摘要： 机油冷却器的作用是冷却机油，使机油温度保持在最有利的温度范围内，以保证机油具有正常的润滑作用。康明斯柴油发电机机油温度一般为80～105℃，机油在柴油机高温区工作时吸收大量热量，同时作为冷却介质冷却活塞，自身温度升高后粘度下降、易氧化变质，因此必须及时降温。本文说明全流量机油冷却器与板翅式机油冷却器的结构与工作特点，前者采用逆流换热并配调压阀或旁通阀，后者以翅片热传导与热对流实现散热；并按从机器上拆除、解体、清洁检查、安装四个环节，说明机油冷却器的拆装检修方法与力矩要求，同时梳理内部泄漏、外部渗漏、冷却能力下降与旁通阀失效等常见故障的判断方法与使用维护要点。
一、机油冷却器类型
机油冷却器的作用是冷却润滑油，使油温保持在正常工作范围内。在大功率强化发动机上，由于热负荷大，必须安装机油冷却器。发动机运转时，随着温度的升高，机油粘度变稀，降低了润滑能力。因此，有些发动机装有机油冷却器，其作用是降低机油的温度，使润滑油保持一定的粘度。机油冷却器布置在润滑系统的循环油路中。
1. 全流量机油冷却器
（1）基本结构与换热方式
全流量（也称水冷机油冷却器）其实就是一个液—液热交换器。热质是机油，冷却液是水。通常，这种热交换器中的油进入管内，水进入壳程。通常采用逆流换热，即油的出口和水的入口在换热器的同一端。
（2）传热系数与冷却效果
因为油和水之间的热交换非常好，总传热系数应该不低于1000 W/(m²·K)，所以设计应该相当紧凑，油可以冷却到入口水温加几摄氏度（例如5度）。实际冷却效果取决于水/油流量比。水流越大，冷却效果越好。
（3）康明斯6BT型柴油机的应用
康明斯6BT型柴油机采用全流量冷却式（FFC）和大凸轮机型的机油冷却器，外形如图1所示。机油冷却器由芯子（是由很多直径相同的纯铜管及沿轴向交叉布置的隔板组成）、冷却器体和盖等组成。油流在纯铜管外，由前向后沿轴向绕隔板上下流动。冷却液由后向前从管内流过，使机油温度保持一定范围内。
（4）调压阀与旁通阀的配置
在全流量冷却式（FFC）润滑的柴油机上，机油冷却器前支架中有调压阀。调压阀控制滤清器前的机油压力。在变流量冷却式（DFC）润滑系统的机油冷却器中具有温度控制开、关的旁通阀，以控制流过冷却器的机油量。当温度低于110℃时旁通阀关闭，只有约一半的机油量流过冷却器。当机油温度高于110℃时旁通阀打开，于是全部机油通过冷却器。
（5）旁通阀的作用
旁通阀使机油在低温时不必全部通过冷却器，既减少了不必要的散热，也有利于机油尽快达到正常工作温度。
2. 板翅式机油冷却器
（1）康明斯K38与K50型柴油机的应用
康明斯K38型和K50型柴油机机油冷却器采用板翅式热交换器，外形如图2所示。冷却器芯装于缸体中间的主油道内。
（2）O形密封圈的特点
冷却器的O形密封圈已经改过，新型O形密封圈有两条红带，这样的O形密封圈的材料接触机油后会迅速胀大。因此，将冷却器芯装入缸体时一定要用植物油润滑O形圈。O形密封圈不能重复使用。
（3）结构组成
机油冷却器是一种加速润滑机油散热使其保持较低温度的装置。在高性能、大功率的强化发动机上，由于热负荷大，必须装设机油冷却器。机油冷却器布置在润滑油路中，其工作原理与散热器相同。机油冷却器由铝合金铸成的机油冷却器盖、板翅钎焊的机油冷却器芯组成。
（4）传热过程
冷却水在机油冷却器盖和机体围成的空间内流动，润滑油在板翅内流动。板翅式机油冷却器传热过程主要是通过翅片的热传导以及翅片与冷却液之间的热对流来完成的。
（5）工作温度与安装方式
保证机油温度（90℃-120℃）和粘度在合理范围内；一般安装在发动机机体上，安装时与机冷盖一体进行安装。
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图1 柴油机全流量机油冷却器 |
