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螺桿壓縮機與活塞壓縮機選型對比
青州變頻無油空壓機廠家,壓縮空氣已經(jīng)在大多數(shù)公司日常運作中擔當至關(guān)重要的角色。對壓縮機的需求是顯然的,但選擇哪種壓縮機呢?螺桿式還是活塞式,才能使其在設(shè)備中運轉(zhuǎn),這是一個很值得討論的問題。這首先就需要考慮這兩種壓縮機的相似與不同之處,才能選出zui合適的一種。
青州變頻無油空壓機廠家壓縮機已在各種氣體領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,但空氣壓縮是應(yīng)用zui廣的一部分。目前,固定式螺桿空氣壓縮機大約占據(jù)空氣壓縮40%的*,而活塞式空氣壓縮機占有21%的*(按美元計算)。活塞壓縮機用于很多不同的設(shè)備中。但在標稱壓力0.7-1.0MPa范圍的空氣系統(tǒng)中,活塞壓縮機的使用正迅速減少。當然,由于活塞式壓縮機技術(shù)的進步,對更高壓氣體設(shè)備以及能在苛刻環(huán)境中運行的氣體壓縮設(shè)備的需求,使活塞壓縮機在很多設(shè)備中成為可行且明智的選擇。22KW以上螺桿壓縮機 幾乎占據(jù)了22kW以上,標稱壓力在0.7~1.0MPa內(nèi)空氣系統(tǒng)的大部分*。導(dǎo)致這種趨勢的是其性能與可靠性的提高,以及減少的維護與更低的初成本。盡管如此,雙作用的活塞壓縮機仍然是效率zui高的壓縮機。螺桿的轉(zhuǎn)子形狀減小了螺桿壓縮機使用的高效率范圍,所以,更優(yōu)的轉(zhuǎn)子型線、改進的加工以及創(chuàng)新設(shè)計是螺桿壓縮機的關(guān)鍵因素。 例如,一臺低速、直接驅(qū)動的螺桿壓縮機可以提供排氣壓力為0.7MPa、0.13~0.14立方米的氣量,這是雙作用活塞壓縮機的90-95%。對于大多數(shù)用戶,除非一些能耗特別可觀的場合,由于其較高的初投資(購買價格)而言,效率更高的雙作用活塞壓縮機往往因投資回收期長而不劃算。
一臺維護良好的螺桿式壓縮機可以提供十年甚至更久的運行。同時,其帶故障診斷與處理能力的控制系統(tǒng),能基于運行溫度指出換油間隙,也提高了壓縮機的可靠性與壽命。維護對于維護費用,螺桿式壓縮機較活塞壓縮機有優(yōu)勢。雙作用的活塞壓縮機比螺桿機的維修周期更短?;钊麎嚎s機上的氣閥、活塞環(huán)以及別的易損件都需要周期性維護。螺桿壓縮機的維護主要為油、油過濾器以及油分。有時候,螺桿轉(zhuǎn)子空氣、檢側(cè)設(shè)備的替換需要相當大的費用,但是它們通常能工作10年甚至更長時間。
標準的螺桿壓縮機組件帶有基于微處理器或者電氣控制的控制器。這些控制器使螺桿轉(zhuǎn)子在100%時間內(nèi)維持負荷??刂破鞯囊粋€主要功能是調(diào)節(jié)氣流,使機器能在滿負荷、部分負荷以及空載情況下率地運行。有些螺桿機的控制器帶有很多其它有用的控制功能,比如運行監(jiān)視、停機警告以及保養(yǎng)維護提醒。
裝有良好運行與維護雙作用活塞壓縮機的機組是對營運有利的。這種設(shè)備可以協(xié)調(diào)分配,利用定期維修與保養(yǎng)而成為成功的壓縮空氣系統(tǒng)。潤滑根據(jù)潤滑情況的不同,活塞式壓縮機可分成兩種:潤滑式與無潤滑式。在潤滑式機組中,潤滑油被引入壓縮氣缸中,以減小氣缸與活塞環(huán)的摩擦。一般情況下,良好潤滑的活塞環(huán)可延續(xù)數(shù)年的壽命。*材料的應(yīng)用可使干式機組中的活塞環(huán)壽命延長至超過8000小時。 潤滑式與無潤滑式活塞機之間的費用是值得考慮的一個因素。有些情況下需要無油的壓縮空氣或者氣體。無潤滑機組的初投資要高出10~15%。而能耗與效率方面兩者相差不大。zui大的差別在于兩種方式機組所需的維護費用,無潤滑機組的維護費用是潤滑式機組的四倍甚至更多。
