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技术维修与康明斯知识

柴油发电机的散热器清洗方法和损坏检查

 

摘要：柴油机水箱散热器清洗的目的是为了清除灰尘、污垢和杂物，确保散热器通风顺畅，维持最佳散热性能。同时避免散热器堵塞导致发动机或设备过热，减少故障风险。总而言之，清洗水箱散热器能提升散热效率、防止过热、延长寿命、提高燃油经济性、降低维修成本、保障安全并有助于减少柴油发电机污染物排放，提升空气质量。

 

一、水箱散热器失效检查

 

      如图1所示，柴油机基本外形示意图。通过精准检测，可评估散热器在不同工况下的散热效果，确保冷却系统在长时间运行中的稳定性。

1、管道检查的方法

      打开散热器盖（如图2所示），使供水室中的液位比进水口低10厘米左右，然后启动柴油发电机，怠速运转，注意冷却液流量和液位，然后将柴油发电机转速提高到1500转/分钟左右，并仔细观察柴油发电机转速升高时的液位变化。如果液位比怠速时高，甚至冷却液溢出进水口，说明管道堵塞；如果液位略低于怠速时的液位，且随着柴油发电机转速的稳定，液位保持相对不变，则说明散热器畅通。有些柴油发电机的散热器芯由铝管组成，铝管固定在柴油发电机左前侧，通过软管与膨胀箱连接。散热器盖上设有一个循环阀和一个排水阀，冷却液通过它们进出膨胀箱。

2、膨胀罐的检验方法

      膨胀罐配有液位自动报警装置。当液位过低时，仪表板上的冷却液温度和液位警告灯将持续闪烁。当液位低于最低线时，及时添加冷却液，但不应超过最高线。散热器和膨胀罐的检查主要检查散热器是否泄漏，膨胀罐盖的开启压力。膨胀箱盖的开启压力检查在测试仪上进行。将膨胀箱盖放在探测器上。当压力用手动泵升至120~150千帕时，必须打开限压阀，否则应更换膨胀箱盖。

3、漏水检查方法

      漏水的部位常是四角和外层管芯。检查时，可向散热器内加注热水，观察散热器有无漏水的痕迹。此种检查方法可以检测大一点的漏水，但对细小裂纹的管芯渗漏不易发觉。散热器细小渗漏的检查是把散热器的水管口及出水的地方全部用专用接头堵死，将其放入水池中，只留一个位置连接进气管，使用空气压缩机或打气筒将空气经软管压入散热器内，观察散热器上是否有气泡冒出。压入散热器内的空气压力最大为1～2个大气压，时间不少于1分钟，检查完一面之后，再将散热器翻转过来检查另一面。

4、散热器堵塞故障检查

（1）检查散热器进出水管温度差

      可以用红外线测温仪精确的判定柴油发电机散热器冷却水道是否堵塞。散热器进水口的温度是柴油发电机的冷却液温度，柴油发电机进水管为冷却后的冷却液温度，应比柴油发电机出水口的温度低20-30℃左右。如回水管温度过低，说明散热器已发生堵塞，冷却液循环不畅。如有检查空间，可用红外线测温仪检测散热器表面温度，散热器上中部温度高，四周温度低，说明散热器下部水管堵塞，应清洗或更换散热器。

（2）手摸散热器的温度来判定冷却水道是否堵塞。

      柴油发电机工作达到正常温度后，用手摸散热器上下水管，如散热器上下水管温度差距大，可能是节温器打不开，此时应更换节温器；另一种故障是水泵塑料叶轮损坏，其检测方法是：柴油发电机达到正常温度后，使散热器中部及四周的温度达到均匀，说明散热器和水管没有堵塞，故障应在水泵叶轮，故应及时更换损坏的水泵。

（3）散热器上的水管必须保持一定的硬度，过软的水管在柴油发电机高速运转时会被吸扁，导致水流阻力加大，冷却液循环受阻。

      在进行以上检查后，康明斯授权经销商或直属售后服务部应详细记录各项检查结果。根据检查结果编写评估报告，提出维修或更换建议。

 

图1  柴油机散热水箱外形示意图

图2  拧开柴油机散热器水箱盖

 

二、水箱散热器的维护方法

      水箱主要是由散热器芯、散热叶片、上水室及下水室、支架等组合而成。上水室和下水室在散热器上，散热器的上水室与柴油发电机的出水管相连，散热器的下水室与柴油发电机的进水管相接。热水由上而下流到下水室时经散热变为温水，风扇的往后的吹风，使大量的冷空气从水箱前面经散热叶片，向后窜出散热。其外形斜视图如图3所示，后视图如图4所示。

1、散热器清洗方法

      具体清洗方法：清洗前，先放净原车上的冷却水，拆下节温器，然后根据散热器的材质加入专用水箱清洗液。启动柴油发电机怠速运转30分钟，停机2小时后，再启动柴油发电机，使柴油发电机的转速忽快忽慢，利用水的冲击力，清洗整个冷却液系统里面的水垢及沉淀物，运转10～15分钟后，停止运转，趁热放出混合的清洗液。待柴油发电机稍冷后，加入清水，柴油发电机中速运转4～5分钟，停机放掉冷却液，如此反复3～5次，同时检查放出的水，直至放出的水清洁为止。最后装回节温器，加足标准的防冻液。

2、水箱散热器破裂的处理

      当散热器因杂质、油渍、污垢堵塞时，柴油发电机冷却系统会被冷却液的循环堵塞，冷却液温度过高。最简单的方法是涂一层肥皂，用胶带包好，然后用铁丝或细绳扎牢，以免防冻液泄漏。只要散热器水管破裂，水箱里的水就会少。经常检查水箱是否缺水，这意味着某个地方漏水。可见水管轻微破裂，破裂处会有水渍，严重时会有水滴。水管断裂的地方大多在水管接头处。如果看不到，就用手摸摸水管接头处的水渍。暖气片进出水管轻微破裂时，可用布包裹，或用高强度塑料布、棉布折叠包扎漏水处，再用细钢丝绳捆绑急救。这种方法属于应急处理方法，必须及时到附近的康明斯发电机服务站进行维修或更换。