图2 柴油机板翅式机油冷却器 |
二、机油冷却器的拆卸与解体步骤
1. 机油冷却器从机器上拆除
（1）拆下2个发动机机油冷却器管螺栓。拆下发动机机油冷却器管。如图3所示。
（2）拆下5个发动机机油冷却器壳体螺栓。如图4所示。
（3）拆卸机油冷却器罩和芯总成。废弃旧密封垫。如图5所示。
（4）拆下发动机机油冷却器进口管。
（5）取出机油冷却器。如图6所示。
（6）拆卸顺序的意义
上述顺序按“先拆外部管路、再拆壳体、最后取出芯总成”推进，可避免在拆卸过程中损伤芯子或壳体结合面。
（7）拆卸前的准备
拆卸前应确认机组已停机并充分冷却，排空冷却液与机油，准备好接油盘与清洁用品，避免拆卸时机油与冷却液污染作业区域。
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图3 机油冷却器管拆卸方法 |
图4 机油冷却器壳体拆卸方法 |
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图5 拆卸机油冷却器罩 |
图6 康明斯机油冷却器拆卸图 |
2. 机油冷却器解体过程
（1）拆卸螺母与取出芯子
拆下每个机油冷却器总成上的四个螺母和机油冷却器芯，如图7所示。拆下并废弃每个机油冷却器总成的六个O形圈和两个密封垫。
（2）解体步骤
解体步骤如图8所示，从机油冷却器盖上拆下以下部件：
① 螺栓；
② 盖；
③ O形圈；
④ 节温器；
⑤ 油封壳；
⑥ 节温器密封件；
⑦ 圆盘阀；
⑧ 塞堵。
（3）解体记录的必要性
解体时应对各部件的相对位置与安装方向作出记录，尤其是圆盘阀的凸面朝向，避免装配时装反造成发动机损坏。
（4）拆卸工具的选择
拆卸螺母与螺栓时应选用尺寸合适的扳手，避免因扳手打滑损伤螺栓头部或壳体表面。
（5）密封件的处理
解体过程中拆下的O形圈与密封垫均应废弃，不可清洗后重复使用，以免因密封件老化造成装配后渗漏。
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图7 机油冷却器总成上的螺母拆卸 |
图8 柴油机机油冷却器解体 |
3. 清洁并检查能否继续使用
（1）更换条件
如发现任何碎屑或柴油机有碎屑导致的故障，更换机油冷却器芯、发动机机油和机油滤清器。
（2）清除密封垫材料
从机油冷却器盖、机油冷却器芯和发动机缸体配合面上除去密封垫材料。
（3）清洗冷却器芯
使用蒸汽或热的高压水，擦净冷却器芯的外部，冲洗冷却器芯的内部，彻底清除里面的机油。最后用压缩空气吹干冷却器芯。如图9所示。
（4）清洗机油冷却器盖
使用溶剂清洗机油冷却器盖，并用压缩空气吹干。
（5）裂纹检查
检查盖和壳体是否有裂纹，如图10所示。如果怀疑有泄漏，应使用染色渗透剂来查找泄漏根源。
（6）腐蚀与水垢检查
检查盖和壳体是否受到腐蚀。检查冷却器芯的外部有无由冷却液中的物质生成的水垢。如发现有明显的水垢，用清洗散热器内部的方法清洗冷却器芯的外部。
（7）清洁后的判断
清洁完成后应确认芯子内部无残留机油、翅片间无异物堵塞、结合面无残留密封垫材料，方可进入安装环节。
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图9 柴油机机油冷却器清洁并吹干 |
图10 机油冷却器裂纹和腐蚀检查 |
4. 安装
（1）圆盘阀的安装方向
圆盘阀的凸面必须面向机油冷却器壳体内部且远离节温器。没有正确安装此部件将会损坏发动机。
（2）机油冷却器盖的组装
在机油冷却器盖上重新组装由步骤2解体的部件。拧紧盖螺钉，扭矩值：31N·m；拧紧机油冷却器塞，扭矩值：17N·m。
（3）芯子的安装
使用新密封垫和O形圈将机油冷却器芯安装到机油冷却器盖上。拧紧螺母。扭矩值：18N·m。
