包 曉
(神華北電勝利能源有限公司,內蒙古錫林浩特 026000)
裝載機運行中的主要動力來源是發動機,通過發動機提供動力以及驅動傳動系統和液壓元器件的配合來實現裝載機的行走和裝卸作業。裝載機在長時間的運行中,尤其是在惡劣的作業環境中進行高負荷的長時間作業,就會導致發動機出現溫度升高的問題,所以在發動機系統中設置有循環冷卻系統來進行散熱。但是如果此系統發生故障或者其他原因導致冷卻液的溫度過高,就容易導致發動機的機油變質或者出現燒損現象,還會增加發動機中活塞、氣缸套以及曲軸等部件的摩擦和磨損,并會降低發動機的充氣系數,從而使得發動機的運行性能和運行效率下降,并且縮短其使用壽命。這就需要對裝載機發動機水溫過高的故障進行原因分析,便于采取措施進行預防和處理。
裝載機運行中如果發動機水溫過高會導致較為嚴重的問題發生,所以通常要求其發動機的工作環境應在60~100℃,如果超過100℃就需要停止工作,以防止其內部局部溫度繼續上升而損壞發動機。在降低裝載機負荷保持在低怠速下持續運行一段時間之后將發動機水溫降至正常溫度范圍之后,對進發動機水溫過高的故障進行原因查找。
裝載機在土方施工中比較常用,作業通常在比較惡劣的環境中使用,工作環境中存在較大粉塵的現象比較普遍,所以在長時間的作業過程中會導致粉塵在散熱片上不斷積聚而降低其散熱效果,導致其發動機的水溫過高。這就需要在裝載機的日常運行中,定期或者根據其作業環境中的粉塵情況進行不定期的散熱片清理。
裝載機中主要的冷卻方式就是通過發動機來帶動風扇進行散熱,風扇轉動吹出的風加速空氣流動來實現對發動機水溫降低的作用。目前主要的裝載機中發動機風扇都是使用三角V帶或者楔形帶進行驅動的,在長時間的運行中皮帶的張緊力下降而導致風扇出現打滑問題,就會降低風扇轉速甚至導致其無法轉動,無法對發動機起到散熱和冷卻作用,就導致發動機的水溫過高。因此在裝載機的日常使用中,需要定期對其皮帶的張緊度進行檢查,并且需要選擇其張緊輪系中皮帶較長一段的中間位置進行檢查,在此位置上施加垂直于皮帶方向上的外力,如果在110 N的外力作用下皮帶的擾度在10~15 mm則為正常,否則就需要調整或者更換皮帶張緊度。
在發動機水溫降至正常溫度以下時將散熱器的蓋子打開進行冷卻液的檢查,且在此過程中避免由于冷卻液溫度較高以及蒸汽對檢查人員造成傷害。重點檢查冷卻液的液位,如果低于最低限值就會由于冷卻液不足而引起水溫過高的問題,此時就需要及時對冷卻液進行添加。并且檢查是否存在冷卻液泄漏的問題,且重點對發動機冷卻系統中的水管、散熱器、加水口蓋、水泵、氣缸墊以及氣缸蓋等重點部位進行檢查和相應的處理。
在裝載機發動機的散熱器中,其加水蓋內設置有壓力閥,其主要作用就是確保裝載機散熱器的壓力,通常要保持其開啟壓力在70~90 kPa,并保證冷卻系統內部處于正壓狀態,其主要作用是:既便是在裝載機運行中出現了冷卻液溫度超過100℃的狀況,也不至于發生沸騰現象而造成冷卻液的缺失甚至是造成人員燙傷等問題。但是在裝載機運行中可能會發生散熱器的加水蓋密封不嚴而導致開啟壓力過低的問題,這就會降低冷卻液的沸點而造成冷卻液的缺失,導致水溫過高的故障。
在裝載機的發動機系統中,節溫器的主要作用就是根據冷卻液溫度的變化來對進入散熱器中的水量進行自動調節,確保散熱器的散熱效果與冷卻液的實際溫度相匹配而起到良好的降溫效果,保證發動機的工作溫度處于正常的范圍之內。在發動機處于冷啟動的狀態時,由于其內部溫度較低,此時節溫器的閥門關閉并使得發動機內部的溫度迅速上升,此時的散熱器處于不工作的狀態。但是當發動機正常運行且冷卻液溫度上升至一定溫度時,此時的節溫器閥門開啟,將其中一部分冷卻液放入散熱器中,使得發動機內部的循環冷卻系統處于大循環的狀態,提高其冷卻效果。如果此時的溫度持續上升,則需要將此閥門開度開到最大,將全部冷卻液放入散熱器中提高散熱器的冷卻效果。如果節溫器閥門失效,則會使得冷卻液無法進入散熱器而無法起到冷卻效果,所以就會導致發動機水溫過高。
這主要是由于在發動機的散熱器周圍存在較大的內燃機罩間隙,由于散熱器在運行中會帶走發動機內部的熱量,導致其周圍的風變為熱風,如果此熱風遇到內燃機罩尾部的格柵或者筋板等物體的遮擋,發動機的風扇艙會處于負壓的狀態,會導致此處的熱風出現向發動機艙進行回流的現象,增加發動機的水溫。所以為了避免此問題的發生,通常需要在散熱器和機罩的間隙位置進行隔板的安裝。
裝載機發動機氣缸墊損壞的形式主要表現為存在裂紋或者局部密封失效,這就會降低其密封效果而導致氣缸內的高溫高壓氣體向發動機水道中流動,會增加發動機冷卻液的溫度,當由于此原因而引起水溫較高時,就會表現為水溫儀表顯示溫度為70~80℃,而冷卻液卻從水箱蓋中向外噴出。此外,對于采用氣頂油制動方式的裝載機來說,此制動系統的動力來源就是空氣壓縮機,如果其空氣壓縮機的密封墊損壞或失效,也會導致高溫高壓氣體進入發動機水道中發生上述水溫升高的問題。
由于裝載機運行環境較為惡劣,因此在長時間的高負荷運行中難免會出現振動等問題而導致其中的精密部件、各傳動部件、油量控制部件、噴油提前器等部件出現松動或者磨損問題,這些問題會導致供油提前角發生變化。如果此角度變小則會導致燃料無法在上止點位置進行完全燃燒,導致其著火燃燒過晚而使得活塞下行,增加了其空間容積并降低其燃燒條件,此時就會表現出發動機冒黑煙的現象,同時伴隨著機體過熱以及水溫過熱的故障現象。
在裝載機發動機的冷卻系統中,如果所采用的水質不達標,就會在長時間的使用過程中導致散熱管生銹或者被淤泥等雜質堵塞的問題,也會出現散熱管內部存在大量水垢積聚的問題,會降低散熱器的散熱效果而出現發動機水溫過高的現象。此外,防凍液不僅在冬季溫度較低時可以降低冷卻液的凝點起到防止其結冰的作用,而且可以提高冷卻液的沸點并且具有防腐防銹等作用,所以在裝載機的日常使用中也推薦采用具有長效防凍功能的防凍液。
裝載機在運行中由于作業環境惡劣,在長時間運行中如果不及時進行定期檢修和維護就容易出現發動機水溫過高的問題而導致出現較為嚴重的其他故障,影響裝載機的正常使用。所以需要對可能導致發動機水溫過高問題的原因進行分析和檢查,并針對性地采取預防和處理措施,降低發動機水溫,確保發動機以及裝載機的正常和安全運行。