操作使用與維護保養

正確加注柴油機冷卻液的方法

 

摘要：柴油發電機工作時，燃油在氣缸內燃燒溫度可達到1800~2000℃。如果不進行冷卻，會造成直接與高溫氣體接觸的金屬零件膨脹、變形，失去工作能力。但溫度并不是越低越好，溫度過低時，廢氣中的水蒸氣會在氣缸壁凝結成水，廢氣中的酸性氣體如二氧化碳溶入水中形成酸，腐蝕氣缸等零件，造成氣缸的低溫腐蝕。因此，柴油機冷卻液最有利的溫度一般為75～95℃，要想讓柴油機冷卻系統正常工作，康明斯冷卻液的使用很關鍵。

 

一、冷卻液的定義與分類

 

以防凍劑、緩蝕劑等原料復配而成用于發動機冷卻系統具有冷卻、防腐、防凍等作用。根據防凍劑類型分為乙二醇型、丙二醇型和冷卻水。

1、乙二醇的質量要求

（1）乙二醇純度>85%。

（2）其它二元醇含量（質量%）≤15%；包括：二乙二醇，三乙二醇，四乙二醇，丙二醇，二丙二醇，三丙二醇和1，3-丙二醇等。

（3）乙二醇的質量檢驗標準參見《GB/T4649-2008工業乙二醇》。

◆ 外觀：無沉淀及懸浮物、清亮透明液體。

◆ 無刺激性氣味。

◆ 餾程范圍滿足合格品要求。

2、丙二醇質量要求

（1）丙二醇含量>99%。

（2）其它二元醇含量（質量%）≤1%；包括：乙二醇，二乙二醇，三乙二醇，四乙二醇，二丙二醇，三丙二醇和1，3-丙二醇等。

（3）質量檢驗參見《GB29216-2012食品添加劑丙二醇》。

◆ 外觀：透明，無沉淀物和懸浮物的粘稠液體。

◆ 無刺激性氣味餾程185-189℃相對密度1.035-1.037。

3、水的質量要求

（1）符合GB/T6682規定的三級水要求。

（2）由蒸餾或者離子交換、反滲透等方法制取。

（3）根據ASTM D6210，水質量要求匯總為：

◆ 總硬度小于20。

◆ 無固溶物。

◆ 電導率小于0.5（25℃），mS/m

◆ 氯化物小于25ppm

◆ 硫酸鹽小于50ppm

◆ PH值5.5-8.5

◆ 鈉離子小于50ppm

◆ 可氧化物濃度小于0.4mg/L。

 

圖1  弗列加預混型冷卻液

圖2  弗列加防凍液添加劑

 

二、冷卻液使用原則和注意事項

 

1、選購防凍液的原則

（1）根據環境溫度條件選擇防凍液的冰點。根據當地冬季最低氣溫選用適當冰點牌號的防凍液，冰點至少應低于最低氣溫10℃。如果是濃縮液，應按產品說明書規定的比例加水稀釋。例如：當地最低氣溫為-30℃，則防凍液的冰點應選擇在-40℃以下。

（2）選購多用途長效防凍液。這類產品往往是有機型環保產品，具有冬天防凍、夏天防沸、長年防腐蝕、防水垢的功能。

（3）選擇經國家指定的檢測站檢測合格的正規知名企業生產的產品。合格的防凍液一般采用高純度、腈綸級乙二醇和高純凈去離子軟化水為原料，從源頭上確保防凍液的質量；同時添加10多種添加劑，配方科學；工藝方面嚴格按照ISO質量體系的要求組織生產，幾十道生產工序一絲不茍，經過過濾、滲透、滴定等質量強化技術，保證產品具有優良的綜合性能。在正式投入市場前進行一系列質量評定，包括臺架試驗、理化分析等，合格后才能投入市場。

（4）切勿貪便宜購買雜牌劣質防凍液（包括假冒偽劣產品）。而這些防凍液占到40%以上的市場份額，雖然價格相對便宜一些，但質量難以保證，劣質防凍液的主要原料是工業甲醇或各種雜醇等化工下腳料，其揮發性強，氣味刺鼻。出廠前只是對防凍液的冰點測定后即投放市場，這些沒有經過正規檢驗的產品往往具有較強的腐蝕性，不但對發動機起不到保護作用，還會造成管路堵塞，缸體腐蝕等損害。

