柴油機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在正常的溫度條件下工作，強調(diào)了冷卻系正確使用應(yīng)注意的事項，并對常見故障進行了分析，講解了故障排除方法。

關(guān)鍵詞：柴油機；冷卻系；常見故障；排除

中圖分類號：S219.07文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.07.027

發(fā)動機工作是由曲柄連桿機構(gòu)將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機械能傳遞出去。燃料燃燒溫度可高達1800～2000 ℃，與高溫燃氣接觸的零件有構(gòu)成燃燒室的汽缸、汽缸蓋、活塞、活塞環(huán)，還有燃燒室空氣進出的氣門，以及噴油器等。這些部件不斷受到高溫燃氣的沖擊，如不及時冷卻，將會導(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；潤滑油受高溫后會失去潤滑作用而加速零件磨損，易發(fā)生拉傷汽缸、燒損軸瓦等。柴油機的溫度過高后，還會使進入汽缸中的新鮮混合氣減少，使柴油機的功率下降，燃燒失常，工作不穩(wěn)，并排氣冒黑煙。如果冬季氣溫低發(fā)動機啟動時散熱過多，使柴油機不能保持正常的工作溫度（85 ℃左右）而出現(xiàn)工作溫度過低，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，會生成腐蝕性極強的亞硫酸或硫酸，腐蝕缸套工作表面成蝕點、凹坑。發(fā)動機工作溫度過低還會產(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)動機的輔助系統(tǒng)，但在保證柴油機正常工作中起著重要的作用。所以在維護好其他各系統(tǒng)的同時，還必須加強冷卻系統(tǒng)的使用與維護，保證其技術(shù)狀態(tài)正常，及時排除故障。

1 冷卻系使用注意事項

發(fā)動機所使用的冷卻水應(yīng)該是清潔的軟水，因為硬水中含有大量的礦物質(zhì)，使用中會結(jié)成水垢難于消除。當水垢積附在管道和高溫零件的壁面上，會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，嚴重影響熱量的傳出），會引起發(fā)動機過熱。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油的氧化等。因此，在使用時必須注意以下幾點：

（1）堅持使用軟水。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，使用時應(yīng)將這類水燒開沉淀；這種方法簡單，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，只在缺水時補足。

（2）散熱器上水箱中要保持適當?shù)乃?，尤其是熱對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)動機過熱缺水時，不能立即添加冷卻水，必須等機溫下降后，并在運轉(zhuǎn)狀態(tài)下加入，以免受熱零件應(yīng)力變化太大。在發(fā)動機過熱時也不應(yīng)立即打開水箱蓋，以防蒸氣沖出而引起燙傷。當水溫下降后打開水箱蓋時，為了安全應(yīng)把身體，尤其是臉部避開。寒冷天氣不應(yīng)在停機后立即放水，應(yīng)該等水溫下降后再放水。放水時，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)動機預(yù)熱到40～60 ℃以后拖拉機才能起步。一般正常負荷工作時，水溫應(yīng)保持90 ℃左右，最高不得超過95 ℃，蒸發(fā)式冷卻的發(fā)動機以水的沸騰為正?，F(xiàn)象。

2 常見故障的排除

2.1 發(fā)動機溫度過高

故障現(xiàn)象：發(fā)動機機油溫度高而水溫卻在正常范圍，排氣溫度高，有時帶火星。

原因分析：顯然是發(fā)動機機體缸蓋水套水垢嚴重，發(fā)動機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)動機機體及機油溫度過高。

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

2.2 水溫過高（即開鍋）

故障現(xiàn)象：表現(xiàn)為水溫超過規(guī)定，而且發(fā)動機溫度也高。

原因分析：冷卻系統(tǒng)水量不足；風(fēng)扇皮帶過松或損壞；冷卻系統(tǒng)中水垢過多，引起散熱不良；水泵損壞；散熱器上有油污；負荷過重；供油時間過晚；節(jié)溫器失靈，冷卻水不能進行大循環(huán)。

檢查與排除：根據(jù)柴油機故障診斷原則，先由簡單、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、散熱器上有無污物、負荷是否過重。如果故障還存在，則可調(diào)整供油時間，拆下節(jié)溫器后若故障仍然存在，則進一步檢查水泵，先打開水箱蓋觀察，若水箱內(nèi)有翻動現(xiàn)象，說明水泵沒有損壞。最后再用清洗液清洗冷卻系統(tǒng)。

2.3 發(fā)動機工作溫度過低

故障現(xiàn)象：發(fā)動機工作乏力，油耗增加。發(fā)動機工作很長時間，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)下也進行大循環(huán)；風(fēng)扇電機只能以高速擋運轉(zhuǎn)；水溫表或水溫傳感器失效。

檢查與排除：檢查散熱器風(fēng)扇電機工作狀態(tài)是否正常；發(fā)動機啟動時，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，則說明節(jié)溫器常開，冷卻系統(tǒng)直接進入大循環(huán)。