濟柴12v190B型鉆井柴油機水溫過高與拉缸問題分析

張東

摘要：水溫過高對190系列柴油機不利影響顯著，因此及時分析原因，有的放矢的排除故障，對柴油機正常使用至關重要。常規做法按照柴油機各系統逐一分析判斷，比較零亂繁瑣，本文以熱量生轉角度，從散熱、傳熱、制熱三個方面分層次進行分析判斷，得出的結論對于實踐工作中具有一定的指導作用。同時通過對維修后的柴油機出現拉缸故障的分析，進一步闡述了柴油機出現拉缸的現象和各種原因，為現場操作人員及時處理此類故障提供指導，從而避免更為嚴重的事故發生。

關鍵詞：柴油機；水溫過高；拉缸

1.水溫過高問題分析

190系列柴油機工作過程中，正常情況下，燃料在氣缸內燃燒所產生的熱量，一部分轉化為有效功，一部分隨著廢氣排到大氣中去，另有一部分的熱量則通過與燃氣接觸的零件，傳給冷卻介質被帶走，再由散熱系統散發出去，使柴油機始終在允許溫度范圍內運行。如果柴油機出現故障，有時會比正常情況多產生熱量，造成水溫過高；傳熱系統由于積垢嚴重等原因，傳熱效率下降，也使水溫升高；再者強制散熱系統出現故障，生成的熱量不能及時散發，會造成水溫急劇升高。無論何種原因造成水溫過高，都必須及時發現、分析、排除柴油機水溫過高。

1.1造成水溫過高的散熱方面原因

190系列柴油機散熱系統如果出現問題，柴油機水溫上升很快，如果不及時發現、排除，后果會很嚴重。因此，在柴油機使用過程中，這部分應重點關注、檢查。（1）冷卻系統水量不足；（2）散熱水箱散熱片或散熱銅管表面積垢過多；（3）節溫器工作不正常；（4）散熱風扇轉速不足；（5）風扇皮帶松馳斷裂或張緊輪調節不當；（6）水泵葉輪與水泵軸松脫，滾鍵或葉輪損壞；（7）水路中有氣阻、氣障。

1.2造成水溫過高的制熱方面的原因

有時190系列柴油機工作中，傳熱、散熱方面沒有問題，由于供油燃燒系統、進排氣系統、配氣系統、零部件本身缺陷、超負荷、配載不均衡等原因，產生了過多的熱量，已經超出了原有傳熱、散熱系統的能力范圍，從而導致水溫過高。（1）產生嚴重拉缸現象；（2）供油提前角過遲；（3）燃油質量不符合要求，爆燃嚴重；（4）柴油機長時間超負荷運行；（5）缸套上有裂紋或砂眼；（6）增壓器污堵；（7）燃燒室的積炭過多；（8）氣門間隙值不符合要求；（9）排氣總管、消聲器不匹配、阻力大。

1.3造成水溫過高的傳熱方面的原因

190系列柴油機在設計制造時，已經考慮到材料及冷卻介質導熱性能方面的因素，正常情況下能夠滿足傳導熱量性能要求。可實際使用過程中，冷卻水中不可避免的含有礦物質，久而久之就會附著在冷卻表面，形成水垢，影響熱量的傳導。這種影響有一個較長的時間過程，沒有顯著的特征，容易被忽視，然而覆垢嚴重能造成水溫居高不下。

1.4造成水溫過高原因綜合分析

分析判斷水溫過高時應注意一個重要環節，看其是否是急劇升溫，對急劇升溫的情況應果斷、迅速查找原因所在，首先用手觸摸機體的外表，以確定水溫的真實情況，如果水溫虛高，那明顯是水溫表或傳感器失靈所致。

如果急劇升溫應立即散熱裝置是否正常工作。檢查冷卻水是否循環流動或者觀察流速的變化現象，加以確定水泵的工作性能以及判斷冷卻水道內的堵塞情況。如果缸套壁有沙眼或裂紋的話，那么水箱中的水會產生大量氣泡或者有沖浪的感覺。對于因風扇皮帶松馳、斷裂、張緊輪調節不當，液力偶合器工作不正常，風扇轉速明顯不足。如果散熱裝置正常，就要轉向制熱環節，摩擦生熱，燃燒不良，超負荷。

190系列柴油機產生嚴重拉缸現象必須停車后進行逐步檢查，柴油機拉缸有幾種征兆，排氣管冒黑煙，運轉聲音不正常，類似超負荷運轉的感覺，呼吸器口處有大量燃氣涌出，停車后盤車費勁，飛輪轉動時缺乏一定的彈性，可根據摩擦阻力位確定某一缸后，打開機體側蓋板再進行仔細檢查及時修理。