（5）在購買防凍液時要找信譽好的商家，查看包裝上的廠名、廠址、電話、生產日期、冰點、沸點等項目，向商家索要檢測報告、質量保證書、保險以及使用說明書等資料。

（6）國外最近研制出了丙二醇型防凍液，與乙二醇型防凍液比較，在熱傳導、冰點及橡膠相容性方面的性能與乙二醇型防凍液相當，但是在抗腐蝕、毒性及生物降解方面則有著乙二醇型防凍液無法比擬的優勢。環保無水型丙二醇防凍液，冰點低至-68℃，沸點高達187℃，具有優良的抗沸、抗凍性能，但價格昂貴。

2、使用注意事項

（1）全新柴油發電機組在散熱器組裝并固定后，應加注冷卻液，并且在校準風扇驅動之前完成。因為冷卻液的重量可能使冷卻系統的校準有所變化，從而導致運行期間出現異常情況。

（2）如果未將冷卻液蓋正確放回原處，可能導致高溫受壓冷卻液從散熱器加油管中漏出，從而造成嚴重的事故和發動機損壞。在運行發電機組前，請先確保散熱器蓋已固定牢固。

（3）未使用正確的冷卻液類型、未保持正常的液位以及未排出系統中的空氣會導致嚴重損壞發動機。不同型號的冷卻液不能混裝混用，以免起化學反應，破壞各自的綜合防腐能力，用剩后的冷卻液應在容器上注明名稱，以免混淆。

（4）向冷卻系統中加注的冷卻水必須是預混合的完全配制的冷卻液，或者高品質蒸餾水，或者去離子水與完全配制的濃縮防凍液按 50/50 混合的混合液。

（5）完全配制的冷卻液/防凍劑（乙二醇或丙二醇）必須符合康明斯公司14603工程標準。建議使用康明斯公司生產的含 DCA4 的 Fleetguard 冷卻液。如果散熱器未加注 Fleetguard “Compleat”牌防凍液或等效防凍液，則需要向冷卻系統中添加DCA4。

（6）如果加注的冷卻水不清楚其性質，可以采用Fleetguard Monitor CM程序或 Water-Chek"測試條進行測試。

（7）要堅持常年使用冷卻液，要注意冷卻液使用的連續性。那種只要在冬季使用的觀點是錯誤的，只知道冷卻液的防凍功能，而忽視了冷卻液的防腐、防沸、防垢等作用。

（8）要根據使用地區的氣溫，選用不同冰點的冷卻液，冷卻液的冰點至少要比該地區最低溫度低10℃，以免失去防凍作用。

（9）要針對各種發動機具體結構特點選用冷卻液種類，強化系數高的發動機，應選用高沸點冷卻液；缸體或散熱器用鋁合金制造的發動機，應選用含有硅酸鹽類添加劑的冷卻液。

（10）要購買經國家指定的檢測站檢測合格的冷卻液產品，應向商家索要檢測報告、質量保證書、保險以及使用說明書等資料，切勿貪便宜購買劣質品，以免損壞發動機，造成不必要的經濟損失。

（11）如果發動機冷卻系原先使用的是水或換用另一種冷卻液，在加入新的一種冷卻液之前，務必要將冷卻系統沖洗干凈。

（12）在使用后，若因冷卻系滲漏引起散熱器液面降低時，應及時補充同一品牌冷卻液，若液面降低系水蒸發所致，則應向冷卻系添加蒸餾水或去離子水，切勿加入井水、自來水等硬水；當發現冷卻液中有懸浮物、沉淀物或發臭時，證明冷卻液已起化學反應，已變質失去功效，應及時地清洗冷卻系統，并全部更換其冷卻液。

（13）防凍液更換周期為兩年，防凍防銹液的濃度檢查按時對照表1進行。

表1    防凍液技術參數

 

三、冷卻系統更換方法

 

