柴油機(jī)冷卻系的使用與常見故障的排除

王志海

摘 要：冷卻系是保證柴油機(jī)在正常的溫度條件下工作，強(qiáng)調(diào)了冷卻系正確使用應(yīng)注意的事項(xiàng)，并對(duì)常見故障進(jìn)行了分析，講解了故障排除方法。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；冷卻系；常見故障；排除

中圖分類號(hào)：S219.07文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.07.027

發(fā)動(dòng)機(jī)工作是由曲柄連桿機(jī)構(gòu)將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳遞出去。燃料燃燒溫度可高達(dá)1800～2000 ℃，與高溫燃?xì)饨佑|的零件有構(gòu)成燃燒室的汽缸、汽缸蓋、活塞、活塞環(huán)，還有燃燒室空氣進(jìn)出的氣門，以及噴油器等。這些部件不斷受到高溫燃?xì)獾臎_擊，如不及時(shí)冷卻，將會(huì)導(dǎo)致活塞燒頂、活塞環(huán)卡死在環(huán)槽中，及因受熱膨脹而破壞活塞與汽缸間的正常間隙，造成活塞卡死；潤(rùn)滑油受高溫后會(huì)失去潤(rùn)滑作用而加速零件磨損，易發(fā)生拉傷汽缸、燒損軸瓦等。柴油機(jī)的溫度過(guò)高后，還會(huì)使進(jìn)入汽缸中的新鮮混合氣減少，使柴油機(jī)的功率下降，燃燒失常，工作不穩(wěn)，并排氣冒黑煙。如果冬季氣溫低發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)散熱過(guò)多，使柴油機(jī)不能保持正常的工作溫度（85 ℃左右）而出現(xiàn)工作溫度過(guò)低，燃油燃燒形成的水蒸氣接觸冷的汽缸壁，易凝結(jié)形成水滴，與缸壁上燃燒產(chǎn)物（如二氧化硫）相遇，會(huì)生成腐蝕性極強(qiáng)的亞硫酸或硫酸，腐蝕缸套工作表面成蝕點(diǎn)、凹坑。發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度過(guò)低還會(huì)產(chǎn)生功率不足及耗油量增加等不良后果。

冷卻系雖然是發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助系統(tǒng)，但在保證柴油機(jī)正常工作中起著重要的作用。所以在維護(hù)好其他各系統(tǒng)的同時(shí)，還必須加強(qiáng)冷卻系統(tǒng)的使用與維護(hù)，保證其技術(shù)狀態(tài)正常，及時(shí)排除故障。

1 冷卻系使用注意事項(xiàng)

發(fā)動(dòng)機(jī)所使用的冷卻水應(yīng)該是清潔的軟水，因?yàn)橛菜泻写罅康牡V物質(zhì)，使用中會(huì)結(jié)成水垢難于消除。當(dāng)水垢積附在管道和高溫零件的壁面上，會(huì)造成管道截面減小甚至堵塞，并使散熱困難（因水垢的導(dǎo)熱能力僅為鋼鐵的1/25，嚴(yán)重影響熱量的傳出），會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。另一方面，熱量散不出去水溫就偏高，更加速水垢的形成和機(jī)油的氧化等。因此，在使用時(shí)必須注意以下幾點(diǎn)：

（1）堅(jiān)持使用軟水。一般自然界中的雨水、雪水都不含鈣鹽和鎂鹽，也可從清凈的池塘中取水，而河水、泉水、井水和海水等都是硬水，使用時(shí)應(yīng)將這類水燒開沉淀；這種方法簡(jiǎn)單，但不能使水徹底軟化。

最好用軟化劑使之軟化。常用軟化劑為碳酸氫鈉（純堿和氫氧化鈉）。按一升水加0.5～1.5 g碳酸氫鈉或一升水加0.5～0.8 g氫氧化鈉的比例混合。加入軟化劑的水，待生成的雜質(zhì)沉淀后，再取上面的清潔水使用。如南方氣溫高，盡可能每天不放水，只在缺水時(shí)補(bǔ)足。