活塞式壓縮機的不平衡受力與較大重量是安裝費用中的主要影響因素。通常,活塞機組需要笨重的基底以及厚實的地基。當然壓縮機制造商會提供建造基底所需的相關(guān)數(shù)據(jù)。盡管活塞式壓縮機的初投資與安裝費用比螺桿機要多,但良好維護下的活塞機壽命可比螺桿機要長2~5倍。數(shù)十年來,活塞式壓縮機已經(jīng)成為一種可靠的重負荷機器。隨著技術(shù)的進步,在提供高品質(zhì)空氣的同時,活塞壓縮機的維護費用大大減少了。在標稱壓力0.7~1.0MPa以外的機組中,無論是壓縮空氣或者其它氣體,活塞壓縮機仍然是選擇. 22KW以下小型風冷活塞式壓縮機的流型可追溯至19世紀初期。它們被廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備中,zui高壓力可達1.2MPa。各種大小風冷機組都可適應(yīng)荒野環(huán)境。zui普遍的小型活塞壓縮機是單作用的。其排氣溫度可達240℃,而且大多數(shù)機組運行噪音超過80dBA。 對于低功率機組,由于初投資費用要比螺桿機少40~60%,活塞機是有更高的使用價值。這里還需要考慮到其它輔助設(shè)備,比如二次冷卻器,啟動器以及停機開關(guān),這些費用都是要計入總價格的。
小型活塞壓縮機可在較長壽命時間內(nèi)為很多設(shè)備提供合理的高質(zhì)量壓縮空氣。設(shè)計簡單,運行范圍較寬以及可靠性高是它們zui重要的實力。盡管螺桿壓縮機的初投資較活塞壓縮機貴,但是它們在7.4~22kW功率范圍內(nèi)正變得越來越流行。其中一個原因是螺桿機組通常封裝成模塊。大多數(shù)情況下,標準的螺桿機組模塊封裝有啟動器、二次冷卻器以及帶有容量監(jiān)察能力的壓縮機控制器。
螺桿壓縮機亦可用于更小功率范圍,從3.7到22kW。在同樣功率條件下,相比活塞壓縮機的一個優(yōu)點是:它們的排氣溫度更低。螺桿壓縮機設(shè)計在100%負荷循環(huán)下工作,低潤滑油量并提供高品質(zhì)壓縮空氣。
安裝
小型活塞壓縮機需裝有儲氣罐。儲氣罐用于存儲壓縮空氣,且縮減壓縮機的負荷運行時間。有些小型活塞壓縮機通常在大約66%的工作(負載)循環(huán)時間內(nèi)運行。 帶有尺寸足夠大的儲氣罐的活塞機的壽命特別重要。不管儲氣罐尺寸或者壓縮機和儲氣罐的結(jié)構(gòu)形式,小型活塞壓縮機的安裝總是容易的。由于不平衡受力,任何活塞式壓縮機都應(yīng)該固定在地面上。
大多數(shù)螺桿機模塊被設(shè)計成獨立可移動式,它們的安裝基礎(chǔ)甚至可以放置在儲氣罐頂部。螺桿壓縮機的排氣沒有脈動。盡管如此,系統(tǒng)包含儲氣罐對于平穩(wěn)返回至壓縮機控制器的空氣信號和系統(tǒng)的穩(wěn)定運行還是有很有利的。
小型螺桿壓縮機能給用戶提供整個箱體,可用于那些需要恒定氣量的壓縮空氣系統(tǒng)中。大多數(shù)封閉式螺桿機組的運行噪音水平低于80dBA。封裝好的螺桿機可以很容易地安裝到地板上,且通常只有單點連接裝置用于接電與接氣。
選擇正確的安裝空間對于風冷壓縮機的可靠性和較長的使用壽命是至關(guān)重要的。通過壓縮機機體的良好空氣流動是機器良好運行與較長壽命所必須的條件。
