（上海柴油機(jī)股份有限公司，上海200438）

從管理角度淺析柴油機(jī)水溫高的原因與改進(jìn)

陳力
（上海柴油機(jī)股份有限公司，上海200438）

列舉了引起柴油機(jī)水溫高的八個(gè)案例，從管理角度淺析了水溫高三大方面的原因與相關(guān)的改進(jìn)措施。

柴油機(jī) 冷卻系統(tǒng) 熱平衡 水溫高 改進(jìn)措施

1 前言

每年夏季來臨都會集中出現(xiàn)用戶抱怨柴油機(jī)水溫高的問題。柴油機(jī)水溫高是指水溫異常的過高甚至開鍋，導(dǎo)致柴油機(jī)充氣系數(shù)下降，燃燒不正常，機(jī)油變質(zhì)和燒損，零件摩擦和磨損加劇，造成柴油機(jī)動力嚴(yán)重不足、經(jīng)濟(jì)性、可靠性全面惡化，給用戶帶來非常大的煩惱。本文結(jié)合了質(zhì)量管理工作，從質(zhì)量管理的層面來分析柴油機(jī)水溫高的原因，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

2 引起柴油機(jī)水溫高的原因分析

2.1 案例一

5月份，海南地區(qū)氣溫上升，部分裝載機(jī)用戶在產(chǎn)裝煤料使用過程中水溫高現(xiàn)象，甚至有幾臺車工作過程中水溫超過100℃?，F(xiàn)場調(diào)查分析原因，一是柴油機(jī)風(fēng)扇與齒輪室距離較近影響進(jìn)氣通暢性；二是裝載機(jī)機(jī)只有在機(jī)罩后端有進(jìn)風(fēng)口，機(jī)罩兩側(cè)沒有側(cè)向進(jìn)風(fēng)口，影響進(jìn)風(fēng)量；三是水箱下端有明顯的暖風(fēng)回流，需要增加導(dǎo)風(fēng)擋板，以減小暖風(fēng)回流對散熱的影響；另外用戶有時(shí)使用裝載機(jī)作推土作業(yè)，柴油機(jī)長時(shí)間使用工況在最大扭矩點(diǎn)，也會讓柴油機(jī)冷卻水溫度過高。

2.2 案例二

6月份，西南地區(qū)氣溫異常高，部分裝載機(jī)在大負(fù)荷工況作業(yè)下，運(yùn)行時(shí)間僅為15～20 min，從冷車到水溫表就顯示為95～105℃，用戶向服務(wù)站報(bào)修?，F(xiàn)場調(diào)查分析原因，一是裝載機(jī)機(jī)罩后端、頂部進(jìn)風(fēng)面積偏??；解二是變矩器油散熱器高度偏高，擋住了水箱的迎風(fēng)面；變矩器與水箱間距偏小，影響通風(fēng)；三是風(fēng)扇轉(zhuǎn)速偏低，影響水箱冷卻效果。

2.3 案例三

6月份，配自卸車的某型柴油機(jī)出現(xiàn)水溫高的質(zhì)量問題。對自卸車做熱平衡試驗(yàn)，在環(huán)境溫度為27℃時(shí)，柴油機(jī)出水溫度就達(dá)到100℃，這表明冷卻系統(tǒng)能力不能滿足柴油機(jī)的要求，現(xiàn)場調(diào)查分析原因：一是所配風(fēng)扇直徑過小，二是水箱散熱面積偏小。

2.4案例四

華北某城市柴油機(jī)公交車，夏天高溫時(shí)期，部分車輛出現(xiàn)了高溫開鍋的問題。現(xiàn)場調(diào)查分析原因，一是該地區(qū)風(fēng)沙、塵土比較嚴(yán)重，柴油機(jī)的水箱散熱片經(jīng)常被棉絮、塵土、泥漿覆蓋，而用戶平時(shí)沒有對此進(jìn)行定期清理保養(yǎng)；二是整車后側(cè)面水箱進(jìn)風(fēng)口紗窗也有大量的棉絮覆蓋；三是后置式機(jī)艙溫度偏高，主要是柴油機(jī)排氣管熱輻射，雖然有隔熱板，但還需進(jìn)一步采取隔熱措施。四是中冷器與水箱的間距太小。

