柴油機(jī)冷卻水外溢的原因

發(fā)布時(shí)間：2021-06-07 13:39:50 點(diǎn)擊次數(shù)：394

2臺大修竣工后的康明斯柴油機(jī)在試機(jī)中均出現(xiàn)冷卻水外溢故障。第一臺啟動(dòng)后，在機(jī)油壓力0.4MPa、水溫73℃狀態(tài)下，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到1100r/min以上時(shí)，水散熱器內(nèi)的冷卻水開始高速外溢；第二臺在啟動(dòng)一段時(shí)間后，在機(jī)油壓力和水溫都正常的情況下，水散熱器向外溢水，加速后尤為明顯。

1.冷卻水外溢的原因

分析認(rèn)為，冷卻水外溢的原因主要有：由于空壓機(jī)缸蓋、汽缸蓋或缸體有裂紋，汽缸蓋螺栓松動(dòng)及汽缸墊損壞，導(dǎo)致氣、水竄通；節(jié)溫器失效；水泵損壞，風(fēng)扇膠帶過松；柴油機(jī)過熱；冷卻系堵塞。

此外，如果誤將石油產(chǎn)品混入防凍液，將使防凍液中添加劑失效，產(chǎn)生大量氣泡，影響散熱效能，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致防凍液從水散熱器蓋溢出。

2.故障排查

根據(jù)第一臺柴油機(jī)故障現(xiàn)象，初步判定有氣體從冷卻系管路竄進(jìn)水散熱器，原因可能是汽缸墊破損或缸體有裂紋。檢查發(fā)現(xiàn)汽缸體無裂縫，空壓機(jī)缸蓋也無裂縫。拆掉節(jié)溫器，啟動(dòng)柴油機(jī)，水散熱器溢水故障沒有出現(xiàn)，懷疑故障原因是節(jié)溫器失效。

分析認(rèn)為，康明斯B系列柴油機(jī)冷卻溫度是由蠟式節(jié)溫器和風(fēng)扇進(jìn)行調(diào)節(jié)的，其開啟溫度在70℃左右，當(dāng)水溫達(dá)到85℃時(shí)全開。故障柴油機(jī)在低速750～1100r/min時(shí)，水泵轉(zhuǎn)速慢，冷卻液流速低，冷卻系統(tǒng)處于小循環(huán)（冷卻液不經(jīng)過水散熱器）。此時(shí)冷卻液可以順暢流動(dòng)，柴油機(jī)工作正常。當(dāng)轉(zhuǎn)速提升至1100r/min以上時(shí)，冷卻液流速加快，由于節(jié)溫器失效不能打開，冷卻液只能進(jìn)行小循環(huán)。此時(shí)由于節(jié)溫器閥門過流面積較小，冷卻液在小循環(huán)流動(dòng)時(shí)受阻，從而造成水散熱器溢水。柴油機(jī)轉(zhuǎn)速越高，溢水就越嚴(yán)重。

開始也懷疑第二臺柴油機(jī)出現(xiàn)的故障是節(jié)溫器失效引起的。將節(jié)溫器拆掉，啟動(dòng)柴油機(jī)，發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)在怠速和中高速狀態(tài)下都溢水，且轉(zhuǎn)速越高，溢水現(xiàn)象越嚴(yán)重，因此排除了節(jié)溫器存在故障的可能性。經(jīng)詢問維修人員得知，該機(jī)汽缸蓋為新?lián)Q的，汽缸蓋擰緊力矩也符合標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。仔細(xì)檢查汽缸體和空壓機(jī)，也未發(fā)現(xiàn)任何問題，由此排除了汽缸墊、缸體和空壓機(jī)損壞的可能。再仔細(xì)檢查整個(gè)冷卻系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)水散熱器排氣管內(nèi)有贓物，遂懷疑故障是氣阻造成的。清除水散熱器排氣管內(nèi)的贓物，試機(jī)故障消失。

康明斯水散熱器排氣管口徑與回水管口徑匹配很重要。分析認(rèn)為，由于排氣管內(nèi)有贓物，導(dǎo)致排氣流量減小，部分氣體或水蒸氣因無法排出而在使冷卻系產(chǎn)生氣阻，最終導(dǎo)致水散熱器向外溢水。

3.預(yù)防措施

為防止柴油機(jī)水散熱器溢水，可采取以下預(yù)防措施：

在解體柴油機(jī)后，一定要仔細(xì)觀察汽缸體、汽缸蓋和和空壓機(jī)缸蓋有無裂縫、砂眼、腐蝕孔、暗傷或微小裂紋等缺陷。如有缺陷，需進(jìn)行修理或更換配件。在安裝汽缸蓋時(shí)一定要按標(biāo)準(zhǔn)力矩值擰緊，以防汽缸墊損壞。試機(jī)前仔細(xì)檢查柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)，以防由于水散熱器或管路堵塞等引發(fā)溢水。