的最高點。冷卻系統大循環開始后，水混合物流經除氣管進入膨脹水箱，氣(汽)水混合物進入膨脹水箱后發生分離，并使氣(汽)體排除，維持系統壓力在一定的范圍。不含氣(汽)體的冷卻液從水箱底部流經回水管回到水泵進水口，重新參加循環。
工作時，被柴油機加熱的冷卻液具有膨脹空間，很少從溢流管滴漏出去，從而避免冷卻液的損失。膨脹水箱提供一定量的冷卻液儲備，可保證長期不需加水，也便于添加冷卻液，在這個閉式冷卻系統中，冷卻液在散熱器和膨脹水箱之間來回流動，雖然膨脹水箱中冷卻液液面有時升高或降低，但散熱器中總是充滿冷卻液。同時，在強制除氣循環中，除氣管口徑與同水管口徑的匹配很重要，除氣管口徑過大，則除氣循環流量增加，回水流量加大，氣(或蒸汽)水混合物在膨脹水箱中的除氣時間減少，部分氣泡未來得及排入膨脹空間又被帶回柴油機水套中，除氣不凈；除氣管口徑過小，則除氣循環流量減小，部分氣體或蒸汽無法進入除氣循環中，而被大循環或小循環帶走，同樣產生除氣不凈。因此柴油機除氣管與回水管是經過多次試驗選定的，不能隨意用其他口徑的管子代替。坪地柴油發電機
帶有膨脹水箱的冷卻系統中，散熱器蓋基本上是永久安裝而不拆卸的，只有在大修時，徹底清洗冷卻系統才可拆開。當僅僅是為了檢查冷卻液液面高度或添加冷卻液時，不應拆下散熱器蓋。液面高度可在膨脹水箱上檢查(一般在膨脹水箱上都作有標記，以指出正常的、熱的和冷的冷卻液的液面位置)，冷卻液可從膨脹水箱加入。

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