新聞主題	康明斯柴油發電機的冷卻系統預防性檢查

 

摘要：許多用戶不知道柴油機冷卻系統的重要性，不知道其結構特點，不重視維護保養工作，因此柴油機的功率和經濟性沒有得到充分發揮，縮短了柴油發電機的使用壽命。柴油發電機組的冷卻系統是一個非常重要的部分，它有效地保持柴油機的正常工作溫度，為系統內的機件進行散熱，防止過熱損壞。柴油機冷卻系統包括水泵、散熱器、散熱風扇、冷卻管路和水箱，這些部件需要定期檢修，以確保柴油機的正常運行。為了延長發電機組的使用壽命，康明斯公司在本文中就柴油發電機組冷卻系統主要部件的檢查原因、維修要求和故障案例排除方法進行了介紹。

 

一、冷卻系統各部件檢查的原因

 

      柴油發電機在缸內燃燒，產生大量熱量，溫度可達1800-2000℃。這些熱量，一部分在排氣時帶走廢氣，一部分直接傳遞給與高溫氣體接觸的零件，如缸蓋、氣缸、活塞、閥門、活塞環等，使其溫度升高，并通過這些零件將熱量傳遞給整個柴油發動機。沒有冷卻會產生一系列不良后果。冷卻系統的功能是幫助柴油發電機冷卻，確保柴油發電機在合適的溫度下運行。其基本結構如圖1所示，原理如圖2所示。

1、水泵檢查的原因

      水泵是柴油發電機組冷卻系統中的另一個重要部件，它的主要作用是將冷卻液循環輸送到散熱器，并確保冷卻液可以持續流動。水泵的正常運行對于冷卻系統的穩定性能非常重要。水泵在使用過程中容易出現漏水、軸承磨損等問題，這些都會影響水泵的工作效果。

      定期檢修水泵是非常必要的，首先要檢查水泵是否有漏水現象，如果有漏水的情況需要及時更換密封件。要檢查水泵的軸承情況，如果出現軸承嚴重磨損的話需要及時更換。要確保水泵的皮帶張緊嚴密，沒有松動的現象。通過以上的檢修工作可以保證水泵的正常工作，并延長其使用壽命。

2、散熱器檢查的原因

      散熱器是柴油發電機組冷卻系統中最重要的部件之一，其主要作用是通過空氣對冷卻液進行散熱。散熱器的性能直接影響著柴油發電機組的冷卻效果。散熱器在使用過程中容易積聚灰塵、雜質和生銹，這些都會影響其散熱效果。定期檢查和清潔散熱器就顯得尤為重要。

      檢查散熱器時，首先要排除任何外部阻礙物，確保空氣可以自由流過散熱器。要仔細檢查散熱器表面是否有任何損壞或腐蝕。要將散熱器清潔干凈，可以使用專門的清潔劑噴灑在散熱器表面，然后用水沖洗干凈。通過這樣的方式可以保證散熱器的正常運行，并延長其使用壽命。

3、散熱風扇檢查的原因

      散熱風扇是柴油發電機組冷卻系統中的重要部位，它能幫助散熱器將熱量散發到空氣中。散熱風扇在使用過程中容易出現風葉變形、風扇軸承磨損等問題，這些都會影響散熱風扇的工作效果。同時檢查散熱風扇有無損壞或老化，若存在問題就需要進行更換。

4、冷卻管路檢查的原因

      冷卻管路是冷卻系統中的重要組成部分。它將冷卻液從水泵輸送到散熱器，然后再回到水箱。冷卻液管路在使用過程中容易出現漏水、堵塞等問題，這些都會影響冷卻系統的正常運行。因此，要時常檢查冷卻管路是否存在損壞或老化，修復或更換有問題的部位。

5、液位檢查的原因

      柴油發電機組冷卻系統中的液位不得過高或過低，否則都會影響到冷卻液的流動以及散熱效果。檢查冷卻液液位是否正常，若過低就要加注冷卻液，過高則需放出冷卻液。

 

圖1  柴油發電機冷卻系統基本結構.

