故障现象：一台混凝土泵送机的BF6M1013ECP柴油机，出现了过热运行故障，该柴油机其他现象正常，但是只要带负荷工作，30min内柴油机冷却系统就会过热。柴油机停机后检查散热器，发现散热器中仍有气体，所以认定此故障是由于闭式冷却液循环系统中有空气所致。案例4：风扇耦合器内油泥导致柴油机过热。由此可见，没有按期保养是造成该柴油机过热的根本原因。......
2023-09-23
故障分析和解决方案：柴油机散热器问题
【摘要】：散热器进柴油故障较为罕见，但也有发生，此类故障主要发生在单体泵、PT泵燃油系统的柴油机上。打开散热器盖时，约有10L左右的柴油流出。②密封失效或机构有故障。清洗阀芯后柴油不再渗出；同时，更换了新的气缸盖和推杆后，故障现象消除。案例2：泵喷嘴安装底孔铜套破损导致柴油机散热器进柴油。③柴油机的使用和保养不当造成渗漏。
散热器进柴油故障较为罕见，但也有发生，此类故障主要发生在单体泵（或泵喷嘴）、PT泵燃油系统的柴油机上。举例说明如下。
案例1：PT泵柴油机散热器进柴油。
故障现象：有一台康明斯NT855型柴油机，在进行例行保养时发现，柴油机停机后有柴油从散热器溢流孔流出。打开散热器盖时，约有10L左右的柴油流出。且柴油机工作过程中油底壳中机油油面不断上升，机油粘度下降，压力降低；几乎一个星期就要更换一次机油；柴油机冷却液温度偏高；工作无力。
故障诊断：分析认为，产生此故障的原因如下。
①气缸盖有气孔或裂纹。康明斯柴油机的PT泵式燃油供给系统中，其柴油道在气缸盖上，气缸盖上既有机油道和水道，又有柴油道。工作时，气缸盖上柴油道中的柴油压力为0.8～1.2MPa，水的压力小于0.6MPa，柴油压力高于水的压力，一旦气缸盖上出现气孔、砂眼或裂纹，会使水道和柴油道相通，则柴油就会进入水道中。
②密封失效或机构有故障。如PT泵主轴油封失效，柴油由此进入正时齿轮箱后到达油底壳；PT泵上柴油出口处的断油阀关闭不严，柴油机虽已停机，但由于燃油箱位置较高，柴油可顺着下列路线进入油底壳：燃油箱→油管→PT齿轮泵→断油阀（关闭不严时）→油管→喷油器（处于回油和量油行程的喷油器，其喷油嘴腔中的柴油和燃油箱相通，在大气压力的作用下柴油通过喷孔滴入燃烧室）→燃烧室→油底壳；喷油器孔过大、损伤或喷油器上下两道O形圈损坏时，柴油都会进入燃烧室，继而渗进油底壳；PT燃油系统的回油歧管上的单向阀失效时，柴油会通过单向阀流到喷油器后渗进油底壳；燃油箱出口处安有一个手动截止阀，如果阀芯损坏、关闭不严，柴油也会流进燃烧室，进入油底壳；某个气缸压力太低，造成该气缸不工作，使柴油流进油底壳；柴油机进气不足，燃烧不完全，柴油会沿着气缸壁流进油底壳。
故障排除：拆检柴油机时发现，第2缸和第4缸的喷油器周围有许多砂眼，由于柴油机工作时柴油压力大于水的压力，水不能往喷油器周围的柴油道中流，因此柴油就进入了散热器；2缸喷油器推杆的顶部破碎和4缸喷油器的推杆弯曲，致使2缸、4缸喷油器推杆的升程改变，不能准确地供油，导致柴油不能完全燃烧而流到油底壳中；另外，将PT泵断油阀上的出油管拆下后，发现仍有柴油从断油阀口流出。清洗阀芯后柴油不再渗出；同时，更换了新的气缸盖和推杆后，故障现象消除。
案例2：泵喷嘴安装底孔铜套破损导致柴油机散热器进柴油。
故障现象：有一台卡特E200B型挖掘机上配装的3116型柴油机，在工作中发现柴油不断地从散热器补水罐中溢出，而且该现象逐渐加重，但柴油机停止工作后此溢油现象消失；柴油机动力没有明显下降，机器仍能继续工作，但油耗增加，冷却效果明显下降；打开散热器盖时可发现冷却液表面浮满柴油。
故障诊断：由于该型柴油机与传统的高压泵式柴油机的燃油系统不同，其燃油系统由柱塞和喷油嘴为一体的装置组成（通称其为单体泵-泵喷嘴），从输油泵输出的低压油通过气缸盖内部的油道送至各缸单体泵。这种设计省去了外部的高压油管，并使其喷油时间更加精确，从而达到高效、省油的目的。这是目前电喷柴油机上普遍采用的结构形式，但其气缸盖的结构要比传统柴油机的复杂得多，气缸盖中不仅有冷却水道和机油道，还有柴油油道。
单体泵安装在各缸燃烧室的上方，当拆去气门室盖和摇臂组后，可看到单体泵在气缸盖上露出的那一部分，同时可看到控制拉杆和控制尺条；若拆下单体泵，可看见镶嵌在气缸盖内的铜套（图7-11），该铜套将冷却液和柴油分隔开，以达到冷却柴油和喷油嘴的目的。因铜套内充满柴油，故一旦铜套破损或与气缸盖之间密封不严，由于柴油机工作时的柴油压力大于冷却液压力，柴油会通过缝隙或破损处渗入冷却液中，随着油量的增加，及其在冷却水道中作循环流动，最终会从补水罐中溢出。
根据上述分析，可判定该机故障是铜套渗漏所致。造成铜套渗漏的主要原因如下。
①铜套破裂导致渗漏。大部分原因是由于没有按照生产厂家要求的型号添加冷却液，或使用了伪劣的冷却液，致使铜套被腐蚀而破损。
图7-11 铜套的镶嵌位置
②更换铜套时，接触面处理不当而造成渗漏。主要是由于在更换铜套时，铜套与气缸盖的镶嵌表面没有处理好，有毛刺或污物存在，造成铜套镶嵌不紧密，经过一段时间的高温和振动后产生缝隙，导致渗漏。
③柴油机的使用和保养不当造成渗漏。由于该挖掘机已使用多年，其部分电器老化严重，冷却液温度传感器已失灵，而驾驶人在操作中并没有及时发现，造成柴油机在缺水后产生高温，气缸盖与铜套的材料不同、膨胀系数也不同而使相互之间产生缝隙，并出现渗漏。
判断铜套泄漏的具体操作方法是：首先，为了防止冷却液流入燃烧室和油底壳中，应先将冷却液全部放出；然后打开气门室盖，拆下摇臂和单体泵，将各缸的铜套清理干净，并在铜套与气缸体的镶嵌处和表面涂抹一些肥皂水；最后，向散热器中注入一定压力的压缩空气并保压1min左右，此时从单体泵安装孔处观察铜套安装部位的情况，若有气泡出现，证明此铜套有泄漏。
故障排除：在确定泄漏或破损的铜套后，必须按照技术规定将铜套拔出，并换上新铜套。需要注意的是，由于是在不拆气缸盖总成的情况下更换铜套，所以拉拔旧铜套时应格外小心和仔细；同时，在拆卸和安装气门室内的零件时要做好防护工作，以免螺钉或小件工具掉入气缸体或油底壳中。铜套安装完成后必须作加压检查，如确认没有渗漏，铜套的更换工作即告完毕。
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2023-09-23
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