康明斯动力（深圳）有限公司

摘要：柴油发电机水温高一般都是用户未按照规定清洗冷却系统，导致水垢积累过多或杂物堵塞水箱散热器芯管，使冷却水得不到冷却。或者是风扇皮带损坏或风扇皮带打滑导致水泵轴转速减慢，使泵水量不足，或者风扇叶片变形使输风量不足而降低风冷效果。柴油发电机水温过高通常会造成散热器内冷却液沸腾、柴油发电机功率下降、润滑油黏度降低、柴油发电机零部件间摩擦加剧，甚至会导致柴油发电机拉缸、汽缸垫烧毁等严重故障。康明斯公司总结柴油发电机高温的主要原因和处理方法，同时提出一些预防措施。

一、水温传感器的作用及检测

    柴油机冷却液温度传感器又称水温传感器，外形与尺寸如图1所示。它用来检测柴油机冷却液的温度，并将温度信号转变成电信号输送给柴油机控制单元，作为燃油喷射、点火正时、怠速和尾气排放控制的主要修正信号之一。对水温传感器的检测要从以下3个方面入手：首先，运用万用表对水温传感器进行检测，主要可以分为单件检测与在机检测2种；其次，检测发电机组水温传感器输出的信号；最后，检测控制单元与水温传感器两者连接线束的电阻值。水温传感器的电路连接如图2所示。

    通常情况下，发电机组水温传感器可以分为两大类，分别是绕线电阻式和热敏电阻式。绕线电阻式温度传感器的原理是将纯度非常高的镍线缠绕到绝缘绕线架上，然后在外层罩上相应的外套。根据电阻值会随着温度变化的特点，实现温度传感器的作用。但是该类型的温度传感器响应比较差，时长大约在15s左右。热敏式温度传感器属于敏感元件，根据温度系数的不同可以划分为NTC（负热敏系数）和PTC（正热敏系数）2种。正热敏系数温度传感器的电阻值会随着温度的升高而增加；而负热敏系数温度传感器的电阻值则会随若温度的升高而减小。热敏式温度传感器具有体积小、电阻大、重量轻的特点，比较适用于测量小空间的温度。热敏式温度传感器的反应速度比较快，热惯性相对比较小，因而被广泛地运用于检测柴油机冷却液温度。

二、柴油机水温高的主因

    柴油发动机冷却液温度不在规定范围（83℃左右），会有很多负面影响。比如：温度过低会引起缸套、活塞摩擦副早期磨损；润滑油对强制润滑部位不能达到理想的润滑效果；喷入燃烧室的油雾不能很好地和空气混合，使燃烧不完全、爆发力减弱、油耗上升，同时加剧气门、活塞顶及环槽处的积炭。温度高不仅会引起缸套活塞摩擦副早期磨损，温度太高还会造成拉缸；温度高会使润滑油粘度下降，油膜被破坏，不管是强制润滑还是飞溅润滑，其效果都显著下降。从另一个角度分析，发动机温度过高会造成工作的热效率降低，动力严重不足。因此，控制发动机冷却水温度在给定区间，显得十分重要。 

1、人为方面的因素 

（1）严重超载，长时间重负载运行。

    发动机处于长时间重负载运转，势必造成冷却液温度偏高，缩短发动机使用寿命。 

（2）冷却液选用也相当重要。

    通常情况下，操作员都是随意加普通水，殊不知这些水绝大部份都是硬水，含有各种盐类，易在水套及水箱散热管壁上形成水垢，影响热量传递导致水温高，更为严重的加上房顶露天蓄水，水里很多杂质，进入冷却系堵塞水箱，阻碍冷却水循环，发动机冷却水套的水不能较好地通过水箱散热而温度急剧上升。 

（3）散热器、风道、导风罩及发动机表面脏污

      此现象严重阻止发动机本体热量的散发，特别是当机件表面沾有机油时，尘土和机油结成的脏物，其导热系数比水垢更差。

2、发动机本身的因素 

（1）发动机冷却水套狭窄，冷却液在水套里的循环不畅或水套里储存的冷却液量不够，同样会引起水温过高。若不能正确地使用和维护机辆，问题会进一步恶化而无法解决，最终只有换整机。 

