于春竹
摘要:在發動機處于正常的工作狀況時,其燃燒氣體的溫度高達2000℃上下,燃燒后放出的熱量大部分變成了有用功,少部分被廢氣帶走,剩余的熱量被與燃燒氣體直接接觸的零部件所吸收,使零部件的溫度明顯升高,機械強度顯著下降,容易產生變形、卡滯、燒蝕、機油變稀變質致使潤滑不良等現象發生,在加劇零部件磨損的同時縮短了使用壽命。因此,必須將這部分熱量散發掉,利用發動機冷卻系對受熱的零部件進行降溫,使其保持在一定的溫度范圍內正常工作。
關鍵詞:發動機;冷卻系;使用保養
中圖分類號:$218.5
文獻標識碼:A doi:10.14031/j.cnki.njwx.2016.05.025
0.引言
發動機冷卻系的功用就是把發動機零部件所吸收的燃燒氣體產生的熱量隨時散發出去,讓發動機經常保持在適宜的溫度范圍內工作,在防止零部件溫度過高的同時延長其使用壽命,以促使發動機充分地發揮出有效功率。冷卻系的構成主要有:機體水套、缸蓋水套、散熱器、風扇、水泵、連接管等。
1.冷卻系的使用要點
1.1堅持使用軟水
常見的水有硬水和軟水之分。硬水中含有在水溫升高后會沉淀的各種鹽類礦物質,如用來冷卻發動機,在冷卻系各零部件的內壁上就會有沉淀的礦物質附著,厚了便形成水垢,造成冷卻系容積減小、阻礙冷卻水循環、減低冷卻系的散熱能力,冷卻作用被大大減弱,導致發動機出現過熱現象;軟水因含有鹽類礦物質很少,所以形成水垢較少,因此使用軟水冷卻發動機是正確的做法,一定要堅持。
常見的雨水和雪水都是軟水,應優先選用。河水、海水、泉水和井水都屬于硬水,不可直接提取使用。在缺少軟水的情況下,可以把硬水軟化后再用,軟化的方法有兩種:(1)沸騰法,即把硬水加熱至沸騰再經過沉淀后使用。(2)軟化法,按每10L硬水加入苛性鈉7g或碳酸鈉7.5g左右或磷酸三鈉25g左右,先沉淀、后過濾、再使用。為減少硬水軟化量,在氣溫偏高的季節,工作后的發動機可以不放出冷卻水,以作連續使用;在氣溫較低的季節,發動機工作后需要放出冷卻水時,應將放出的冷卻水放在容器中儲存,以備再次添加使用。
1.2水位應保持適當的高度
發動機冷卻水的加入量必須足夠。在工作中水位因水的消耗而下降后,需要及時添加。在水位過低的情況下不允許繼續工作,在無水時更不允許啟動發動機。
1.3添加冷卻水的正確方法
在缺少冷卻水而使發動機過熱時,不許馬上熄火,應低速空轉發動機,等水溫下降后再加入相近溫度的熱水給以補充;尚要加冷水,須熄火停車15min后再緩慢加入,以防止缸蓋水套等處的局部,由于冷熱驟變造成較大的應力變形而導致出現裂紋損壞。
在冷卻水溫較高又需要打開水箱蓋時,人應站在上風頭處,面部不得對著加水口,避免受到蒸氣或熱水熏燙。
1.4發動機應保持正常的工作溫度
拖拉機可以起步空行的水溫須在40℃以上,水溫達60℃以上拖拉機才可以帶負荷進行工作;正常工作時的水溫應在80~90℃,最高不得超過95℃,否則應檢查冷卻水位、查找其它原因或停機等待降溫。
1.5寒冬季節的正確使用
在冬季使用中,除注意上述四個方面外,還應該注意以下四點:(1)為了便于啟動發動機,有時往水箱內加入80℃左右的熱水,在加入時速度應緩慢進行,不允許驟加開水。(2)調控發動機溫度時要利用好保溫簾或百葉窗,使冷卻水的溫度在符合要求的范圍內。發動機裝有節溫器的,必須達70℃后才可長期工作,以免散熱器被凍壞。(3)拖拉機臨時停車,可使發動機暫時怠速運轉,同時采取措施保溫;若較長時間停車,應先熄火,再間歇啟動發動機,用來保持發動機冷卻水的溫度在40°C以上。(4)在發動機工作后要長期停放時,要在水溫到60℃以下后將冷卻水全部放凈,防止凍壞缸蓋、散熱器、缸體、水閥、水泵殼、水管等。放水時要把散熱器、水箱蓋和缸體上的放水閥同時打開,然后再搖轉曲軸數圈用以排盡水泵內的積水。
2.冷卻系的保養內容
2.1冷卻系水垢的清洗
清洗冷卻系水垢一般在發動機工作1000h左右之后進行。在發動機處于正常工作溫度的情況下熄火,并立即放水,冬季要在水溫低于60℃后進行,以防止冷卻水中雜質沉積。裝有節溫器的應將節溫器取下,然后重新裝上出水管,放水后關好各處放水閥,最后加注清洗液。
配劑清洗液的方法常見的有兩種:第一種是水、苛性鈉、煤油的配制比為1L:75g:25g;第二種是水、蘇打粉、煤油的配制比為lL:100g:50g;第一種清洗液的腐蝕性較大,在水垢較輕時選用第二種清洗液為好。
