在柴油機(jī)中燃油燃燒放出的熱量約為30%～33％要經(jīng)過(guò)氣缸、氣缸蓋和活塞等部件散向外界。為了能散出這些熱量，需要有足夠數(shù)量的冷卻介質(zhì)強(qiáng)制連續(xù)流經(jīng)受熱件，通過(guò)冷卻保證這些受熱部件的正常穩(wěn)定溫度。因而在多數(shù)柴油機(jī)中均設(shè)置冷卻系統(tǒng)，保證足夠而連續(xù)的冷卻介質(zhì)流量以及適當(dāng)?shù)睦鋮s介質(zhì)溫度。     

一、冷卻的作用和方式  

從能、量利用觀點(diǎn)來(lái)看，柴油機(jī)的冷卻是一項(xiàng)應(yīng)予避免的能、量損失，但從保證柴油機(jī)正常工作考慮它又是必需的。柴油機(jī)冷卻有以下作用：首先，冷卻可以保持受熱件的工作溫度不超過(guò)材料所允許的限值，從而可保證在高溫狀態(tài)下受熱部件的足夠強(qiáng)度；其次，冷卻可以保證受熱件內(nèi)外壁面適當(dāng)?shù)臏夭睿瑴p少受熱件的熱應(yīng)力；此外，冷卻還可以保證運(yùn)動(dòng)部件如活塞與缸套的適當(dāng)間隙、缸壁工作面滑油膜的正常工作狀態(tài)。冷卻的這些作用通過(guò)冷卻系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在管理中應(yīng)兼顧柴油機(jī)冷卻的兩方面要求，既不使柴油機(jī)因過(guò)分冷卻而過(guò)冷，也不使柴油機(jī)因缺乏冷卻而過(guò)熱。近代，從盡量減少冷卻損失以充分利用燃燒能、量出發(fā)，國(guó)內(nèi)外正在進(jìn)行絕熱發(fā)動(dòng)機(jī)的研究，相應(yīng)發(fā)展了一批耐高溫的材料，如陶瓷材料等。  目前，柴油機(jī)的冷卻方式分強(qiáng)制液體冷卻和風(fēng)冷兩種。絕大多數(shù)柴油機(jī)使用前者。 

二、冷卻介質(zhì)  

在柴油機(jī)強(qiáng)制液體冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑通常有淡水、海水、滑油等三種。淡水的水質(zhì)穩(wěn)定，傳熱效果好并可采用水處理解決其腐蝕和結(jié)垢的缺陷，因而它是目前使用廣泛的一種理想冷卻介質(zhì)。柴油機(jī)對(duì)淡水水質(zhì)的要求一般為不含雜質(zhì)的淡水或蒸餾水。若為淡水要求其總 硬度不超10(德國(guó)度)、pH值為6.5～8、氯化物含量不超過(guò)50×10-6 。當(dāng)使用蒸餾水或離子交換器產(chǎn)生的完全脫離子水作為冷卻淡水時(shí)，必須特別注意對(duì)淡水進(jìn)行水處理，并定期化驗(yàn)，確保水處理劑的濃度達(dá)到規(guī)定范圍。否則由濃度不夠而產(chǎn)生的腐蝕比使用一般硬水還嚴(yán)重(因無(wú)一般硬水所形成的石灰薄膜沉淀物保護(hù))。海水的水質(zhì)難以控制且其腐蝕和結(jié)垢問(wèn)題比較突出，為減少腐蝕和結(jié)垢應(yīng)限制海水的出口溫度不宜超過(guò)45℃，因而目前很少使用海水直接對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行冷卻；滑油的比熱小，傳熱效果較差，高溫狀態(tài)易在冷卻腔內(nèi)產(chǎn)生結(jié)焦，但它不存在因漏泄而污染曲軸箱油的危險(xiǎn)，因而適于作為活塞的冷卻介質(zhì)。  

三、 冷卻系統(tǒng)的組成和設(shè)備      

一般柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)是用淡水強(qiáng)制冷卻柴油機(jī)，然后用海水強(qiáng)制冷卻淡水和其他載熱流體（如滑油、增壓空氣等）。在系統(tǒng)布置上，前者屬閉式循、環(huán)，后者屬開(kāi)式系統(tǒng)。兩者組成的冷卻系統(tǒng)稱閉式冷卻系統(tǒng)。 閉式淡水冷卻系統(tǒng)  由于受熱件工作條件不同，所要求的冷卻液溫度、壓力和基本組成也各不相同。因而各受熱件的冷卻系統(tǒng)通常由幾個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)組成。一般分為缸套和氣缸蓋、活塞、噴油器三個(gè)閉式淡水冷卻系統(tǒng)。  