總的說來,螺桿壓縮機的壓縮空氣質(zhì)量較好。即使是油潤滑螺桿機組,高效的油氣分離器能將排到壓縮空氣系統(tǒng)中的含油率減少到5ppm。同時,螺桿機固有的較低排氣溫度可使壓縮空氣的品質(zhì)進一步提高。大多數(shù)螺桿機組的排氣溫度只比環(huán)境溫度約高50℃左右。無油、干式或無潤滑
當用戶需要無油氣體或者空氣時,應(yīng)該選擇那種壓縮機呢?無油壓縮機的軸承與齒輪仍然有潤滑油,但是壓縮腔是無油的。
無油壓縮機通常都是螺桿機。由于缺少冷卻,這些無油機組能達到很高的排氣溫度。新的技術(shù)將水噴入壓縮腔以降低排氣溫度從而延長機器的壽命。螺桿式無油壓縮機可用于功率從14~180kW,壓縮空氣標稱壓力小于或等于1.0MPa的設(shè)備中。 干式活塞壓縮機主要用于0.7~11kW的設(shè)備中。整個干式壓縮機中不使用任何潤滑油
結(jié)構(gòu)及工作原理
1、活塞式無油潤滑空氣壓縮機
活塞式無油潤滑空氣壓縮機由壓縮機主機、冷卻系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、安全閥、電動機及控制設(shè)備等組成。壓縮機及電動機用螺栓緊固在機座上,機座用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上。工作時電動機通過連軸器直接驅(qū)動曲軸,帶動連桿、十字頭與活塞桿,使活塞在壓縮機的氣缸內(nèi)作往復(fù)運動,完成吸入、壓縮、排出等過程。該機為雙作用壓縮機,即活塞向上向下運動均有空氣吸入、壓縮和排出。
2、螺桿式空氣壓縮機
螺桿式空氣壓縮機由螺桿機頭、電動機、油氣分離桶、冷卻系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、安全閥及控制系統(tǒng)等組成。整機裝在1個箱體內(nèi),自成一體,直接放在平整的水泥地面上即可,無需用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上。螺桿機頭是1種雙軸容積式回轉(zhuǎn)型壓縮機頭。1對高精密度主(陽)、副(陰)轉(zhuǎn)子水平且平行地裝于機殼內(nèi)部,主(陽)轉(zhuǎn)子有5個齒,而副(陰)轉(zhuǎn)子有6個齒。主轉(zhuǎn)子直徑大,副轉(zhuǎn)子直徑小。齒形成螺旋狀,兩者相互嚙合。主副轉(zhuǎn)子兩端分別由軸承支承定位。工作時電動機通過連軸器(或皮帶)直接帶主轉(zhuǎn)子,由于2轉(zhuǎn)子相互嚙合,主轉(zhuǎn)子直接帶動副轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn)。冷卻液由壓縮機機殼下部的噴嘴直接噴入轉(zhuǎn)子嚙合部分,并與空氣混合,帶走因壓縮而產(chǎn)生的熱量,達到冷卻效果。同時形成液膜,防止轉(zhuǎn)子間金屬與金屬直接接觸及封閉轉(zhuǎn)子間和機殼間的間隙。噴入的冷卻液亦可減少高速壓縮所產(chǎn)生的噪音。
螺桿式空壓機的主要部件為螺桿機頭、油氣分離桶。螺桿機頭通過吸氣過濾器和進氣控制閥吸氣,同時油注入空氣壓縮室,對機頭進行冷卻、密封以及對螺桿及軸承進行潤滑,壓縮室產(chǎn)生壓縮空氣。壓縮后生成的油氣混合氣體排放到油氣分離桶內(nèi),由于機械離心力和重力的作用,絕大多數(shù)的油從油氣混合體中分離出來。空氣經(jīng)過由硅酸硼玻璃纖維做成的油氣分離筒芯,幾乎所有的油霧都被分離出來。從油氣分離筒芯分離出來的油通過回油管回到螺桿機頭內(nèi)。在回油管上裝有油過濾器,回油經(jīng)過油過濾器過濾后,潔凈的油才流回至螺桿機頭內(nèi)。當油被分離出來后,壓縮空氣經(jīng)過zui小壓力控制閥離開油氣筒進入后冷卻器。后冷卻器把壓縮空氣冷卻后排到貯氣罐供各用氣單位使用。冷凝出來的水集中在貯氣罐內(nèi),通過自動排水器或手動排出。