把配制好的清洗液加入冷卻系,啟動發動機以中速運轉8min左右,期間可變動幾次轉速,讓發動機快、慢交替地運轉,以改變清洗液的流速,有效的沖刷冷卻系中的沉淀物。然后滅火停放10-12h,冬季應停放在溫度在5口C以上的車庫中,再啟動發動機用中速運轉8min左右,滅火后趁熱放出清洗液;再加入清潔水,使發動機中速運轉清洗,重復該清洗直至放出的冷卻水干凈便可結束,最后要把有節溫器的給裝回。
不同機型發動機的清洗方法最好按各自的使用說明書執行。
2.2風扇、水泵、張緊輪等處軸承的潤滑
這些部位的軸承有設置黃油嘴的,潤滑加注鈣基潤滑脂,還有設置加油塞的,潤滑加注柴油機機油,通常在發動機工作55h后就進行加注潤滑保養。
加注潤滑脂的,用黃油槍每次打3~5下即可,加注不宜過多,加注機油的量也必須適宜;當加注量不夠時就會加快軸承的磨損甚至燒壞軸承,加注量過多時又會引起軸承升溫過熱和漏油。在水泵的水封漏水時漏油會污染冷卻水,影響冷卻系的正常工作。
在使用中如發現油封處漏油就應及時檢查找出原因,必要時應更換油封。
例如4125A型和2125型柴油機上的風扇皮帶輪軸承及4125A型的張緊輪軸承都是用柴油機機油潤滑,油位以使滾珠軸承被淹沒一半左右為適宜,操作要求如下:把加油檢查孔置于水平位置(4125A型)或置于水平線往下傾斜15°角的位置(2125型),加油至加油檢查孔有機油溢出為止,同時讓過量的機油全部流出,將檢查孔螺塞擰入即可。若加油時有機油從軸頸處滲出,就說明加油量過多,須放出過量的機油。
2.3冷卻水散熱片的清理
拖拉機的工作環境大多是塵土多、雜草多,有的存在漏水和附著油污,自然會使散熱管和散熱片問的通風道被塵土雜草堵塞,造成通風不暢,散熱不良,使冷卻水溫過高。因而維護保養時應特別注意清理散熱片的通風道,同時不得損傷散熱管和散熱片,剔除雜物可使用細木棒,然后用水沖刷。在堵塞較嚴重時,應拆下散熱器放在堿水中泡煮一段時間,然后再用水沖刷干凈。
3.冷卻系的故障排除方法
3.1水溫過高
(1)冷卻系的冷卻水不足,主要是加入量不足或冷卻系漏水而造成。(2)保溫簾或百葉窗開度不夠,散熱器護罩網或通風道被污物堵塞,造成通風量降低。(3)風扇皮帶過松或斷了,造成水泵泵水能力和風扇排風量降低或完全停止工作。(4)冷卻系內水垢過多,致使管路堵塞,阻礙冷卻水的循環并影響熱量的傳導。(5)裝有節溫器的冷卻系,節溫器失靈,通往散熱器的主閥門始終關閉,使冷卻水處于小循環狀態。(6)風扇葉片裝反,使排風量明顯降低,造成冷卻效果大大減弱。(7)水泵磨損或水泵葉輪與泵軸的連接出現轉動,造成泵水量不足或完全不泵水,使冷卻水循環不正常。(8)水溫表失靈或其感應塞損壞,造成水溫表的讀數失準,此時所顯示的水溫過高是一個虛假的現象。
除了上述冷卻系溫度過高的原因外,諸如發動機長時間超負荷作業或噴油泵供油時間過晚等原因也會致使發動機出現水溫過高的故障現象。
3.2冷卻水消耗過快
(1)散熱管開裂漏水,應將漏水管拆下用錫焊的方法修復后重新裝回。(2)冷卻水經過的連接軟管接口松動或管子破損;應擰緊連接管接口或更換新的管子。(3)水泵水封磨損或損壞而漏水,采用上述已介紹過的“檢查水泵漏水及漏水后的排除方法”排除。(4)發動機氣缸套阻水圈損壞,當檢查油底殼機油油位時,發現油位升高,一般是由于漏入冷卻水所造成的,經過檢查驗證后,應及時更換上新的阻水圈。
3.3水泵漏水
水泵的水封分為可調式和不可調式兩種。4125A型、2125型柴油機水泵上裝有的填料水封為可調式;當水封漏水時,可上緊水封螺母,每轉動六分之一圈(60°角)后就需檢查一次漏水是否已經消除。水封螺母不得上的太緊,以免損壞水封和加快水泵軸的磨損,導致漏水更加嚴重。若水封螺母完全上緊后漏水仍然不停,則須更換或添加填料,其填料為涂有石墨的方條石棉繩,如無備用品可臨時配制,方法是:
(1)取5mm粗的編織緊密的石棉繩,在機油中浸潤1min左右,然后取出擰干。(2)按重量配制涂料粉,滑石粉和銀色石墨粉的配制比為l:2.5。(3)將蘸有機油的石棉繩沾滿涂料粉即可做防水填料。(4)將報廢的風扇皮帶內的膠線涂上少許黃油作為填料,使用效果也很好,一般每填加一次可使用3000h左右。
填加或更換的填料須按右旋螺紋方向(4125A型發動機)纏繞在水泵軸上,裝上水封擰緊螺母后,擰緊4~5圈為適宜,不易擰得過緊。
90系列和95系列的多缸柴油機,其水泵的水封均為不可調式,當水封磨損或損壞后,會出現水泵體下方的泄水孔滴水嚴重,這時應更換水封。不允許為減少冷卻水的流失而將泄水孔堵死,不然冷卻水就會進入到軸承處,破壞軸承的潤滑,加快軸承的磨損。