礦用K38發動機水溫高的原因分析及解決方法

摘 要：隨著科學的不斷發展，引擎技術也日益先進，隨之產生的故障也越來越復雜。作者通過對引起康明斯KTA38/C發動機水溫高的原因進行分析，結合平時的工作經驗，歸納總結出因不同原因而引起的故障相對應的解決方法，為提高設備的維修效率做出了積極的貢獻，保證了設備的長周期安全運行。

關鍵詞：發動機；水溫高；原因；方法

甕福磷礦英坪礦是一個采用露天開采方式的大型礦山。隨著露天采礦技術的發展，對裝載、運輸設備的要求越來越趨于大型化。采用大型設備，能有效的提高生產率，降低礦石開采成本。我礦在開采過程中，主要使用裝有康明斯KTA38/C型柴油發動機的3311E礦用自卸車進行礦石、土方的運輸。該發動機采用的進氣方式為增壓中冷，冷卻模式為強制水冷，最大功率可達1200KW，為采礦運輸提供了強勁的動力保障。但在使用的過程中，經常會出現水溫高的故障，使發動機不能健康、穩定的工作，甚至損壞發動機，從而影響生產。該系列發動機水溫規定范圍為83℃～92℃，超出范圍會造成很多負面影響。發動機溫度高的負面影響主要表現為：（1）引起缸套活塞的早期磨損，溫度太高還會造成拉缸；（2）使潤滑油粘度下降，油膜被破壞，使機油壓力低，不管是強制潤滑還是飛濺潤滑，其效果都顯著下降；（3）從另一個角度分析，發動機溫度過高會造成工作的熱效率降低，動力嚴重不足。因此，控制發動機冷卻水溫度在給定區間，顯得十分重要。針對這一故障現象，我礦對引起水溫高的原因進行分析，討論，制定科學的解決方案，使故障得到了有效的解決。現將其故障原因及解決方法做一總結。

1 人為因素

1.1 操作不當。駕駛員在使用過程中超載，長時間低檔位、大負荷行駛，勢必會引起水溫高。

1.2 環境惡化。隨著開采工作的推進，工作環境逐漸惡劣，坡度增大加長，若在行駛的過程中得不到緩沖，使發動機長時間滿負荷運行，也會引起水溫高。針對這一因素，應加強駕駛員的安全操作培訓，并改善路況。

2 內部因素

2.1 冷卻液的使用。選用正確的冷卻液軟水。硬水含有各種鹽類，易在水套及水箱散熱管壁上形成水垢，影響熱量傳遞導致水溫高，硬水里還含有很多雜質，進入冷卻系堵塞水箱，阻礙冷卻水循環，發動機冷卻水套的水不能較好地通過水箱散熱而溫度急劇上升。

2.2 添加劑的影響。添加有防凍液、DCA4等添加劑。這些添加劑在保護發動機的同時，也在損壞冷卻系統的水管、密封、墊片，導致冷卻液泄露，使發動機缺少冷卻液而溫度高。

2.3 節溫器故障。節溫器的功用是根據冷卻水溫度的高低自動調節進入散熱器的水量，改變水的循環范圍，以調節冷卻系的散熱能力，保證發動機在合適的溫度范圍內工作。節溫器故障主要表現為節溫器主閥門不能全開或節溫器卡滯在大、小循環之間，使冷卻水不能完全進入大循環，導致冷卻水不能及時通過散熱器循環帶走熱量，引起發動機水溫高。另外節溫器老化，密封不良使膨脹體泄漏等也是節溫器常見故障。一旦發現節溫器故障，應立即對其進行處理，降低損失。

2.4 機油過臟。機油有冷卻作用，機油能夠將熱量帶回機油箱再散發至空氣中幫助水箱冷卻。如果發動機如果機油太臟，就會使其黏度增大、循環降低，是熱量不能及時帶走，從而引起發動機溫度高。機油臟還會引起油道堵塞，使發動機機油壓力低，引起拉缸、抱瓦，還會加速瓦、軸的磨損，影響很大。因此，在每次啟動設備前，都應仔細檢查機油，發現太臟，就應及時換掉，避免造成不良后果。