2.拉缸問題分析

柴油機拉缸就是指活塞、活塞環與缸套內表面之間因相互作用被損傷，在氣缸壁內部出現一些深淺不一的縱向溝槽，同時在活塞環外表也會出現碳黑磨損的現象。190系列柴油機拉缸現象在生產中經常會出現，遇到這些故障怎樣識別判斷和排除一直是設備管理者關注的問題。

柴油機在工作中發出“咄咄”、“噠噠”等不正常的干摩擦聲，或潤滑油、冷卻水、排氣溫度都顯著升高，或曲軸箱冒煙，轉速自動下降等現象時，就可以判斷柴油機發生了拉缸。機油溫度偏高、呼吸器處有大量廢氣排出、柴油機功率下降現象；此現象表明此臺柴油機發生了拉缸故障。因此，很有必要分析一下出現此類故障的主要原因，以便使操作者在使用維護中有針對性地進行預防。

2.1柴油機拉缸故障原因分析

1）柴油機拉缸故障分析

裝配時氣缸間隙符合要求；單一氣缸出現拉缸且是冷卻條件較好的6缸，可排除活塞膨脹系數過高的可能性；柴油機修理后水溫正常，排除溫度過高的原因；新裝空氣濾清器完好，排除雜質進入氣缸形成磨料磨損的原因；潤滑油品質合格且活塞沒有積炭。因其余各缸完好，所以主要考慮氣缸套與活塞連桿組方面的原因。

2）缸套方面的原因

由于是個別缸發生拉缸故障，排除缸套制造和材質的因素。缸套使用機械壓入，安裝完成后對氣缸都進行過測量，圓度誤差、圓柱度誤差均符合標準，故予以排除。

3）活塞連桿組方面的原因

（1）檢查活塞銷卡環，完好；（2）檢查活塞銷與活塞、連桿銅套之間的配合，符合標準；（3）檢查活塞環，未發現活塞環斷裂；（4）檢查缸內積炭，活塞環未因積炭卡滯；（5）檢查活塞環間隙是否過小，符合裝配要求；（6）檢查連桿是否彎曲、扭曲變形。通過連桿檢驗器進行檢測，運用百分表測量試棒兩端，發現連桿垂直方向平行度誤差超過標準規定值0.03mm。因為連桿彎曲值超標后，會導致活塞發生偏缸。活塞在缸套內往復運動過程中形成為干摩擦，因接觸面積過小，摩擦產生的高溫難以散發，使活塞與活塞環間熔化粘結，形成拉缸。

2.2柴油機拉缸故障的原因綜合因素分析

造成拉缸的因素主要包括：使用操作、維修裝配、配件質量等三個方面，具體如下：

1）使用過程方面的因素

（1）活塞環因積炭卡死；（2）活塞環斷裂；（3）空濾器失效，塵土等顆粒狀硬質磨料進入氣缸；（4）活塞銷卡環脫落；（5）柴油機溫度過高，潤滑油粘度降低難以形成潤滑油膜。（6）潤滑油品質變差；（7）柴油機經常處于高負荷工況（8）長期冷車大油門操作；（9）新車或更換缸套、活塞、活塞環后，未經很好磨合或初期磨合運轉效果不好就直接在高負荷下運轉；（10）柴油機在過低溫度下啟動后沒有經過充分暖機就帶高負荷運轉；（11）起車前沒有盤車或用預供油泵預供油，造成缸壁潤滑不良。

2）造成拉缸在維修裝配方面的因素

（1）活塞環間隙過小；（2）活塞銷卡環裝配不當；（3）活塞銷銅套鉸削偏差致使活塞銷與連桿軸頸平行度偏差過大導致偏缸；（4）連桿軸承裝配不當；（5）連桿彎曲、扭曲程度超標；（6）氣缸套變形；（7）配缸間隙過小；（8）曲軸軸向間隙過大。

3.結論與認識

190系列柴油機使用不科學、維護保養不良等是誘發柴油機拉缸的重要原因；要提高發動機的使用質量，關鍵在于提高操作人員和修理人員的技術水平，特別是在科學技術飛速發展，新技術、新材料、新工藝廣泛應用的當今時代，如果不重視對修理及操作人員的技術培訓和知識更新，不但難以完成一些新型柴油機的正常維修，甚至無法保證基本的修理質量、使用效率。

參考文獻

[1]李太敏；低溫下預防柴油機機體開裂方法[N]；山東科技報；2002年

[2]潘樹良；柴油機機體出現裂紋的補救[N]；新疆科技報（漢）；2002年