（2）散熱器上水箱中要保持適當(dāng)?shù)乃妫绕涫菬釋?duì)流式冷卻系上水箱水面不得低于上水管出口高度，否則水的循環(huán)將中斷。

（3）掌握正確的加水和放水操作。發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱缺水時(shí)，不能立即添加冷卻水，必須等機(jī)溫下降后，并在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下加入，以免受熱零件應(yīng)力變化太大。在發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱時(shí)也不應(yīng)立即打開水箱蓋，以防蒸氣沖出而引起燙傷。當(dāng)水溫下降后打開水箱蓋時(shí)，為了安全應(yīng)把身體，尤其是臉部避開。寒冷天氣不應(yīng)在停機(jī)后立即放水，應(yīng)該等水溫下降后再放水。放水時(shí)，應(yīng)把閉式冷卻系的水箱蓋、散熱器下面和缸體上的放水開關(guān)都打開，并轉(zhuǎn)動(dòng)一下曲軸，使水泵等處的水都放凈，以免產(chǎn)生凍裂事故。

（4）開始工作前，應(yīng)使發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱到40～60 ℃以后拖拉機(jī)才能起步。一般正常負(fù)荷工作時(shí)，水溫應(yīng)保持90 ℃左右，最高不得超過(guò)95 ℃，蒸發(fā)式冷卻的發(fā)動(dòng)機(jī)以水的沸騰為正常現(xiàn)象。

2 常見故障的排除

2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高

故障現(xiàn)象：發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度高而水溫卻在正常范圍，排氣溫度高，有時(shí)帶火星。

原因分析：顯然是發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體缸蓋水套水垢嚴(yán)重，發(fā)動(dòng)機(jī)承受高溫零件的熱量傳導(dǎo)困難，因此出現(xiàn)水溫不高，而發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體及機(jī)油溫度過(guò)高。

檢查與排除：（1）對(duì)蒸發(fā)式冷卻的發(fā)動(dòng)機(jī)而言，如水的消耗并不明顯增加，而發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高，這表示發(fā)動(dòng)機(jī)熱量散不出來(lái)。清洗發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水道的水垢。（2）裝有機(jī)油溫度表和水溫表的發(fā)動(dòng)機(jī)，如檢查水溫表和機(jī)油溫度表都正常，而又表現(xiàn)出發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高，則表示水套中有嚴(yán)重水垢，應(yīng)清洗冷卻水道和散熱器等。

2.2 水溫過(guò)高（即開鍋）

故障現(xiàn)象：表現(xiàn)為水溫超過(guò)規(guī)定，而且發(fā)動(dòng)機(jī)溫度也高。

原因分析：冷卻系統(tǒng)水量不足；風(fēng)扇皮帶過(guò)松或損壞；冷卻系統(tǒng)中水垢過(guò)多，引起散熱不良；水泵損壞；散熱器上有油污；負(fù)荷過(guò)重；供油時(shí)間過(guò)晚；節(jié)溫器失靈，冷卻水不能進(jìn)行大循環(huán)。

檢查與排除：根據(jù)柴油機(jī)故障診斷原則，先由簡(jiǎn)單、表面的原因入手，先檢查冷卻系統(tǒng)缺不缺水、風(fēng)扇皮帶松不松、散熱器上有無(wú)污物、負(fù)荷是否過(guò)重。如果故障還存在，則可調(diào)整供油時(shí)間，拆下節(jié)溫器后若故障仍然存在，則進(jìn)一步檢查水泵，先打開水箱蓋觀察，若水箱內(nèi)有翻動(dòng)現(xiàn)象，說(shuō)明水泵沒(méi)有損壞。最后再用清洗液清洗冷卻系統(tǒng)。

2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度過(guò)低

故障現(xiàn)象：發(fā)動(dòng)機(jī)工作乏力，油耗增加。發(fā)動(dòng)機(jī)工作很長(zhǎng)時(shí)間，冷卻水溫低于85 ℃。該故障現(xiàn)象多發(fā)生在寒冷地區(qū)或冬季行駛。

原因分析：節(jié)溫器失效，卡在全開位置，冷卻液在低溫狀態(tài)下也進(jìn)行大循環(huán)；風(fēng)扇電機(jī)只能以高速擋運(yùn)轉(zhuǎn)；水溫表或水溫傳感器失效。

檢查與排除：檢查散熱器風(fēng)扇電機(jī)工作狀態(tài)是否正常；發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，檢查散熱器的出水管和暖風(fēng)散熱器出水管溫度是否相同。若相同，則說(shuō)明節(jié)溫器常開，冷卻系統(tǒng)直接進(jìn)入大循環(huán)。