2.5 燃燒室積炭的影響。所謂積碳，就是積聚在發動機燃燒室周圍的燃油、潤滑油在工作過程中未能得到充分燃燒，長期累積而沉積在發動機燃燒室周圍機件表面上的膠狀沉積物質。積碳是熱的不良導體，阻止燃燒室的熱量被缸套外的冷卻水帶走，加速發動機溫度升高。燃燒室積炭過多，還會對進氣的流動性產生影響，使發動機燃燒不良引起后燃，導致發動機溫度高。積碳過多還會為發動機帶來爆燃、氣門燒蝕、氣門磨損、拉缸等一系列不良影響，危害十分嚴重。因此，盡可能提高燃油質量，及時清除燃燒室內的積炭，避免設備長時間怠速運行能有效的減少燃燒室積碳，預防發動機水溫高。

2.6 汽缸墊損壞。汽缸墊是汽缸蓋和機體結合面之間的彈性密封襯墊，其功能是為了填補結合面上的微觀孔隙，進一步保證接合面有良好的密封性。汽缸墊損壞，就會造成水套和缸套不密封，水套里的水會進入缸套，缸套里面的氣體也會進入到水套。一方面水會減少，影響散熱，另一方面缸套里面的氣體溫度是很高的，當氣體進入到水套中，會使水溫迅速升高。汽缸墊損壞還可能導致發動機缺缸工作，使發動機動力下降，影響工作效率。檢查方法：打開水箱蓋，如果發現水面有氣泡冒出，則證明汽缸墊已損壞，應及時處理。

2.7 點火不正時。發動機在使用中，隨著時間的延長，機械磨損會逐步加劇，點火時刻有一個逐漸趨遲的現象，再加上有的維修人員總擔心點火早會出現爆震的情況，在調校時往往人為地推遲點火時間。點火過遲，燃燒氣體與氣缸壁的接觸時間會過長，最終也會導致發動機過熱。所以，定期調整噴油間隙和氣門間隙，對防止發動機過熱很有好處。

3 外部因素

3.1 油泵供油量過大。由于有的駕駛員對設備性能的不了解，一味的要求提高發動機的動力，服務商為滿足用戶的要求，往往會通過增加油泵的供油量而達到提高動力的目的，一旦供油量過大，噴入氣缸內的混合氣就不能得到充分的燃燒，引起積碳過多、后燃，從而導致發動機溫度高，嚴重的話甚至會引起活塞燒蝕。噴油量過大還會造成發動機起動困難，最高工作壓力降低，熱損失增多，功率下降，油耗增大。因此，正確的調校油泵、油嘴對發動機的使用至關重要，不能片面的追求發動機動力而忽視發動機的使用工況。

3.2 進氣量不足。進氣量不足，也會使混合氣不能完全燃燒，造成后燃，使發動機溫度升高。進氣不足的主要原因有兩種：（1）渦輪損壞或空氣濾芯堵塞引起供氣不足。（2）進氣系統有泄漏，比如中冷器有裂紋或螺栓松動、堵頭脫落、抱箍松動等。

3.3 風扇。風扇的影響主要表現在以下兩方面。（1）風扇自身的損壞、變形，如果風扇有缺損或葉片相對旋轉平面的夾角變小，就會造成抽風強度不夠。（2）風扇皮帶的磨損使摩擦力減小而打滑，皮帶過松出現打滑等導致風扇轉速過低，抽風效果同樣會減弱。

3.4 水泵。水泵的泵水量除與轉速、冷卻系內部壓力有關外，還與冷卻水的溫度、水量、流動阻力和水泵狀態有關，發動機運轉時，水泵進水口處的壓力最低，會產生一定的真空度，水的沸點隨壓力的降低而下降。當水溫過高時，水沸騰而產量大量蒸汽，使泵水量急劇下降。此外，水泵本身損壞或轉速不夠，泵體內水垢沉積過多，通路變窄都會使冷卻水流量減小，散熱性能降低，發動機溫度增高。

3.5 清潔。散熱器、風道及發動機表面臟污嚴重會阻止發動機本體熱量的散發，特別是當機件表面沾有機油時，塵土和機油結成的臟物，其導熱系數比水垢更差，嚴重影響發動機的散熱。因此，應及時對散熱器及機體表面進行沖洗，保持發動機良好的工作環境。

3.6 變速箱溫度高。由于該系列自卸車的發動機與變速箱共用同一個冷卻系統，一旦變速箱故障導致水溫高，就會使發動機的散熱受到影響，引起發動機溫度高。

4 結束語

隨著發動機制造技術的不斷，發動機的性能越來越優越，制造工藝越來越精密，結構也越來越復雜，對設備維修人員的要求就會越來越高。只要在工作的過程中，不斷學習，不斷摸索，大膽假設，小心求證，細心排查，就能把設備維護工作做到最好，為提高生產力做出貢獻。