3、水箱散热器日常保养

（1）外部清洁：用压缩空气或软刷清除灰尘和杂物。

（2）更换冷却液：彻底排空旧冷却液，按厂家建议添加适量新冷却液。

（3）更换损坏的散热片：用专用工具修复变形散热片，无法修复时更换散热片。

（4）检查并更换软管：查看软管是否有老化或裂纹。损坏时及时更换，确保连接牢固。

（5）维修或更换风扇：查看风扇叶片状态，损坏时更换新风扇。

（6）检查并更换水泵：查看水泵是否泄漏或异响，损坏时更换新水泵。

（7）检查并更换节温器：测试节温器是否正常工作，故障时更换新节温器。

（8）压力测试：修复后测试散热器和冷却系统的密封性。

4、保养注意事项

（1）防止与任何酸、碱或其他腐蚀性的物品接触；

（2）硬水需软化处理后使用，避免造成水箱内部堵塞及水垢的产生；

（3）在安装水箱的过程中，避免损坏散热带和碰伤水箱，保证其散热能力和密封性。

 

图3  柴油机散热器斜视图

图4  柴油机散热器后视图

 

三、水箱散热器高温案例参考

1、故障现象

      某部K系列康明斯柴油发电机，其水箱位置布局如图5所属。在运行过程中发现冷却液温度过高，经检查发现冷却液过少，添加到规定值后，继续运行。半小时以后，水温又偏高，停机检查时，冷却液又减少了。检查发现散热器下部有漏水现象，对其进行焊接后，试机发现冷却液温度正常，冷却液也没有过量减少现象。但是高速运行过后，又出现散热器漏水和冷却液温度过高的现象。

2、故障查找分析  

（1）显然，这起冷却液温度过高的故障是由于散热器中冷却液泄漏导致的，而散热器芯屡次破损可能是由于质量较差或者是冷却系统压力过高造成的。经过检查，排除了第一种原因。接下来查找压力的来源。如果是气缸内的高压气体进入散热器，那么柴油发电机工作时，散热器内应有较多水泡逸出，因此旋掉散热器盖后开机，没有发现异常现象。最后检查散热器盖上的空气一蒸汽阀，检查发现蒸汽阀被异物卡死。

（2）为了防止冷却液溅出，散热器的加水口平时用散热器盖盖住。但是由于柴油发电机工作后温度升高，冷却液会产生水蒸气，从而使冷却系统的气压升高，如果冷却系统完全封闭，可能会胀裂散热器的芯子。因此，通常在散热器盖内安装空气—蒸汽阀。空气一蒸汽阀主要由蒸汽阀、空气阀和蒸汽排出管等部分组成。

（3）柴油发电机正常工作时，蒸汽阀和空气阀均因弹簧的压力处于关闭，将冷却系统和大气隔开，防止水蒸气溢出，使冷却系统的压力稍高于大气的压力，从而提高冷却液的沸点，增大散热器与空气间的温差，提高了散热器的散热能力，这对于在高原和热带工作的柴油发电机更为有利。当冷却系统内压过高时，蒸汽阀2被蒸汽压开，经蒸汽排出管1排出一部分水蒸气，使其内压降低，保护了散热器芯不至于被过高的内压胀裂。当冷却系统内压过低时，空气阀3被大气压力压开，外界空气经蒸汽排出管1进入散热器中，防止散热器的冷却液管被大气压力压瘪，因弹簧的预紧力不同，蒸汽阀和空气阀的开启压力也不同。一般蒸汽阀在散热器内压力比大气压力高出20～30kPa时开启。由于空气蒸汽阀的自动调压作用，闭式水冷系统的沸点较高，当冷却系统内蒸汽压力保持在130kPa时，水的沸点可提高到108℃，这使柴油发电机机与空气间的温差增大，提高了散热能力和对气候条件的适应性，同时减少了冷却液的消耗。故目前散热器上普遍采用空气蒸汽阀。可知，当蒸汽阀无法开启，冷却系统内部压力过高时，会导致散热器芯损坏。

注意：在柴油发电机的使用过程中，如果需要打开散热器盖进行检査，必须使冷却液温度低于50℃，否则就会出现的冷却液向外喷射而被烫伤的现象。

3、故障排除  

      焊接散热器并更换散热器盖总成后，故障排除。根据散热芯管破漏的部位和渗漏程度，可采取不同方法进行修复。细小渗漏部位根据散热器材料不同可以采用锡焊、铝焊或铜焊。若漏水的散热芯管数目不超过5%，可采用焊补法，对不同材料的散热芯管的个别渗漏部位进行焊补。若漏水的散热芯管数目不超过散热芯管总数的10%左右，可采取将芯管上下堵死的方法进行修复。若漏水的芯管超过15%的话散热量就达不到，就需要更换散热器总成。

 

图5  柴油发电机组水箱散热器位置图

图6  柴油机散热器水箱高温现象示意图

 

总结：

      综上所述，水箱散热器失效检查可通过目视、冷却液、泄漏、风扇、管路、压力、温度、散热片、水泵和节温器的检查，可以全面评估水箱散热器的状态。而预防和修复方法可通过清洁、修复泄漏、更换冷却液、修复散热片、更换软管、维修风扇和水泵、检查节温器、压力测试及定期维护，可以有效维修和保养水箱散热器，确保其正常运行。

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