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新闻主题	康明斯柴油发电机的冷却系统预防性检查

 

摘要：许多用户不知道柴油机冷却系统的重要性，不知道其结构特点，不重视维护保养工作，因此柴油机的功率和经济性没有得到充分发挥，缩短了柴油发电机的使用寿命。柴油发电机组的冷却系统是一个非常重要的部分，它有效地保持柴油机的正常工作温度，为系统内的机件进行散热，防止过热损坏。柴油机冷却系统包括水泵、散热器、散热风扇、冷却管路和水箱，这些部件需要定期检修，以确保柴油机的正常运行。为了延长发电机组的使用寿命，康明斯公司在本文中就柴油发电机组冷却系统主要部件的检查原因、维修要求和故障案例排除方法进行了介绍。

 

一、冷却系统各部件检查的原因

 

      柴油发电机在缸内燃烧，产生大量热量，温度可达1800-2000℃。这些热量，一部分在排气时带走废气，一部分直接传递给与高温气体接触的零件，如缸盖、气缸、活塞、阀门、活塞环等，使其温度升高，并通过这些零件将热量传递给整个柴油发动机。没有冷却会产生一系列不良后果。冷却系统的功能是帮助柴油发电机冷却，确保柴油发电机在合适的温度下运行。其基本结构如图1所示，原理如图2所示。

1、水泵检查的原因

      水泵是柴油发电机组冷却系统中的另一个重要部件，它的主要作用是将冷却液循环输送到散热器，并确保冷却液可以持续流动。水泵的正常运行对于冷却系统的稳定性能非常重要。水泵在使用过程中容易出现漏水、轴承磨损等问题，这些都会影响水泵的工作效果。

      定期检修水泵是非常必要的，首先要检查水泵是否有漏水现象，如果有漏水的情况需要及时更换密封件。要检查水泵的轴承情况，如果出现轴承严重磨损的话需要及时更换。要确保水泵的皮带张紧严密，没有松动的现象。通过以上的检修工作可以保证水泵的正常工作，并延长其使用寿命。

2、散热器检查的原因

      散热器是柴油发电机组冷却系统中最重要的部件之一，其主要作用是通过空气对冷却液进行散热。散热器的性能直接影响着柴油发电机组的冷却效果。散热器在使用过程中容易积聚灰尘、杂质和生锈，这些都会影响其散热效果。定期检查和清洁散热器就显得尤为重要。

      检查散热器时，首先要排除任何外部阻碍物，确保空气可以自由流过散热器。要仔细检查散热器表面是否有任何损坏或腐蚀。要将散热器清洁干净，可以使用专门的清洁剂喷洒在散热器表面，然后用水冲洗干净。通过这样的方式可以保证散热器的正常运行，并延长其使用寿命。

3、散热风扇检查的原因

      散热风扇是柴油发电机组冷却系统中的重要部位，它能帮助散热器将热量散发到空气中。散热风扇在使用过程中容易出现风叶变形、风扇轴承磨损等问题，这些都会影响散热风扇的工作效果。同时检查散热风扇有无损坏或老化，若存在问题就需要进行更换。

4、冷却管路检查的原因

      冷却管路是冷却系统中的重要组成部分。它将冷却液从水泵输送到散热器，然后再回到水箱。冷却液管路在使用过程中容易出现漏水、堵塞等问题，这些都会影响冷却系统的正常运行。因此，要时常检查冷却管路是否存在损坏或老化，修复或更换有问题的部位。

5、液位检查的原因

      柴油发电机组冷却系统中的液位不得过高或过低，否则都会影响到冷却液的流动以及散热效果。检查冷却液液位是否正常，若过低就要加注冷却液，过高则需放出冷却液。

 

图1  柴油发电机冷却系统基本结构.

图2  柴油机冷却系统原理图

 

二、冷却系统主要部件维修要求

 

1、水泵

（1）水泵壳体的轴承孔、水封密封面、水泵叶轮的轴孔和带槽等表面，不得有疏松、气孔、砂眼和裂纹等缺陷，过流表面应光洁，不得有可见的粘砂、结疤、气孔、砂眼、缩松、裂纹和飞边等缺陷。

（2）水泵轴与水接触部位需经镀铬、镀锡或镀锌处理。水泵轴与叶轮孔，或与风扇皮带轮轮毂的配合，无固定螺丝的，应过盈0.01～0.04mm；有固定螺丝的，应过盈0.02～0.05mm。水泵叶轮装配，其端面应高出水泵轴0.10～0.50mm。

（3）水泵总装后应转动灵活，不得有触擦和卡住现象。水泵各接合面应保证密封，在运转时不得有渗漏现象。

（4）在标定转速下水泵的流量和扬程应符合要求。

2、冷却风扇

（1）风扇累计工作100～200h后，应检查固定螺栓及风扇传动带的松紧度，正常情况下，在传动带中段加30～50N的力，传动带应能按下10～20mm的距离，如张紧过甚会造成充电发电机、风扇和水泵上的轴承磨损加剧；如太松也会使风扇达不到所需的转速、风量不足。调整方法可通过改变张紧轮或充电发电机支架的位置来调节。若传动带伸长或有裂缝、分层等缺陷应进行更换，若风扇传动带是两根应同时更换。