（2）冷却水泵、风扇、节温器工作不良及供油时间不对也是造成水温高的常见原因。水泵的泵水量除与转速、冷却系内部压力有关外，还与冷却水的温度、水量、流动阻力和水泵状态有关，发动机运转时，水泵进水口处的压力最低，会产生一定的真空度，水的沸点随压力的降低而下降。当水温过高时，水沸腾而产量大量蒸汽，使泵水量急剧下降。此外，水泵本身损坏或转速不够，泵体内水垢沉积过多，通路变窄都会使冷却水流量减小，散热性能降低，发动机温度增高。 

（3）风扇转速不够、叶片变形、装反、节温器卡死在半关闭或关闭状态，都会不同程度引起发动机水温偏高。在实际工作中要认真细致的分析、检查。有些故障原因不是肉眼能辨别的，可采用比较法鉴别，比如风扇变形情况，可用新的同种风扇叶进行比较，看叶片相对旋转平面的夹角是否变小，因为这个角度过小，抽风强度就不够。风扇皮带过松出现打滑导致风扇转速过低，抽风效果同样会减弱，节温器卡死在半关闭或关闭状态，阻碍或取消冷却水的大循环，水套的冷却水不能通过水箱冷却，机体温度就会上升。发动机供油时间过大，不仅会造成起动困难，最高工作压力降低，热损失增多，功率下降，油耗增大，而且会导致发动机过热。因此必须保证发动机的供油时间在规定范围，发动机的供油时间决定正时齿轮的相互啮合间隙，主轴瓦、连杆轴瓦与轴颈的配合间隙，喷油泵凸轮与滚轮的磨损情况等。 

3、使用环境及年久失修导致的过热

（1）点火不正时。

      发动机在使用中，随着时间的延长，机械磨损会逐步加剧，点火时刻有一个逐渐趋迟的现象，再加上有的驾修人员总担心点火早会出现爆震的情况，在调校时往往人为地推迟点火时间。点火过迟，燃烧气体与气缸壁的接触时间会过长，最终也会导致发动机过热。另外，分电器中的点火提前装置工作不良或失效，也会造成发动机点火过迟。所以，定期调校点火正时和保证点火提前装置处于良好的工作状况，对防止发动机过热很有好处。

（2）节温器故障。

      主要表现为节温器主阀门不能全开或节温器卡滞在大、小循环之间，另外还有节温器老化，密封不良使膨胀体泄漏等。这些故障均会影响发动机温度升高后冷却水大循环不畅而出现发动机过热。节温器的检查有两种：一是启动发动机（在发动机转速一定时），打开水箱盖观察，若低温和高温时的滚动现象一致，为节温器被卡在大、小循环之间；若低温时，液面滚动强烈则是节温器卡在大循环状态；如果温度达到发动机正常的工作温度时，液面仍平静，说明节温器不能开启。二是将节温器放人冷液中加温，观察其开启温度、全开温度及主阀门的升程等指标是否符合规定。如果有任何一项指标达不到要求就应更换节温器。

（3）风扇离合器工作不良。

      装有硅油风扇离合器的应检查水温在90-95℃时，风扇能否达到全速。简易检测的方法是：在高温时熄火，用手拨动风扇，感觉费力为正常；否则，就需要进行检修。对温控电动风扇的检查，以桑塔纳轿机为例：正常情况下，当温度达到93-98℃时，风扇开始低速运转；当温度上升到99-105℃时，风扇开始高速运转。否则，应更换温控开关。

（4）燃烧室积炭的影响。

      燃烧室积炭过多，将会使发动机爆燃、早燃，同时还导致散热不良。对此，应及时清除燃烧室内的积炭。

（5）炎热时节，重负载长时间运行。

      柴油发电机长时间超负荷作业，会使其油耗增加、热负荷升高，从而出现水温过高现象。为此，应避免柴油发电机长时间超负荷作业。在此情况下，应注意冷却液温度变化，必要时应选阴凉处暂歇，通过怠速运转降温。另外，装有空调的汽机，也应关闭空调，以防过热。