圖2  柴油機冷卻系統原理圖

 

二、冷卻系統主要部件維修要求

 

1、水泵

（1）水泵殼體的軸承孔、水封密封面、水泵葉輪的軸孔和帶槽等表面，不得有疏松、氣孔、砂眼和裂紋等缺陷，過流表面應光潔，不得有可見的粘砂、結疤、氣孔、砂眼、縮松、裂紋和飛邊等缺陷。

（2）水泵軸與水接觸部位需經鍍鉻、鍍錫或鍍鋅處理。水泵軸與葉輪孔，或與風扇皮帶輪輪轂的配合，無固定螺絲的，應過盈0.01～0.04mm；有固定螺絲的，應過盈0.02～0.05mm。水泵葉輪裝配，其端面應高出水泵軸0.10～0.50mm。

（3）水泵總裝后應轉動靈活，不得有觸擦和卡住現象。水泵各接合面應保證密封，在運轉時不得有滲漏現象。

（4）在標定轉速下水泵的流量和揚程應符合要求。

2、冷卻風扇

（1）風扇累計工作100～200h后，應檢查固定螺栓及風扇傳動帶的松緊度，正常情況下，在傳動帶中段加30～50N的力，傳動帶應能按下10～20mm的距離，如張緊過甚會造成充電發電機、風扇和水泵上的軸承磨損加劇；如太松也會使風扇達不到所需的轉速、風量不足。調整方法可通過改變張緊輪或充電發電機支架的位置來調節。若傳動帶伸長或有裂縫、分層等缺陷應進行更換，若風扇傳動帶是兩根應同時更換。

（2）風扇皮帶輪上的軸孔、軸承座孔磨損，可采用擴孔鑲套修復。

（3）風扇葉片鉚釘松動，可用重鉚或焊補的方法使其可靠固定。當鉚釘孔磨損成橢圓形時，可以修孔，用加大鉚釘重新鉚合。

（4)風扇葉片和葉片架產生裂縫時，可用氣焊修補，然后進行表面修整。產生變形時可用冷校正法進行修復，每片的傾斜角度應相等，一般柴油發電機為300°，變形嚴重的應更換。

3、散熱器

（1）散熱器的主要故障。

① 散熱器管內壁疊放太厚，主要是因為長期使用硬水。

② 散熱片擦干凈，間隙被污垢、灰塵等雜質堵塞，造成散熱不良。

③ 散熱片管壓扁、斷裂、堵塞過多。

④ 散熱器漏水，是最常見的故障。

      散熱器泄漏的原因包括機械挫傷、水管焊縫焊接、散熱器使用時間過長以形成管道腐蝕破裂等。

（2）檢查散熱器漏水情況。

      修理前，散熱器必須通過漏水檢查。首先進行外觀檢查，觀察有無松動、碰傷、裂紋、斷裂、擠傷等情況，然后進行漏水檢查。在進行漏水檢查之前，應徹底清除沉積在散熱器內部的水垢，以便于查找或檢測漏水處。水垢的清洗如圖3所示。

① 氣壓法：檢查時，將散熱器的所有通道堵住充水槽，用氣泵將壓縮空氣從進水管進入散熱器，觀察散熱器上是否出現氣泡，如有氣泡涌向表面輸送到散熱器的空氣壓力約為1MPa。

② 液壓方法：將散熱器裝置放在專用設備上，然后將進水管的水壓入散熱器。1~1.5分鐘大氣壓下無漏水現象，說明散熱器良好。

（3）散熱器檢修。

① 散熱器和放水室有滲漏，可剪下比破裂處稍大的銅皮，進行焊接補充。

② 散熱器水管損壞，先輕輕撥動相鄰的散熱片，在破裂處周圍用刀刮一層氧化層，表面露出銅，在上面涂上焊接藥水，并用錫焊接。如果泄漏部位較大，可根據一套維修方法和啟動室進行薄銅焊。

