冷却系统温度过高和过低对柴油发电机的影响

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发布时间：2024-02-22 23:53:17 ▏阅读：次

故障检修与技术维护

柴油发电机组冷却系统过热和过冷运行的影响

摘要：柴油发电机冷却系统技术状态的恶化，会直接影响柴油发电机的正常运转。技术状态恶化主要表现在冷却系统内结水垢使容积变小，水的循环阻力加大，同时水垢导热能力变差，以致水箱散热效果下降，机温偏高，加速散热器水垢的形成。康明斯公司在本文中，介绍了柴油发电机冷却系统的主要数据、过冷（温度低）和过热（温度高）运行的影响以及维护保养措施。

一、冷却系统的主要数据

1、风扇护风罩

柴油发电机散热用的风扇包括护风罩、电机和风叶组件等组成，其中风叶组件包括风叶和轮毂，如图1所示。风叶连接在轮毂的周围，而电机通过安装圈固定在护风罩中，电机转轴的端部则与轮毂同轴连接。电机驱使轮毂带着风叶转动，可向柴油发电机送风，促进柴油发电机散热。

（1）护风罩与风扇叶尖的径向间隙应尽可能小，以保证风扇冷却效率。当采用分开式护风罩时，风扇与护风罩无相对运行，其径向间隙应不超过风扇直径的1.5%，或者5 mm~10 mm;当采用整体式护风罩时，风扇与护风罩有相对运动，其径向间隙也不应超过风扇直径的2.5%，或者15 mm~20mm。

（2）风扇伸入护风罩的轴向位置，与进气效率有很大关系，对于吸风式风扇，风扇叶片的投影宽度应伸入护风罩内2/3为宜。

（3）在安装护风罩时必须注意，护风罩与散热器之间不得有缝隙，应采用橡胶或泡沫塑料垫加以密封，以保证冷却效率不降低。

2、空气中冷系统

（1）中冷器位置如图2所示，中冷器的额定质量流量一般按柴油发电机标定工况进气流量的1.1倍来确定；在额定流量下中冷器的压力降应不超过12.8kPa。

（2）中冷器应具有足够的散热面积，中冷器的出口温度相对于环境温度的温升，一般不允许超过30°C；C.中冷器和水箱散热器不能互相遮挡芯部。

（3）中冷器和联结管路的清洁度非常重要，整个中冷系统所有零件所含杂质的总和不得超过90mg，且杂质颗粒最大不得超过1.6um。

柴油发电机散热器护风圈及风扇轮毂.png

图1 柴油发电机散热器护风圈及风扇轮毂

康明斯柴油机中冷器位置图.png

图2 康明斯柴油机中冷器位置图

二、冷却系统不良运行

冷却水温不适时会造成柴油发电机低温运转或过热；水质不良将引起水垢、腐蚀及气蚀；冷却水内漏、水质不良均会引起故障。

1、过冷运转

柴油发电机在水温低于65℃下运行叫做冷运转。柴油发电机未曾充分运转使水温达到肯定程度就会开头工作，或者当节温器开启温度过低时，冷却水过早进入大循环，都会引起过冷运转。当汽缸壁温度从80℃降至50℃时，缸套的磨损增加约5倍。而在汽缸壁温度达到80~85℃时，磨损量明显降低。水温过低，柴油在燃烧室温升较慢，滞燃期长，燃烧过程恶化，柴油发电机运转不良。低温运转的主要缘由是节温器失效，结构如图3所示。检查方法如下∶

（1）检查冷却水的温升速度。观看仪表板水温表，如水温升得很慢则说明节温器工作不正常。

（2）检查散热器水温，把温度计的传感器插入水箱，测量上水室与水温表读数（发运机水套温度）并作较水温升到68~72℃以前，柴油发电机启动不久，散热器的水温就和水套的水温一同上升，表明节温器不良。

（3）拆检节温器，确认故障。将节温器放在热水中，检查节温器阀门开启和完全开启的温度是否符合修理手册的规定，步骤如图4所示。节温器失效应准时更换，否则会缩短柴油发电机的使用寿命。

2、过热运转

为使柴油发电机处于热平衡状态，要用冷却水把20%~30%的热量带走，使冷却水套中的水温保持在80~90℃。柴油发电机水温超过95℃运行叫做过热运转。

（1）水温过高的运行作业中，应留意水温表和变矩器油温表读数。发觉柴油发电机过热运转应停止作业，让柴油发电机转速降到中速（1000~1100r/min）。切勿在过热时直接加冷却水。温度高达400~500℃的缸盖在急剧降温时简单发生热裂。热机停车前应让柴油发电机盒速几分钟，以防止高温的活塞和其它零件的油膜结胶与焦化。

（2）过热运转时易引起的故障有∶

○ 充气系数下降，混合气燃烧不正常，引起敲缸、爆燃，功率下降。

○ 缸盖、气门、缸套、活塞、活塞环等受热零件热应力增大，常产生热裂。

○ 破坏滑动协作的正常间隙，稀释油膜，造成活塞拉缸。

○ 烧坏缸套的防水胶圈。

○ 机油早期劣化变质，造成润滑不良，简单烧瓦。

蜡式节温器结构图.png