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發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液泄漏故障的排查方法

  
評(píng)論: 更新日期:2010年11月06日

  一臺(tái)ZL50型裝載機(jī)作業(yè)時(shí),出現(xiàn)冷卻液溫度增高、動(dòng)力下降和加速不良等現(xiàn)象。停機(jī)檢查,發(fā)現(xiàn)散熱器中冷卻液不足。加足冷卻液后,故障消除,但運(yùn)轉(zhuǎn)約2h后,故障再次出現(xiàn)。停機(jī)檢查,發(fā)現(xiàn)散熱器中冷卻液又少了很多。于是,進(jìn)一步查找泄漏的原因。
  
  
  檢查發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油,油尺顯示油位正常;拆下氣門室罩蓋,發(fā)現(xiàn)缸蓋上面有少量白色泡沫。放水檢查,發(fā)現(xiàn)液質(zhì)渾濁、無(wú)油漬。ZL50型裝載機(jī)配置的是上柴615型發(fā)動(dòng)機(jī),其冷卻系統(tǒng)如附圖所示。
  
  6135型發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力為0.15-0.5MPa,高于循環(huán)冷卻液壓力,如果機(jī)油冷卻器處發(fā)生泄漏,則機(jī)油必然侵入水路,現(xiàn)冷卻液中無(wú)油漬,故可判定機(jī)油冷卻器不泄漏。
  
  將散熱器溢水管口堵住,用一膠管,使其一端連接散熱器加水口,另一端插入盛有澄清生石灰水溶液的玻璃杯中,啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后,侵入生石灰溶液變渾濁,靜置后有沉淀生成。說(shuō)明水套內(nèi)氣體含有CO2成分,即燃燒廢氣侵入子水套。
  
  由此判定氣缸套處于發(fā)生了冷卻液泄漏
  
  拆下氣缸蓋,果然發(fā)現(xiàn)第III缸燃燒室積炭嚴(yán)重,活塞頂表面潮濕且有水銹,缸套有拉傷痕跡。清除了積炭,更換了第III缸活塞、活塞環(huán)、缸套及封水圈,裝配后試機(jī),本以為故障已排除,但數(shù)小時(shí)后故障再次出現(xiàn)。根據(jù)本次故障的癥狀(冷卻液大量泄漏,機(jī)油液面上升不明顯,燃燒廢氣侵入水套),應(yīng)該斷定為缸套處發(fā)生了泄漏。其他析推理如下:吸氣行程時(shí),氣缸內(nèi)形成負(fù)壓,冷卻液由孔隙進(jìn)入氣缸;壓縮行程時(shí),部分冷卻液在壓縮形成的高溫氣體中汽化;作功沖程時(shí),冷卻液在高溫下進(jìn)一步汽化,同時(shí)高壓燃?xì)庥煽紫肚秩胨?;排氣行程時(shí),大量汽化了的冷卻液隨燃燒廢氣排入大氣,殘留的少量冷卻液隨著活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)穿過(guò)活塞環(huán)的開口,沿氣缸壁流入油底殼。但現(xiàn)在的判斷與實(shí)際不符,難道還有另一種情況?帶著疑惑再次拆檢了發(fā)動(dòng)機(jī)。
  
  仔細(xì)檢查了第III缸燃燒室和氣缸墊的密封情況,測(cè)定了缸蓋的平面度,檢查的結(jié)果及測(cè)得的數(shù)據(jù)均表明正常。于是,對(duì)缸蓋進(jìn)行了水壓試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)有水從排氣門處流出。拆下排氣門時(shí),發(fā)現(xiàn)在氣門座附近有一條清晰可見的10mm長(zhǎng)的裂紋,表明冷卻液就是從這里泄漏的。原來(lái),間歇性排出的燃燒廢氣在缸蓋排氣門處形成了脈動(dòng)氣流,壓力的波動(dòng)營(yíng)造出呼吸效應(yīng),就是在這種呼吸效應(yīng)下,冷卻液被吸入排氣門口,燃燒廢氣被壓進(jìn)水套。由于裂紋的位置較低,被吸入的冷卻液不可能全部隨燃燒廢氣排出,殘留的少量冷卻液在排氣門開啟時(shí)流入氣缸,并在燃燒室留下銹痕,造成本次故障的全部癥狀。找到故障根源并更換缸蓋后,故障徹底消除。
  
  檢查拆下的舊缸蓋,發(fā)現(xiàn)水套內(nèi)壁有厚厚的一層水垢。分析認(rèn)為,結(jié)垢降低了熱傳導(dǎo)效率,使局部區(qū)域因散熱性變差而溫度上升,導(dǎo)致與鄰近區(qū)域產(chǎn)生溫差或溫差加大,熱應(yīng)力因溫差的加大而增大,會(huì)在應(yīng)力集中的薄弱部位產(chǎn)生裂紋,而缸蓋的排氣門座就屬于這樣的部位,它溫度高、散熱條件差、結(jié)構(gòu)單薄,水垢的隔熱作用使散熱條件進(jìn)一步惡化,因而在應(yīng)力集中的作用下產(chǎn)生了裂紋。
  
  結(jié)垢不僅使冷卻系散熱性能變差,發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高,而且會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成更為嚴(yán)重的危害,甚至使缸蓋及缸體產(chǎn)生裂紋。本次缸蓋裂紋就是一個(gè)有力的佐證。認(rèn)識(shí)到冷卻系結(jié)垢危害的嚴(yán)重性后,就須從根本上排除和預(yù)防。采用水垢清洗劑清除冷卻系水垢,或在散熱器中加入煮沸后充分沉淀的自來(lái)水(使硬水軟化),就能從根本上避免水垢的形成,徹底消除隱患。

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