摘要:柴油发电机的冷却系多为冷却水强制循环系统,即利用水泵增加冷却液的压力,强制冷却液在柴油机中循环流动。柴油机冷却系统是维持柴油机处在正常工作温度的关键系统,此系统出现故障往往会造成柴油机无法正常工作、机件损害或粘缸抱瓦等恶性事故。柴油机冷却系常见的故障就是柴油机温度过高,故障部位主要有水泵、散热器、冷却风扇、节温器、柴油机机体和气缸盖中的水套以及附属装置等。
一、柴油机冷却系统异常的影响
1、柴油机过热的影响
在柴油机工作时,气缸内的可燃混合气迅速燃烧,其工作温度可达2000℃以上。同时高速运动的各机件之间也会由于动摩擦而产生大量的热量。这些热量都会使缸体、活塞、缸盖等部件温度上升。高温容易造成柴油机各机件产生热变形,使柴油机各零部件的机械强度降低,热膨胀过大也会使正常的配合间隙发生改变。如果不及时给柴油机适当的冷却,不仅会使柴油机过热导致柴油机动力下降,混合气燃烧不正常,机油很快变质,零件磨损加剧,更严重时会造成活塞粘缸、曲轴抱瓦等恶性柴油机损伤。
2、柴油机过冷的影响
如果冷却过度,柴油机温度过低,又会使机油粘度增大,摩擦磨损加剧,造成燃油雾化不良柴油机动力下降及润滑性能变差。因此,柴油机工作时必须有适宜的工作温度,不能过高也不能过低。这就需要柴油机要有适宜的冷却系统,从而保证柴油机要始终处在较适宜的温度状态下工作。
目前柴油机常用的冷却方式有风冷和水冷,柴油发电机较为常见的冷却方式是水冷。柴油机冷却系统的主要作用是把柴油机受热零部件吸收的部分热量及时散发出去,保证柴油机始终处在较适宜的温度状态下工作。
图1 柴油机冷却系统结构原理示意图
二、柴油机水温异常故障诊断方法
柴油机冷却系常见的故障有柴油机温度过高、柴油机温度过低、冷却液消耗异常等,其中柴油机温度过高尤为常见,下面我们就谈谈柴油机冷却液充足但温度过高的故障诊断方法。
1、故障现象
(1)柴油机冷却液充足,但运行过程中水温表指示的冷却液温度超过规定值,柴油机工作无力。
(2)柴油发电机组运行过程中温度正常,一旦停车冷却液会立即沸腾。
2、故障可能部位
(1)百叶窗开度不足。百叶窗开度不足会使的通过散热器的冷却气流减少,从而使气流带走散热器里冷却液的热量减少,造成水温过高。
(2)风扇皮带断裂或打滑,造成风扇不转或转速低,使吹向散热器的气流量减少。
(3)散热器出水胶管老化吸瘪或水管内层脱落,会使冷却液的循环速度大大降低,从而使热量不能及时散出。
(4)冷却风扇装反、扇叶角度变小或新换的风扇规格不对,则会使吹向散热器的气流量降低。
(5)冷却风扇不转或风扇转速过低。
(6)节温器失效,大循环水口不开启或开度不足,造成冷却液没有大循环或大循环水流量小。
(7)水套内水垢过多,或分水管堵塞,分水不畅。
(8)散热器内心管堵塞或散热片倾倒过多。
(9)水泵损坏或水泵皮带断裂、打滑,造成水泵泵水量降低,冷却液不循环或循环速度过慢。
(10)气缸垫被烧穿或缸体、缸盖出现裂缝,使燃烧室与冷却系统串通,造成高温高压气体进入冷却系。
(11)点火时间过迟,混合气燃烧后使转换为机械能能量降低转换为热能的能量增多。
(12)混合气过稀或过浓。都会影响的混合气的燃烧速度,使机械能的转换效率降低,热能转换效率增加。
(13)水温表及线路故障。
3、故障诊断与排除
(1)首先检查百叶窗开度是否充足。若百叶窗开度不足应检查连杆机构运动是否灵活或调整是否得当。
(2)若百叶窗开度充足,则应检查冷却风扇转速是否过低。若风扇转速太低,则应检查风扇皮带是否因过松、油污、磨损过甚而打滑;检查硅油风扇离合器工作是否良好;电控风扇的热敏开关、直流电动机、控制电路工作是否良好。
(3)风扇转速正常,则应检查风扇的风量。其方法是:风扇转动状态下,将一张薄纸放在散热器前面,若纸被牢牢吸住,说明风量足够。否则应检查风扇叶片方向是否装反;风扇叶片角度是否正确;集风罩是否损坏等。
(4)在风量充足的条件下,用手触散热器和柴油机的温度。若散热器温度低,而柴油机温度高,说明冷却液循环不良。
逐渐提高柴油机的转速,观察散热器出水胶管是否被吸瘪。若胶管被吸瘪,说明散热器堵塞严重,应进行清洗。
散热器出水管良好,则应散热器的进水管,提高柴油机的转速,冷却液应有力的排出。否则说明水泵或节温器有故障。拆下节温器重复试验,若排水量明显增多,则应进一步检查节温器;若排水量不变,则应进一步检查水泵的工作性能、气缸体内的水垢是否过多等。
(5)散热器进水管冷却液排出有力,则应检查散热器各部温度是否均匀。如果散热器冷热极不均匀,则应检查散热器内心管是否堵塞。
(6)若以上检查正常,在水温过高的同时,柴油机动力明显下降,则应检查点火时间是否正确;混合气是否过稀或过浓;进、排气门间隙是否过大;燃烧室积碳是否过多等。
(7)对于长期未清洗水垢的柴油机,应检查水套内积垢是否过多。检查方法是:将冷却液全部放出,再加满冷却液并计量注入的体积。若比规定值明显减少,则减少的体积即为水垢所占据的容积。若水垢过多,应清洗。
(8)若柴油机及冷却液温度正常,而水温表指示水温过高,则应检查水温表、传感器及控制电路是否正常。
图2 柴油机冷却系统水路流向示意图
总结:
总之,柴油机水温过高是一种常见的故障,可能由多种原因引起。对于该故障的分析,可以通过检查冷却液循环系统、散热器、风扇、热交换器等部件,找出问题所在,并采取相应的措施进行修复。同时,定期保养和维护柴油机也是预防该故障发生的重要手段。只有保持冷却系统的正常运行,才能确保柴油机的正常工作和使用寿命。
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