柴油机冷却系的使用与常见故障的排除

王志海

摘 要：冷却系是保证柴油机在正常的温度条件下工作，强调了冷却系正确使用应注意的事项，并对常见故障进行了分析，讲解了故障排除方法。

关键词：柴油机；冷却系；常见故障；排除

中图分类号：S219.07文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.07.027

发动机工作是由曲柄连杆机构将燃料燃烧产生的热能转化为机械能传递出去。燃料燃烧温度可高达1800～2000 ℃，与高温燃气接触的零件有构成燃烧室的汽缸、汽缸盖、活塞、活塞环，还有燃烧室空气进出的气门，以及喷油器等。这些部件不断受到高温燃气的冲击，如不及时冷却，将会导致活塞烧顶、活塞环卡死在环槽中，及因受热膨胀而破坏活塞与汽缸间的正常间隙，造成活塞卡死；润滑油受高温后会失去润滑作用而加速零件磨损，易发生拉伤汽缸、烧损轴瓦等。柴油机的温度过高后，还会使进入汽缸中的新鲜混合气减少，使柴油机的功率下降，燃烧失常，工作不稳，并排气冒黑烟。如果冬季气温低发动机启动时散热过多，使柴油机不能保持正常的工作温度（85 ℃左右）而出现工作温度过低，燃油燃烧形成的水蒸气接触冷的汽缸壁，易凝结形成水滴，与缸壁上燃烧产物（如二氧化硫）相遇，会生成腐蚀性极强的亚硫酸或硫酸，腐蚀缸套工作表面成蚀点、凹坑。发动机工作温度过低还会产生功率不足及耗油量增加等不良后果。

冷却系虽然是发动机的辅助系统，但在保证柴油机正常工作中起着重要的作用。所以在维护好其他各系统的同时，还必须加强冷却系统的使用与维护，保证其技术状态正常，及时排除故障。

1 冷却系使用注意事项

发动机所使用的冷却水应该是清洁的软水，因为硬水中含有大量的矿物质，使用中会结成水垢难于消除。当水垢积附在管道和高温零件的壁面上，会造成管道截面减小甚至堵塞，并使散热困难（因水垢的导热能力仅为钢铁的1/25，严重影响热量的传出），会引起发动机过热。另一方面，热量散不出去水温就偏高，更加速水垢的形成和机油的氧化等。因此，在使用时必须注意以下几点：

（1）坚持使用软水。一般自然界中的雨水、雪水都不含钙盐和镁盐，也可从清净的池塘中取水，而河水、泉水、井水和海水等都是硬水，使用时应将这类水烧开沉淀；这种方法简单，但不能使水彻底软化。

最好用软化剂使之软化。常用软化剂为碳酸氢钠（纯碱和氢氧化钠）。按一升水加0.5～1.5 g碳酸氢钠或一升水加0.5～0.8 g氢氧化钠的比例混合。加入软化剂的水，待生成的杂质沉淀后，再取上面的清洁水使用。如南方气温高，尽可能每天不放水，只在缺水时补足。

（2）散热器上水箱中要保持适当的水面，尤其是热对流式冷却系上水箱水面不得低于上水管出口高度，否则水的循环将中断。

（3）掌握正确的加水和放水操作。发动机过热缺水时，不能立即添加冷却水，必须等机温下降后，并在运转状态下加入，以免受热零件应力变化太大。在发动机过热时也不应立即打开水箱盖，以防蒸气冲出而引起烫伤。当水温下降后打开水箱盖时，为了安全应把身体，尤其是脸部避开。寒冷天气不应在停机后立即放水，应该等水温下降后再放水。放水时，应把闭式冷却系的水箱盖、散热器下面和缸体上的放水開关都打开，并转动一下曲轴，使水泵等处的水都放净，以免产生冻裂事故。

（4）开始工作前，应使发动机预热到40～60 ℃以后拖拉机才能起步。一般正常负荷工作时，水温应保持90 ℃左右，最高不得超过95 ℃，蒸发式冷却的发动机以水的沸腾为正常现象。

2 常见故障的排除

2.1 发动机温度过高

故障现象：发动机机油温度高而水温却在正常范围，排气温度高，有时带火星。

原因分析：显然是发动机机体缸盖水套水垢严重，发动机承受高温零件的热量传导困难，因此出现水温不高，而发动机机体及机油温度过高。

检查与排除：（1）对蒸发式冷却的发动机而言，如水的消耗并不明显增加，而发动机温度过高，这表示发动机热量散不出来。清洗发动机冷却水道的水垢。（2）装有机油温度表和水温表的发动机，如检查水温表和机油温度表都正常，而又表现出发动机温度过高，则表示水套中有严重水垢，应清洗冷却水道和散热器等。

2.2 水温过高（即开锅）

故障现象：表现为水温超过规定，而且发动机温度也高。

原因分析：冷却系统水量不足；风扇皮带过松或损坏；冷却系统中水垢过多，引起散热不良；水泵损坏；散热器上有油污；负荷过重；供油时间过晚；节温器失灵，冷却水不能进行大循环。

检查与排除：根据柴油机故障诊断原则，先由简单、表面的原因入手，先检查冷却系统缺不缺水、风扇皮带松不松、散热器上有无污物、负荷是否过重。如果故障还存在，则可调整供油时间，拆下节温器后若故障仍然存在，则进一步检查水泵，先打开水箱盖观察，若水箱内有翻动现象，说明水泵没有损坏。最后再用清洗液清洗冷却系统。

2.3 发动机工作温度过低

故障现象：发动机工作乏力，油耗增加。发动机工作很长时间，冷却水温低于85 ℃。该故障现象多发生在寒冷地区或冬季行驶。

原因分析：节温器失效，卡在全开位置，冷却液在低温状态下也进行大循环；风扇电机只能以高速挡运转；水温表或水温传感器失效。

检查与排除：检查散热器风扇电机工作状态是否正常；发动机启动时，检查散热器的出水管和暖风散热器出水管温度是否相同。若相同，则说明节温器常开，冷却系统直接进入大循环。