特點
1、活塞式無油潤滑空氣壓縮機
無油潤滑空氣壓縮機氣缸內(nèi)的活塞環(huán)和填料裝置內(nèi)的填料均采用具自潤滑特性的填充聚四氟乙烯作為密封元件。因此,氣缸和填料裝置無須注入潤滑油潤滑,正常情況下經(jīng)過壓縮后的氣體基本純凈不含油污,無需增加除油裝置。該機的缺點為電機功率偏大,排氣壓力不夠穩(wěn)定,排氣溫度高,噪音偏大,檢修工作量大,維修費用偏高。
2、螺桿式空氣壓縮機
螺桿式空氣壓縮機陰、陽轉(zhuǎn)子間以及轉(zhuǎn)子與機體外殼的精密配合減小了氣體回流泄漏,提高了效率;只有轉(zhuǎn)子的相互嚙合,無氣缸的往復(fù)運動,減少了振動和噪音源。*的潤滑方式具有以下優(yōu)點,憑借自身所產(chǎn)生的壓力差,不斷向壓縮室和軸承注冷卻液,簡化了復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu);注入冷卻液可在轉(zhuǎn)子之間形成液膜,副轉(zhuǎn)子可直接由主轉(zhuǎn)子帶動,無需借助高精密度的同步齒輪;噴入的冷卻液可以增加氣密的作用,減低因高頻壓縮所產(chǎn)生的噪音,還可吸收大量的壓縮熱,因此,單級壓縮比即使高達16也可使排氣溫度不致過高,轉(zhuǎn)子與機殼之間不會因熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生磨擦。因此,螺桿式空氣壓縮機具有振動小,無需用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上,電機功率低、噪音低、效率高、排氣壓力穩(wěn)定、且無易損件等優(yōu)點。該機的缺點為所壓縮出來的空氣含油,其含油量為1~3×10-6,對壓縮氣含油量要求嚴格的工序需增加除油裝置主要故障
1、活塞式無油潤滑空氣壓縮機該機活塞環(huán)和填料裝置均無需注油潤滑。正常情況下經(jīng)過壓縮后的氣體基本純凈不含油污,但由于刮油環(huán)經(jīng)常刮油不*,密封不好,導(dǎo)致常常有油跑到填料裝置甚至活塞環(huán)上,以致壓縮氣含油。另外,排氣溫度高,有時高達200℃;冷卻器堵塞,以致冷卻效果不好;活塞環(huán)沾到油污,特別容易磨損;閥拍漏氣;缸套磨損等。
2、螺桿式空氣壓縮機
螺桿式空壓機的故障很少,只要定期保養(yǎng)油氣分離器、空氣及油過濾器等,就能保證其正常運行。使用的2臺10m3螺桿機保養(yǎng)外的檢修為排污管堵塞、控制面板故障,2年來,主機系統(tǒng)運行一直正常。 請保持機器之清潔。
5.1.2 儲氣罐之泄水閥每日打開一次排除油水。
5.1.3 潤滑油面請每天檢查一次,確保空壓機之潤滑作用。
5.1.4 空氣濾清器應(yīng)15天清理或更換一次(濾芯為消耗品)。
5.1.5 不定期的檢查皮帶及各部位螺絲的松緊程度。
5.1.6 潤滑油zui初運轉(zhuǎn)50小時或一周后請換新油,以后每300小時換新油一次,每運轉(zhuǎn)36小時加油一次。
5.1.7 使用500小時(或半年)請將氣閥拆出清洗。
5.1.8 每年請將機器各部件清洗一次。
5.1.9 每天檢驗所有的防護罩,警告標志等安全防護裝置。
5.1.10 定期檢查空壓機的壓力釋放裝置,停車保護裝置及壓力表(一月一次),安全閥靈敏性,確??諌簷C處于正常工作狀態(tài)。