（4）总成的安装
安装新密封垫、机油冷却器总成和螺钉。拧紧螺钉。扭矩值：32N·m。
（5）力矩要求的说明
各部位力矩值不同，应按上述数值分别拧紧，不可混用或凭手感操作，以免因力矩过大损坏密封件或力矩不足造成渗漏。
（6）安装后的检查
安装完成后应检查各接口是否紧固、密封件是否到位，并在加注机油与冷却液后观察有无渗漏。
三、机油冷却器的常见故障与使用维护
1. 机油冷却器的常见故障
（1）内部泄漏
内部泄漏是指机油与冷却液之间发生串通。水冷式冷却器芯子若出现脱焊、烂穿或O形圈老化，会使冷却液进入油路或机油进入水路，表现为机油乳化、冷却液液位异常下降或膨胀箱出现油污。
（2）外部渗漏
外部渗漏多发生在壳体结合面、油管接头与密封垫处，表现为结合面渗油或渗水，长期渗漏会造成机油或冷却液不足。
（3）冷却能力下降
冷却器芯子外表面结垢或内部堵塞会降低换热能力，表现为机油温度持续偏高，严重时触发油温报警。
（4）旁通阀或调温阀失效
旁通阀或调温阀卡滞会使机油无法按温度需要全部或部分通过冷却器，造成机油温度过高或过低。
2. 常见故障的判断方法
（1）机油乳化的判断
若发现机油出现乳化现象，应先检查水冷式冷却器芯子是否破损，可通过压力试验或将芯子单独试压判断是否存在内漏。
（2）油温偏高的判断
若机油温度持续偏高而冷却液温度正常，应重点检查冷却器芯子是否结垢或堵塞，以及旁通阀是否卡在开启位置。
（3）外部渗漏的判断
外部渗漏可通过目视检查结合面、接头与密封垫处是否有油迹或水迹判断，必要时清洁后运行观察。
（4）压力试验
对怀疑内漏的冷却器，可按规定压力进行密封性试验，观察压力是否下降或是否有水从油侧渗出。
3. 机油冷却器的使用维护
（1）定期检查密封件
O形圈与密封垫属易损件，应在每次解体检修时更换，不可重复使用。新型O形圈接触机油后会胀大，安装时应使用植物油润滑。
（2）保持冷却液与机油品质
冷却液应按要求选用并定期检测，防止因冷却液变质造成芯子腐蚀；机油应按周期更换，减少杂质对冷却器的磨损与堵塞。
（3）注意低温环境下的防冻
在寒冷地区或冬季使用柴油机时，应注意停机后及时放掉冷却水或采用防冻冷却液，以防止冷却器冻裂。
（4）按周期清洗
应根据冷却液水质与运行环境确定清洗周期，水质较差或多尘环境下应适当缩短清洗周期。
（5）运行中的温度监视
运行中应关注机油温度与冷却液温度的变化趋势，若发现机油温度持续上升而冷却系统其他参数正常，应提前安排检查。
（6）维修记录的留存
每次检修应记录解体情况、更换零件、力矩值与试验结果，便于后续对比与故障追溯。
总结
本文围绕柴油发电机机油冷却器的类型与拆装检修方法展开，说明机油冷却器的作用是将机油温度维持在80～105℃的合理范围内，以保证机油具有正常的润滑作用。全流量式冷却器采用逆流换热，油走管外、水走管内，并配调压阀或旁通阀控制机油压力与流量；板翅式冷却器以翅片热传导与热对流实现散热，装于缸体主油道内，其O形圈接触机油后会胀大，安装时须用植物油润滑且不可重复使用。拆装检修按“拆除—解体—清洁检查—安装”四个环节推进，其中圆盘阀凸面必须朝向壳体内部且远离节温器，盖螺钉、冷却器塞、芯子螺母与总成螺钉的力矩值分别为31N·m、17N·m、18N·m与32N·m。其意义在于：机油冷却器的工作状态直接影响机油粘度与润滑效果，理解两类冷却器的结构差异与旁通阀的作用，按规定的顺序与力矩完成拆装，并在日常使用中关注内部泄漏、外部渗漏、冷却能力下降与旁通阀失效等常见故障，按周期更换密封件、保持油液品质、注意低温防冻，可避免因密封失效、油水混合或冷却不足造成发动机损坏，从而保障柴油发电机润滑系统的正常工作与使用寿命。
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