③ 散熱器水管嚴重損壞時，可切斷損壞的水管，并用焊料封閉。但封閉的阻塞水管不得超過總數的5%，否則會影響散熱效果。損壞的管子較大，則應更換新管子。

4、節溫器

       如圖4所示，將節溫器放在盛有熱水的容器中，然后加熱，檢查節溫器閥門開始開啟和完全開啟時的溫度，以及閥門全開時的升程。若開啟溫度和升程不符合規范，則應更換節溫器。

 

圖3  柴油機散熱器水垢的沖洗和清理方法

圖4  柴油機節溫器檢測步驟圖

 

三、其他故障檢修案例

 

1、散熱器蓋開啟壓力檢查

      散熱器是柴油發電機水冷系統的重要部件，散熱器上的加水口蓋對保證散熱器的正常工作起著重要作用。如圖5所示，使用專用的手動真空泵檢測工具檢測散熱器蓋開啟壓力。使用時，先將散熱器蓋裝到真空泵的相應接口上，然后手動加壓，記下散熱器蓋打開時的壓力表讀數。當測量結果與標準值不符時，應更換散熱器蓋。

（1）檢查散熱器蓋閥座

① 檢查閥底座是否向外膨脹，以至當柱塞垂直從頂部升起時看不到柱塞的端部。

② 檢查閥座是否有積土與損壞。

（2）拉出負壓閥將其打開，壓力釋放后確認是否能完全關閉。

① 確認散熱器蓋負壓閥的閥座上沒有污垢或損壞。

② 確認負壓閥的打開和關閉操作正常。

（3）將散熱器蓋連接到散熱器蓋測試儀和散熱器蓋測試儀接頭時，在蓋密封面上涂抹發動機冷卻液，然后檢查散熱器蓋的釋放壓力。標準：78~98kPa，極限：59kPa。

      如果在以上的三項檢查中發現異常，更換散熱器蓋。

2、空氣進入水套的檢修

      在散熱器上安裝已經拆下彈簧和減壓閥的散熱器壓力蓋，使液體可以自由流過溢流管，如圖6所示。將一根橡膠軟管連接到散熱器溢流接頭上。軟管的另一端放入盛水容器中（管頭入水）。起動柴油發電機觀察水中是否有氣泡不斷冒出。如果在散熱器的水面上能看到氣泡竄出這種反常現象，主要有三種產生原因：

① 氣缸蓋產生裂紋，其部位往往在排氣門一側。

② 氣缸套有裂紋。

③ 氣缸墊在氣缸口與水套孔之間被沖壞，于是氣缸內的高壓氣體經過損壞處進入冷卻液內，并且溢出。

      水面冒出的氣泡越多，說明上述損壞越嚴重。這種氣與水竄通現象甚至引發散熱器噴水事故，其特點是：先噴水，后過熱，有時在發動機剛啟動、冷卻液溫度較低時也發生噴水現象。

提示：冷卻系統中如果有大量氣泡出現，會導致冷卻液從加注口散失，引發柴油發電機高溫故障。如不及時維修會導致拉缸等嚴重機械故障。空氣進入冷卻系統的常見原因有水管漏氣、氣缸套缸口漏氣和缸蓋裂紋等。

 

圖5 柴油機散熱器蓋壓力檢查

圖6  柴油機冷卻系統中的氣泡檢查

 

總結：

      柴油發電機組的最佳工作溫度根據設計時的熱平衡確定，現代水冷柴油發電機組的最佳工作溫度通常在75℃至95℃之間。當其它條件確定時，柴油發電機組在該溫度范圍內工作，它具有更好的動力和經濟性，并且零件磨損也更小。冷卻系統的技術狀況將直接影響柴油發電機組的工作質量，因此，我們必須做好冷卻系統檢修和維護保養工作，以保證柴油發電機組的正常運轉，減少零件的磨損，并延長機器的使用壽命。

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