5.1.11 定期檢查受高溫的零部件,如閥、氣缸蓋、排氣管道,清除附著內(nèi)壁上的油垢和積碳物(半年一次),運轉(zhuǎn)時,嚴禁觸摸這些高溫部件。
5.2 使用和維護
5.2.1 空壓機轉(zhuǎn)向:應(yīng)和皮帶防護罩上箭頭指示相同。
5.2.2 所有維護工作應(yīng)停車并切斷電源進行。
5.2.3 拆卸空氣機受壓件前,空壓機應(yīng)與所有壓力源隔開,并且把 空壓機中的壓縮空氣*排空。
5.2.4 修理空壓機時,應(yīng)采取措施避免由于疏忽而使空壓機起動,應(yīng)斷開起動電源,并在起動裝置上掛指示牌“警告:正在檢修,禁止開車”。
5.2.5 成套使用時應(yīng)維護所有的安全裝置,保持其正常功能,安全裝置不應(yīng)發(fā)生故障,并只能用可提供同樣安全的其它裝置替換,應(yīng)定期檢查壓力表、安全閥、氣壓自動開關(guān)。(半月一次)
5.2.6 應(yīng)定期清洗氣閥、過濾器、氣缸蓋、空氣管道及正常條件下與壓縮空氣接觸的部件,任何情況下均不應(yīng)用易揮發(fā)性,易燃清洗劑或?qū)θ梭w有害的清洗劑來清洗,清洗完成后,所有部件應(yīng)漂洗并吹干。(一月一次)
5.2.7 壓力容器應(yīng)定期做耐壓試驗,要求檢驗周期10年至少一次。(至少每6年對內(nèi)外表面進行一次檢查)
5.2.8 空壓機行駛前(移動前)應(yīng)對儲氣罐減壓,開機前,應(yīng)采取 措施防止機器運轉(zhuǎn)時發(fā)生位移。
5.3 故障原因及對策:(以下故障的排除應(yīng)由本廠電工操作執(zhí)行,其它人員不可亂動)高速永磁變頻螺桿空壓機永磁同步電機的優(yōu)點:
1.結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,噪音低(無冷卻風扇結(jié)構(gòu))
2.采用稀土永磁材料,無需勵磁。永磁同步電機的轉(zhuǎn)子為永磁體,無需勵磁因此減少了定子電流和定子電阻的損耗。
3.啟動轉(zhuǎn)矩大,電流少,調(diào)速范圍寬,調(diào)速精度高,調(diào)速誤差在1/30000.永磁同步電機具有較低的慣性,轉(zhuǎn)矩一定,響應(yīng)速度快。
4.節(jié)能*、轉(zhuǎn)子實現(xiàn)稀土永磁化,所以無滑差,無電勵磁,轉(zhuǎn)子無基波鐵,銅損耗,其效率比同容量異步電機提高5%-12%.
5.適應(yīng)性強、全封閉的結(jié)構(gòu),消除塵埃雜質(zhì)侵擾,可適用各種惡略工況。
6.無轉(zhuǎn)子損耗和發(fā)熱,點擊升溫小,確保180度不失磁
7.免維護,結(jié)構(gòu)無需使用軸承。,從而消除電機軸承的故障點實現(xiàn)電機免維護。
永磁電機對比國內(nèi)其他永磁電機的優(yōu)點
1.耐熱性、開山的永磁電機耐熱溫度高達180度,相比國內(nèi)同類產(chǎn)品的120度提高50%保證在任何環(huán)境下不會失磁
2.設(shè)計*性、開山的永磁電機發(fā)熱量極小,可以采用全封閉式永磁電機的設(shè)計,*解決了塵埃雜質(zhì)的侵擾,相比其它廠商的永磁電機開孔式設(shè)計,消除了*的故障隱患。
3.控制系統(tǒng)簡單可靠、采用開環(huán)控制,減少故障環(huán)節(jié),相對以別的廠商的閉環(huán)控制,穩(wěn)定性提高很多永磁變頻螺桿空壓機控制系統(tǒng)的優(yōu)點