1、加注步驟

      向散熱器中加注冷卻液和防銹劑的混合溶液。有關推薦的冷卻液類型，請參閱發動機制造商的《用戶手冊》。

（1）松開發動機恒溫器外殼頂部的發動機水套（JW）排氣出口上的排氣線。

（2）開始向散熱器中加注按50/50比例混合的溶液和DCA4，或者加注全配方冷卻液。

（3）當冷卻液開始從排氣出口流出時，系緊排氣線。

（4）通過膨脹箱頂部的視鏡觀察冷卻液位。冷卻液位應大致位于冷卻發動機視鏡中的加注位。

（5）散熱器加滿后，將散熱器蓋放回原處并固定。向下推并順時針旋轉，直到散熱器蓋的邊緣觸碰到箱體停止凸緣。

2、更換防凍液注意事項

（1）防凍液不宜混用

      不同型號的防凍液一定不要混用，以免起化學反應、沉淀或產生氣泡，因為這樣做會對橡膠密封造成損害，通常會造成水泵水封及焊縫處漏水現象。因此，防凍液泄漏后應及時補充同種品牌的防凍液，若無同品牌的防凍液時可臨時補充蒸餾水或純凈水。

（2）選用方法

      目前市場上防凍液的冰點有-15℃、-25℃、-30℃、-40℃等幾種規格，一般要選擇比所在地區最低氣溫低10℃以上的為宜。在冬季應選擇使用低冰點的防凍液，冰點越低，防凍液的抗凍性能越強。在北京一般選擇冰點為-30℃的防凍液。

（3）怎么判斷防凍液

      假冒偽劣防凍液會因配方不科學、腐蝕抑制不平衡，導致水箱和缸體腐蝕。有人直接加鹽入水做防凍液，雖冰點下降了，但缸體和水箱嚴重腐蝕；也有人加入酒精，雖然冰點下降，但沸點也下降，使水箱很易開鍋；也有的為減少成本少加防凍劑，使實際冰點高于所標冰點。

      一般優質防凍液從外觀上看：清澈透明、無雜質、不混濁、無刺激性氣味，產品外包裝上應有詳細的生產單位名稱，產品說明書以及明確的指標說明。

（4）防凍液并非越純越好

      首先，不要直接加注防凍液母液，防凍液并非越純越好，直接加注防凍液母液，會出現防凍液變質、低溫黏度增大以及發動機溫度高等現象，影響柴油發電機的使用壽命。其次加注防凍液前一定要對發動機冷卻系統進行清洗。防凍液能除垢，若直接加入，會讓脫落的水垢堵塞水管，造成散熱不良。

      最后要注意的是，不可用自來水稀釋防凍液，以免自來水中的水垢、雜質和防凍液中的添加劑起反應，生成沉淀。

 

圖3  水箱冷卻液加注口位置圖（立式圖）

圖4  水箱散熱器冷卻液加注口位置（平面圖）

 

四、定期清除水垢

      一般發動機工作1000h左右，應對冷卻系統的水垢進行清洗。

1、清洗液配制方法

（1）10L水中加入750g苛性鈉（燒堿），再加入250g煤油。此種洗液腐蝕性較強，用于清洗水垢較重的冷卻系統。

（2）10L水中加入700～1000g燒堿，再加入150g煤油。此種清洗液腐蝕性較小，可用于清洗水垢較輕的冷卻系統。

2、清洗步驟

① 清洗前，放凈原有的冷卻水，取下節溫器，然后加入清洗液。

② 啟動柴油發電機運轉5～10min，停機12h后再進行下一步。

③ 再啟動柴油發電機，利用水的沖擊，使水垢和其它沉淀物懸浮，運轉10～15min后停止運轉，趁熱放出清洗液。

④ 待柴油發電機稍冷后，加入清水，啟動運轉4~5min使水循環，如此反復2~3次，同時檢查放出的水，直至放出的水清潔為止。

    最后裝回節溫器，加足清潔的冷卻液。

 

 總結：

      康明斯公司友情提示用戶，具有世界權威檢測機構的認證也是很重要的。目前，比較權威的檢測標準有：輕型柴油發電機鋁制缸體測試標準ASTM D3306和重型柴油發電機鑄鐵型濕式缸套測試標準ASTM D4985。以前，分別達到這兩種標準的不同類型的防凍液兼容性不強，其組成中的硅酸鹽物質極易結膠，堵塞冷卻系統，降低了循環液體的傳遞效率；另外，由于磷酸鹽容易在硬水中形成水垢和鐵銹，所以已經慢慢被新一代產品取代。目前市場上最新的高品質防凍液應同時滿足ASTM的D3306及D4985兩個標準，并符合美國材料實驗學會的熱表面鋁腐蝕測試標準D4340、SAE的J1034和J1941標準及各國康明斯發電機組制造商的認可。

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