卡特彼勒燃氣發動機冷卻水系統工作原理

卡特CAT發動機右側（典型示意圖）
（1）通向卡特CAT發動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由卡特CAT發動機下前端右側齒輪組傳動的水泵。冷卻劑從散熱器或其他熱轉換器中通過水泵葉輪的轉動引入水泵中央的冷卻劑引入口（2）。這時冷卻劑流在水泵出口處分流，其中的一部分通過水管（1）被送到汽缸組前端而另一部分將流經卡特CAT發動機油冷卻器（3）。

注：在水泵出口處有一個開口，因而其他的間接泵可以被連接到系統。如果卡特CAT發動機內的水泵出現故障，可以使用其他的間接泵。

冷卻劑通過水管被送到卡特CAT發動機組的前端，并流經主分配集管到達每個汽缸的水套。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發動機組的背部，進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，部分向上流動通過排氣肘管而部分向上流動通過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油冷卻器進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發動機背部的冷卻劑流
（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

冷卻劑向上流經水套并環繞汽缸套從底部到頂部流動。冷卻劑流到接近汽缸套中溫度最高的頂部時，水套被減小。這個改變（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，接著通過肘管流出汽缸蓋，每個汽缸蓋上都有一個肘管，冷卻劑流過肘管進入每個汽缸邊的水冷式排氣集管（8）。來自排氣集管的冷卻劑通過在水管（9）的流動來冷卻渦輪增壓器的渦輪機側。通過在水管（6）中的流動，冷卻劑還可以對排氣肘管（5）進行冷卻。冷卻劑通過在汽缸組頂部的水管（7）中流動來實現對排氣旁通閥導承的冷卻，然后進入排氣肘管。在完成對卡特CAT發動機部件的冷卻后，冷卻劑流直接通過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發動機前端的頂部位置。它分為上下兩個流動面，使用四個溫度調節器。四個溫度調節器的傳感球外在殼體內下流動面的冷卻劑中。在卡特CAT發動機到達操作溫度，調節器打開前，冷的冷卻劑從殼體下流動面進入并通過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始打開的溫度時，旁通管內的冷卻劑流停止流動，冷卻劑通過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行溫度的適當調節。如果冷卻系統中沒有安裝水溫調節器，就沒有機械控制，這樣會導致冷卻劑通過旁通管直接流入阻力較小的通路。這將會導致卡特CAT發動機在高溫環境下過熱。在低溫環境中，即使是極少部分的冷卻劑流經散熱器都會過量，卡特CAT發動機就不會達到正常的運行溫度。