1.開山永磁變頻空壓機的控制技術(shù)有*的永磁變頻控制專家林懷宇攜手瑞士某公司共同開發(fā)。設(shè)計的弱磁控制、壓力控制及簡單穩(wěn)定的永磁電機開環(huán)控制,適用各種惡略工況,系統(tǒng)更加穩(wěn)定。
2.無需轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角位置傳感器,既簡化了系統(tǒng)有提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)矩在360°中任意角度補償,實現(xiàn)了*的轉(zhuǎn)矩控制,母線電壓利用率大于93%遠超市場上的變頻器。
3.高度集成控制,實現(xiàn)變頻器與空壓機系統(tǒng)的合二為一,采用*的pid控制算法加快了控制速度,提高控制精度,為客戶提供穩(wěn)定的供氣壓力。
開山高速永磁變頻螺桿空壓機相對于市場上低俗永磁變頻空螺桿壓機的優(yōu)點
1.體積小、重量輕、噪音小
2.電機和螺桿主機同軸,效率更高
3.螺桿壓縮機行業(yè),*實現(xiàn)螺桿主機,同步電機、永磁控制電控同步設(shè)計,并且*配合的廠家。根據(jù)螺桿機所需扭矩與速度量身定做的永磁電機逆變器達到*能量傳輸匹配。
4.設(shè)計的弱磁控制,壓力控制以及簡單穩(wěn)定的永磁電機開環(huán)控制,適應(yīng)各種惡略工況,系統(tǒng)更加穩(wěn)定。
5.調(diào)速范圍更寬15%--*調(diào)節(jié)精度更高,供氣壓力范圍更廣使用開山永磁變頻空壓機的注意事項
開山永磁變頻螺桿空氣機是目前上*的zui為節(jié)能的空壓 機,在歐美國家已經(jīng)開始廣泛推廣使用。開山永磁變頻螺桿空氣壓縮機由開山北美研發(fā)中心與瑞士某公司合作開發(fā),是zui*的永磁變頻專家主持了該項設(shè)計。廠家也不斷開始選擇這個型號的空壓機,那么我們的技術(shù)人員在使用的時候,有什么需要注意的呢?下面佛山格林達給大家講解一下具體的一個注意事項,讓廣大的企業(yè)能夠更好的使用我們的開山
永磁變頻空壓機:
1、在新機調(diào)試的時候必須由工廠或者公司或認可的專業(yè)調(diào)試人員來進行。
2、*次開機或電源線有變動的時候一定要注意電機旋轉(zhuǎn)方向是否正確,防止機頭失油燒損。
3、主管路配管時,管路必須有1º~2º向下的傾斜度。
4、空壓機放置位置地面必須是平坦的地方,地面是水泥地。
5、在配電時,選擇正確的電源線徑,并且要確認電壓的正確性。在供電的線路上,必須要安裝空氣開關(guān)、熔斷絲等安全裝置,防止發(fā)生意外。
6、配管時,嚴禁焊接火花掉進空壓機,防止燒壞空壓機內(nèi)某些部件。
7、必須使用開山所的永磁變頻空氣壓縮機油,嚴禁混用不同牌號的潤滑油。
8、在補充潤滑油時,要先確認機器內(nèi)沒有壓力的時候,才可以打開加油口蓋,并添加潤滑油。
9、在機組運轉(zhuǎn)時,不要松動、拆掉任何管路附件、接頭和器件。機組里充滿高壓高溫的液體,很容易會引起嚴重的人身傷害事故。
10、安全閥安裝在油細分離器座上,一旦系統(tǒng)中氣體壓力超過設(shè)定壓力,氣體將通過此閥得以釋放,此時務(wù)必檢查超壓原因。
11、在空壓機上做任何機械維修之前,必須做好下列幾項準備工作:先要切斷電源開關(guān),才能夠確??諌簷C處于斷電狀態(tài),防止發(fā)生短路或爆炸。要確??諌簷C內(nèi)機壓力已降至大氣壓力。這個時候才可以對機械進行維修。
12、在空壓機停止使用時,如果將空壓機存放于環(huán)境溫度低于0℃的場所,特別是在北方或者比較寒冷的地區(qū),必須將油冷卻器、后冷卻器中的水放干凈,防止冷卻器凍裂。