四、 冷卻系統(tǒng)的維護(hù)管理  

首先調(diào)整冷卻系統(tǒng)的工作參數(shù)，并確保正常：  

（1）淡水泵出口壓力應(yīng)調(diào)整在正常工作范圍。通常淡水壓力應(yīng)高于海水壓力，防冷卻器泄漏時(shí)海水漏入淡水中，引起其變質(zhì)。   

（2）淡水溫度應(yīng)根據(jù)說(shuō)明書的規(guī)定調(diào)整至正常工作范圍。勿使淡水出口溫度過(guò)低（造 成熱損失增加、熱應(yīng)力增、大、低溫腐蝕）或過(guò)高（使缸壁滑油膜蒸發(fā)、缸壁磨損加劇、冷卻腔內(nèi)發(fā)生汽化、缸套密封圈迅速老化）。對(duì)于中高速柴油機(jī)，一般出口溫度可控制在70℃～80℃（不燒含硫重油時(shí)），低速機(jī)可控制在60℃～70℃；進(jìn)出口溫差不大于12℃。一般淡水出口溫度以接近允許上限為宜。  

（3）海水出口溫度不應(yīng)超過(guò)50℃，以免鹽分析出而沉積成垢，影響傳熱。  

（4）在運(yùn)轉(zhuǎn)中，調(diào)節(jié)淡水溫度可以利用海水管路上的旁通閥來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)入淡水冷卻器的 海水量，或者利用淡水管路上的旁通閥來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)入淡水冷卻器的淡水量或調(diào)節(jié)海水溫度?，F(xiàn)代新建的船舶多裝設(shè)淡水和滑油溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，它們的調(diào)節(jié)閥多裝在淡水和滑油的管路中，以控制進(jìn)入冷卻器的淡水量和滑油量。  

（5）檢查各缸冷卻水的流動(dòng)情況，如需調(diào)整冷卻水流量，應(yīng)調(diào)整淡水泵的出口閥，同 時(shí)注意調(diào)節(jié)速度應(yīng)盡量緩慢。淡水泵的進(jìn)口閥應(yīng)始終處于全開(kāi)位置上。      

（6）當(dāng)發(fā)現(xiàn)氣缸冷卻水壓力波動(dòng)而調(diào)節(jié)無(wú)效時(shí)，通常是由于系統(tǒng)中有氣體存在造成，應(yīng)盡快查明原因并消除。  其次定期檢查膨脹水箱和淡水循、環(huán)柜的水位變化。如水位降低過(guò)快應(yīng)迅速查明原因，加以排除。  在備車時(shí)應(yīng)開(kāi)動(dòng)淡水泵進(jìn)行冷卻系統(tǒng)驅(qū)氣，一般使淡水在系統(tǒng)內(nèi)循、環(huán)15min～30min。在需要時(shí)，還應(yīng)同時(shí)進(jìn)行暖缸，使水溫度達(dá)到45℃左右。暖缸有利于缸內(nèi)發(fā)火，易于起動(dòng)，還可使滑油均勻布散防缸套嚴(yán)重磨損，并可降低缸壁的熱應(yīng)力。  在進(jìn)出港機(jī)動(dòng)操縱時(shí)，要控制海水系統(tǒng)保證淡水溫度不產(chǎn)生過(guò)大波動(dòng)，應(yīng)提前關(guān)掉海水泵或控制器流量。停車后，應(yīng)讓冷卻水繼續(xù)在系統(tǒng)內(nèi)循、環(huán)20min～30min，使氣缸溫度逐漸下降，防缸壁表面的滑油膜蒸發(fā)或結(jié)炭，又可減少熱應(yīng)力。  同時(shí)注意檢查海水濾器和海水閥是否被雜物堵塞。在寒冷地區(qū)航行時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)海水管系的管理，防海底閥被冰塊卡死，并應(yīng)保證海水進(jìn)入冷卻器的溫度（25℃）。  應(yīng)定期（每周一次）檢查冷卻水質(zhì)量，檢測(cè)水處理添加劑（如緩蝕劑）的濃度應(yīng)在其說(shuō)明書規(guī)定范圍內(nèi)，pH值（在20℃時(shí)應(yīng)為7～10）和氯化物濃度（不大于50ppm）。通過(guò)這些指標(biāo)的變化可大致判斷冷卻系統(tǒng)的工作狀態(tài)。如若氯化物濃度增加，則表示有海水漏入；pH值降低說(shuō)明有排氣漏入。