（2）风扇皮带轮上的轴孔、轴承座孔磨损，可采用扩孔镶套修复。

（3）风扇叶片铆钉松动，可用重铆或焊补的方法使其可靠固定。当铆钉孔磨损成椭圆形时，可以修孔，用加大铆钉重新铆合。

（4)风扇叶片和叶片架产生裂缝时，可用气焊修补，然后进行表面修整。产生变形时可用冷校正法进行修复，每片的倾斜角度应相等，一般柴油发电机为300°，变形严重的应更换。

3、散热器

（1）散热器的主要故障。

① 散热器管内壁叠放太厚，主要是因为长期使用硬水。

② 散热片擦干净，间隙被污垢、灰尘等杂质堵塞，造成散热不良。

③ 散热片管压扁、断裂、堵塞过多。

④ 散热器漏水，是最常见的故障。

      散热器泄漏的原因包括机械挫伤、水管焊缝焊接、散热器使用时间过长以形成管道腐蚀破裂等。

（2）检查散热器漏水情况。

      修理前，散热器必须通过漏水检查。首先进行外观检查，观察有无松动、碰伤、裂纹、断裂、挤伤等情况，然后进行漏水检查。在进行漏水检查之前，应彻底清除沉积在散热器内部的水垢，以便于查找或检测漏水处。水垢的清洗如图3所示。

① 气压法：检查时，将散热器的所有通道堵住充水槽，用气泵将压缩空气从进水管进入散热器，观察散热器上是否出现气泡，如有气泡涌向表面输送到散热器的空气压力约为1MPa。

② 液压方法：将散热器装置放在专用设备上，然后将进水管的水压入散热器。1~1.5分钟大气压下无漏水现象，说明散热器良好。

（3）散热器检修。

① 散热器和放水室有渗漏，可剪下比破裂处稍大的铜皮，进行焊接补充。

② 散热器水管损坏，先轻轻拨动相邻的散热片，在破裂处周围用刀刮一层氧化层，表面露出铜，在上面涂上焊接药水，并用锡焊接。如果泄漏部位较大，可根据一套维修方法和启动室进行薄铜焊。

③ 散热器水管严重损坏时，可切断损坏的水管，并用焊料封闭。但封闭的阻塞水管不得超过总数的5%，否则会影响散热效果。损坏的管子较大，则应更换新管子。

4、节温器

       如图4所示，将节温器放在盛有热水的容器中，然后加热，检查节温器阀门开始开启和完全开启时的温度，以及阀门全开时的升程。若开启温度和升程不符合规范，则应更换节温器。

 

图3  柴油机散热器水垢的冲洗和清理方法

图4  柴油机节温器检测步骤图

 

三、其他故障检修案例

 

1、散热器盖开启压力检查

      散热器是柴油发电机水冷系统的重要部件，散热器上的加水口盖对保证散热器的正常工作起着重要作用。如图5所示，使用专用的手动真空泵检测工具检测散热器盖开启压力。使用时，先将散热器盖装到真空泵的相应接口上，然后手动加压，记下散热器盖打开时的压力表读数。当测量结果与标准值不符时，应更换散热器盖。

（1）检查散热器盖阀座

① 检查阀底座是否向外膨胀，以至当柱塞垂直从顶部升起时看不到柱塞的端部。

② 检查阀座是否有积土与损坏。

（2）拉出负压阀将其打开，压力释放后确认是否能完全关闭。

① 确认散热器盖负压阀的阀座上没有污垢或损坏。

② 确认负压阀的打开和关闭操作正常。

（3）将散热器盖连接到散热器盖测试仪和散热器盖测试仪接头时，在盖密封面上涂抹发动机冷却液，然后检查散热器盖的释放压力。标准：78~98kPa，极限：59kPa。

      如果在以上的三项检查中发现异常，更换散热器盖。

2、空气进入水套的检修

      在散热器上安装已经拆下弹簧和减压阀的散热器压力盖，使液体可以自由流过溢流管，如图6所示。将一根橡胶软管连接到散热器溢流接头上。软管的另一端放入盛水容器中（管头入水）。起动柴油发电机观察水中是否有气泡不断冒出。如果在散热器的水面上能看到气泡窜出这种反常现象，主要有三种产生原因：

① 气缸盖产生裂纹，其部位往往在排气门一侧。

② 气缸套有裂纹。

③ 气缸垫在气缸口与水套孔之间被冲坏，于是气缸内的高压气体经过损坏处进入冷却液内，并且溢出。

      水面冒出的气泡越多，说明上述损坏越严重。这种气与水窜通现象甚至引发散热器喷水事故，其特点是：先喷水，后过热，有时在发动机刚启动、冷却液温度较低时也发生喷水现象。

提示：冷却系统中如果有大量气泡出现，会导致冷却液从加注口散失，引发柴油发电机高温故障。如不及时维修会导致拉缸等严重机械故障。空气进入冷却系统的常见原因有水管漏气、气缸套缸口漏气和缸盖裂纹等。

 

图5 柴油机散热器盖压力检查

图6  柴油机冷却系统中的气泡检查

 

总结：

      柴油发电机组的最佳工作温度根据设计时的热平衡确定，现代水冷柴油发电机组的最佳工作温度通常在75℃至95℃之间。当其它条件确定时，柴油发电机组在该温度范围内工作，它具有更好的动力和经济性，并且零件磨损也更小。冷却系统的技术状况将直接影响柴油发电机组的工作质量，因此，我们必须做好冷却系统检修和维护保养工作，以保证柴油发电机组的正常运转，减少零件的磨损，并延长机器的使用寿命。

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