（6）风扇皮带过松或风扇变形

      风扇皮带过松，容易造成风扇转速降低，造成散热器不能发挥应有的散热能力，导致柴油发电机温度过高。此外，风扇变形也会导致散热器的散热能力不能充分发挥。对此，应定期检查柴油发电机风扇皮带是否松弛及风扇形状是否异常。

（7）散热器表面附着杂物

      散热器表面附着杂物不仅会使散热器散热面积减小，同时会使散热器的迎风面积减小，导致散热器的散热能力降低，引起柴油发电机高温。散热器表面附着杂物是最常见的现象。由于散热器不容易整体拆卸，因此，只能对某些相关零部件进行拆卸。拆卸防尘网后，应先用刷子等工具清除大的杂物，然后用高压水流或气体冲洗防尘网，水流或气流压力建议保持1MPa以上。为便于对散热器的芯体进行清理，应拆除导风罩及风扇护网等零部件。

      冲洗散热器时，喷嘴要尽量与散热器平面垂直，喷嘴要与散热器保持10～30mm的距离，喷嘴压力要根据散热器芯体厚度进行调整。如果条件允许，用高压水流清洗后可再用压缩空气清洗一次，方法同上。如果条件限制只能用压缩空气，应先用水将散热器湿润，然后用压缩空气直接进行清理，气体压力应在2.5MPa以上。清洗完成后，装复拆下的零部件，即完成清洗工作。

（8）冷却液循环不畅

① 节温器开度不足

      节温器开度不足会降低柴油发电机冷却系统大循环的散热能力。如果柴油发电机高温，可以将节温器放入水中进行加热检查，一般节温器的开启距离为8～10mm。

② 水泵性能不良

      水泵性能不良则会造成冷却液流量降低，致使柴油发电机高温。对此，应检查散热器上、下水室。上、下水室的温差一般在6～12℃，如果偏小，可更换水泵。

③ 水垢过多

      水垢过多也会影响散热器内翅片的散热效率，降低冷却液与冷风的导热能力。对此，应定期清洗柴油发电机冷却系统，同时，避免使用劣质的冷却液，以减少水垢的生成。

（9）冷却液不足

     柴油发电机冷却系统中若缺少冷却液，则会影响柴油发电机散热效果，造成柴油发电机高温。对此，应经常检查散热器及膨胀水箱内冷却液存量，液位低时应及时补充。

三、故障处理措施

1、 检查水箱内水量和水质

      散热器工作原理如图5所示。首先要检查柴油机的水箱内是否有足够的清洁冷却液，并检查冷却液是否与厂家规定的标准相符。其步骤是在冷机状态下打开水箱盖，检查水箱内冷却液的高度，一般以伸入的食指能触及液面为准，如果发现水量不足或者冷却液质量不佳，则需要及时添加或更换冷却液。同时，也要注意清洗水箱和更换滤芯等维护工作。

2、清洗散热器

      检查水箱散热器的散热窗，如果存在大量的油污或灰尘堵塞了散热窗通风孔，请对散热器进行清洁，保证其通风顺畅；可以使用高压气枪将灰尘和杂物吹出，或者使用清洗剂进行清洗。在清洗过程中要注意不要损坏散热器的鳍片和管路。

3、检查风扇皮带

      检查散热器风扇皮带的磨损情况和张紧度，按需要更换或张紧皮带，扭矩值如图6所示。

4、检查机油容量

      查看油标尺的标度，确保在停机5分钟后机油液面高度在标尺的L与H位之间靠近H位为满油位，如果不足，请补充相同型号的机油到规定刻度；此外，机油泵是控制机油流动的关键部件之一。如果机油泵故障，则会导致机油流量不足，从而引起润滑和冷却作用失效。因此，在处理柴油机水温高问题时，也要注意检查机油泵是否正常工作。

5、传感器失效

      检查温度传感器上的接线，确保其连接牢固可靠，测量温度传感器的阻值并记录该阻值时的温度显示值，并与下表进行比较，如果存在较大差值，请更换温度传感器；

6、更换水泵

      水泵损坏会导致冷却液无法正常循环，发动机燃烧产生动力的过程中不断产生热量，冷却液却无法带走多余的热量，热量累积就会导致发动机高温情况；水泵质量差，也会导致冷却液流量低，造成发动机高温。如果损坏，应更换水泵。