从热量生转角度分析190系列柴油机水温过高的原因

【摘 要】水温过高对柴油机不利影响显著，因此及时分析原因，有的放矢的排除故障，对柴油机正常使用至关重要。常规做法按照柴油机各系统逐一分析判断，比较零乱繁琐，本文以热量生转角度，从散热、传热、制热三个方面分层次进行分析判断，得出的结论对于实践工作中具有一定的指导作用。

【关键词】水温；散热；制热；传热

0 引言

柴油机工作过程中，正常情况下，燃料在气缸内燃烧所产生的热量，一部分转化为有效功，一部分随着废气排到大气中去，另有一部分的热量则通过与燃气接触的零件，传给冷却介质被带走，再由散热系统散发出去，使柴油机始终在允许温度范围内运行。如果柴油机出现故障，有时会比正常情况多产生热量，造成水温过高；传热系统由于积垢严重等原因，传热效率下降，也使水温升高；再者强制散热系统出现故障，生成的热量不能及时散发，会造成水温急剧升高。无论何种原因造成水温过高，都必须及时发现、分析、排除柴油机水温过高。

柴油机工作时水温75-85°为理想范围，水温超过85°并有继续上升的趋势，我们称之为水温过高。通常情况下，可以直观地从水温表、油温表上观察柴油机的温度，也可以用手触摸机体，其次就是观察水箱口或机体侧面呼吸器口所散发的热气。如果柴油机的水温过高，应根据具体情况从热量生成、转移的角度，从散热、制热、传热三个方面进一步分析原因。

1 造成水温过高的散热方面原因

柴油机散热系统如果出现问题，柴油机水温上升很快，如果不及时发现、排除，后果会很严重。因此，在柴油机使用过程中，这部分应重点关注、检查。

（1）冷却系统水量不足；

（2）散热水箱散热片或散热铜管表面积垢过多；

（3）节温器工作不正常；

（4）散热风扇转速不足；

（5）风扇皮带松驰断裂或张紧轮调节不当；

（6）水泵叶轮与水泵轴松脱，滚键或叶轮损坏；

（7）水路中有气阻、气障。

2 造成水温过高的制热方面的原因

有时柴油机工作中，传热、散热方面没有问题，由于供油燃烧系统、进排气系统、配气系统、零部件本身缺陷、超负荷、配载不均衡等原因，产生了过多的热量，已经超出了原有传热、散热系统的能力范围，从而导致水温过高。

（1）产生严重拉缸现象；

（2）供油提前角过迟；

（3）燃油质量不符合要求，爆燃严重；

（4）柴油机长时间超负荷运行；

（5）缸套上有裂纹或砂眼；

（6）增压器污堵；

（7）燃烧室的积炭过多

（8）气门间隙值不符合要求；

（9）排气总管、消声器不匹配、阻力大。

3 造成水温过高的传热方面的原因

柴油机在设计制造时，已经考虑到材料及冷却介质导热性能方面的因素，正常情况下能够满足传导热量性能要求。可实际使用过程中，冷却水中不可避免的含有矿物质，久而久之就会附着在冷却表面，形成水垢，影响热量的传导。这种影响有一个较长的时间过程，没有显著的特征，容易被忽视，然而覆垢严重能造成水温居高不下。

（1）柴油机机体内及缸套外壁、冷却水道的水垢过多；

（2）散热水箱散热铜管内表面积垢过多。

4 造成水温过高原因综合分析

分析判断水温过高时应注意一个重要环节，看其是否是急剧升温，对急剧升温的情况应果断、迅速查找原因所在，首先用手触摸机体的外表，以确定水温的真实情况，如果水温虚高，那明显是水温表或传感器失灵所致。

如果急剧升温应立即散热装置是否正常工作。检查冷却水是否循环流动或者观察流速的变化现象，加以确定水泵的工作性能以及判断冷却水道内的堵塞情况。如果缸套壁有沙眼或裂纹的话，那么水箱中的水会产生大量气泡或者有冲浪的感觉。对节温器失灵与否，可以更换一只节温器进行对比观察，或者在逐渐加温热水中观察其阀门在68～72e时能否开始开启，在80～83e时完全开启，以确定节温器的工作性能。对于因风扇皮带松驰、断裂、张紧轮调节不当，液力偶合器工作不正常，风扇转速明显不足。

如果散热装置正常，就要转向制热环节，摩擦生热，燃烧不良，超负荷。

柴油机产生严重拉缸现象必须停车后进行逐步检查，柴油机拉缸有几种征兆，排气管冒黑烟，运转声音不正常，类似超负荷运转的感觉，呼吸器口处有大量燃气涌出，停车后盘车费劲，飞轮转动时缺乏一定的弹性，可根据摩擦阻力位确定某一缸后，打开机体侧盖板再进行仔细检查及时修理。

供油时间是决定燃烧过程的重要因素，如果供油提前角过迟，就会产生强烈的后燃，部分燃料来不及燃烧就被排出气缸，形成二次燃烧，产生大量热量。

混合气的质量也是决定燃烧过程的重要因素，燃料雾化良好，与空气混合均匀，能缩短着火延迟期，保证燃料迅速和完全的燃烧，一旦燃油质量不符合要求，喷油器滴油、漏油、雾化不良，燃油和压缩空气得不到良好的混合，燃烧不完善，甚至出现爆燃现象，热量集聚。

燃烧室的积炭过多，改变了燃烧室的容积，增大了柴油机的压缩比，气体在气缸内被压缩得更厉害，压力和温度更加升高，使柴油机的机械负荷和热负荷大为增加，降低了柴油机的使用寿命，柴油机工作性能受到影响。柴油机长时间超负荷运行，一是配平负载，二是减少负荷，使柴油机持续功率范围内运行。

如果散热和制热环节都没有问题，水温变化也不是很明显，只是随着柴油机使用时间逐步增高，当环境温度升高，带重负荷时，水温也会偏高，这主要是传热环节出了问题。

散热水箱散热铜管内表面积垢过多，柴油机机体内及缸套外壁、水道水垢过多。处理方法是用除垢剂或配比的酸碱溶液进行清洗。

5 结论

柴油机水温使用时必须控制在允许范围之内；

柴油机散热系统保持正常高效是是水温正常的必备条件；

柴油机传热出现问题要及时分析处理，不能忽视；

及时判断柴油机非正常制热，必须迅速排除；

分析判断柴油机水温过高讲究方法，对症下药。

【参考文献】

[1]方宏，顾致成.对195柴油机鉴定试验中发现的一些问题的探讨[J].机械制造，1963（02）。

[责任编辑：刘帅]

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