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探析矿用K38发动机水温高的原因分析及解决方法

时间:2013-07-19来源:易品网 点击:

论文摘要:随着科学的不断发展,引擎技术也日益先进,随之产生的故障也越来越复杂。作者通过对引起康明斯KTA38/C发动机水温高的原因进行分析,结合平时的工作经验,归纳总结出因不同原因而引起的故障相对应的解决方法,为提高设备的维修效率做出了积极的贡献,保证了设备的长周期安全运行。

关键词:发动机;水温高;原因;方法

瓮福磷矿英坪矿是一个采用露天开采方式的大型矿山。随着露天采矿技术的发展,对装载、运输设备的要求越来越趋于大型化。采用大型设备,能有效的提高生产率,降低矿石开采成本。我矿在开采过程中,主要使用装有康明斯KTA38/C型柴油发动机的3311E矿用自卸车进行矿石、土方的运输。该发动机采用的进气方式为增压中冷,冷却模式为强制水冷,最大功率可达1200KW,为采矿运输提供了强劲的动力保障。但在使用的过程中,经常会出现水温高的故障,使发动机不能健康、稳定的工作,甚至损坏发动机,从而影响生产。该系列发动机水温规定范围为83℃~92℃,超出范围会造成很多负面影响。发动机温度高的负面影响主要表现为:(1)引起缸套活塞的早期磨损,温度太高还会造成拉缸;(2)使润滑油粘度下降,油膜被破坏,使机油压力低,不管是强制润滑还是飞溅润滑,其效果都显著下降;(3)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。针对这一故障现象,我矿对引起水温高的原因进行分析,讨论,制定科学的解决方案,使故障得到了有效的解决。现将其故障原因及解决方法做一总结。

1人为因素
  1.1操作不当。驾驶员在使用过程中超载,长时间低档位、大负荷行驶,势必会引起水温高。
  1.2环境恶化。随着开采工作的推进,工作环境逐渐恶劣,坡度增大加长,若在行驶的过程中得不到缓冲,使发动机长时间满负荷运行,也会引起水温高。针对这一因素,应加强驾驶员的安全操作培训,并改善路况。

2内部因素
  2.1冷却液的使用。选用正确的冷却液软水。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,硬水里还含有很多杂质,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。
  2.2添加剂的影响。添加有防冻液、DCA4等添加剂。这些添加剂在保护发动机的同时,也在损坏冷却系统的水管、密封、垫片,导致冷却液泄露,使发动机缺少冷却液而温度高。
  2.3节温器故障。节温器的功用是根据冷却水温度的高低自动调节进入散热器的水量,改变水的循环范围,以调节冷却系的散热能力,保证发动机在合适的温度范围内工作。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,使冷却水不能完全进入大循环,导致冷却水不能及时通过散热器循环带走热量,引起发动机水温高。另外节温器老化,密封不良使膨胀体泄漏等也是节温器常见故障。一旦发现节温器故障,应立即对其进行处理,降低损失。
  2.4机油过脏。机油有冷却作用,机油能够将热量带回机油箱再散发至空气中帮助水箱冷却。如果发动机如果机油太脏,就会使其黏度增大、循环降低,是热量不能及时带走,从而引起发动机温度高。机油脏还会引起油道堵塞,使发动机机油压力低,引起拉缸、抱瓦,还会加速瓦、轴的磨损,影响很大。因此,在每次启动设备前,都应仔细检查机油,发现太脏,就应及时换掉,避免造成不良后果。
  2.5燃烧室积炭的影响。所谓积碳,就是积聚在发动机燃烧室周围的燃油、润滑油在工作过程中未能得到充分燃烧,长期累积而沉积在发动机燃烧室周围机件表面上的胶状沉积物质。积碳是热的不良导体,阻止燃烧室的热量被缸套外的冷却水带走,加速发动机温度升高。燃烧室积炭过多,还会对进气的流动性产生影响,使发动机燃烧不良引起后燃,导致发动机温度高。积碳过多还会为发动机带来爆燃、气门烧蚀、气门磨损、拉缸等一系列不良影响,危害十分严重。因此,尽可能提高燃油质量,及时清除燃烧室内的积炭,避免设备长时间怠速运行能有效的减少燃烧室积碳,预防发动机水温高。
  2.6汽缸垫损坏。汽缸垫是汽缸盖和机体结合面之间的弹性密封衬垫,其功能是为了填补结合面上的微观孔隙,进一步保证接合面有良好的密封性。汽缸垫损坏,就会造成水套和缸套不密封,水套里的水会进入缸套,缸套里面的气体也会进入到水套。一方面水会减少,影响散热,另一方面缸套里面的气体温度是很高的,当气体进入到水套中,会使水温迅速升高。汽缸垫损坏还可能导致发动机缺缸工作,使发动机动力下降,影响工作效率。检查方法:打开水箱盖,如果发现水面有气泡冒出,则证明汽缸垫已损坏,应及时处理。
  2.7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,再加上有的维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。所以,定期调整喷油间隙和气门间隙,对防止发动机过热很有好处。

3外部因素
  3.1油泵供油量过大。由于有的驾驶员对设备性能的不了解,一味的要求提高发动机的动力,服务商为满足用户的要求,往往会通过增加油泵的供油量而达到提高动力的目的,一旦供油量过大,喷入气缸内的混合气就不能得到充分的燃烧,引起积碳过多、后燃,从而导致发动机温度高,严重的话甚至会引起活塞烧蚀。喷油量过大还会造成发动机起动困难,最高工作压力降低,热损失增多,功率下降,油耗增大。因此,正确的调校油泵、油嘴对发动机的使用至关重要,不能片面的追求发动机动力而忽视发动机的使用工况。
  3.2进气量不足。进气量不足,也会使混合气不能完全燃烧,造成后燃,使发动机温度升高。进气不足的主要原因有两种:(1)涡轮损坏或空气滤芯堵塞引起供气不足。(2)进气系统有泄漏,比如中冷器有裂纹或螺栓松动、堵头脱落、抱箍松动等。
  3.3风扇。风扇的影响主要表现在以下两方面。(1)风扇自身的损坏、变形,如果风扇有缺损或叶片相对旋转平面的夹角变小,就会造成抽风强度不够。(2)风扇皮带的磨损使摩擦力减小而打滑,皮带过松出现打滑等导致风扇转速过低,抽风效果同样会减弱。
  3.4水泵。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。
  3.5清洁。散热器、风道及发动机表面脏污严重会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,严重影响发动机的散热。因此,应及时对散热器及机体表面进行冲洗,保持发动机良好的工作环境。
  3.6变速箱温度高。由于该系列自卸车的发动机与变速箱共用同一个冷却系统,一旦变速箱故障导致水温高,就会使发动机的散热受到影响,引起发动机温度高。

4结束语
  随着发动机制造技术的不断,发动机的性能越来越优越,制造工艺越来越精密,结构也越来越复杂,对设备维修人员的要求就会越来越高。只要在工作的过程中,不断学习,不断摸索,大胆假设,小心求证,细心排查,就能把设备维护工作做到最好,为提高生产力做出贡献。

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