2.5 案例五

西南某城市公交柴油機(jī)在夏季陸續(xù)出現(xiàn)水溫高引起的動力不足問題?，F(xiàn)場調(diào)查分析原因，一是水箱散熱器和中冷器的冷卻能力不足，熱平衡測試結(jié)果不理想；二是中冷器與機(jī)艙之間密封條掉落和縫隙過大；三是程序中設(shè)置的中冷后進(jìn)氣報(bào)警溫度偏低，容易產(chǎn)生誤報(bào)警；四是排氣管熱輻射較大；五是調(diào)溫器開啟溫度偏高。

2.6 案例六

4月份西南地區(qū)相繼發(fā)生配卡車某型柴油機(jī)水溫高，用戶報(bào)修?，F(xiàn)場調(diào)查分析原因，一是由于傳感器與整車儀表匹配不合理造成的儀表讀數(shù)不準(zhǔn)；實(shí)際水溫不高；二是水溫傳感器可靠性較差，易失效、誤差大。三是水溫傳感器的報(bào)警開關(guān)溫度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置偏低。

2.7 案例七

某型卡車超載，長時(shí)間在爬坡行駛，柴油機(jī)處于持續(xù)大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，造成柴油機(jī)水溫度過高。又如：某型卡車?yán)鋮s液選用不當(dāng)，在沿途路邊加水，這些水絕大部份都是硬水，含有各種鹽類，會在冷卻液通道內(nèi)形成水垢，影響散熱效果，導(dǎo)致水溫高。

2.8 案例八

某型卡車供油提前角過早或滯后，導(dǎo)致燃燒時(shí)高溫氣體與氣缸壁接觸面積增大，且時(shí)間延長，傳遞給冷卻液的熱量增加，產(chǎn)生水溫高。另外噴油器的噴油壓力下降，霧化不良，使燃油不能完全燃燒，排氣溫度增高，從而導(dǎo)致水溫高。

3 防止柴油機(jī)水溫高的改進(jìn)措施

上述案例說明，引起柴油機(jī)水溫高的問題包括整車配套、柴油機(jī)及零部件、售后服務(wù)、用戶使用保養(yǎng)等許多環(huán)節(jié)，既有設(shè)計(jì)配套先天不足問題、也有配套件一致性、可靠性問題，還有維護(hù)保養(yǎng)問題。有時(shí)問題是單一的，有時(shí)問題是系統(tǒng)性的，需要具體問題具體分析。

3.1 整車配套改進(jìn)

（1）整車配套機(jī)罩或后置式機(jī)艙進(jìn)風(fēng)不良。改進(jìn)措施：整車配套時(shí)把冷卻系統(tǒng)及熱平衡測試及評定作為必選驗(yàn)證項(xiàng)目，在不影響噪聲的情況下，盡量增加進(jìn)風(fēng)面積，提高冷卻能力。

（2）導(dǎo)風(fēng)罩與導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)不利于散熱。改進(jìn)措施：整車或柴油機(jī)在導(dǎo)風(fēng)罩設(shè)計(jì)時(shí)要考慮導(dǎo)風(fēng)罩的密封性、風(fēng)向，導(dǎo)風(fēng)罩與水箱的位置、測試驗(yàn)證導(dǎo)風(fēng)效果。

（3）水箱、中冷器結(jié)構(gòu)、散熱面積及安裝位置影響冷卻效果。改進(jìn)措施：最好通過相關(guān)零部件性能和熱平衡試驗(yàn)，使水箱、中冷器與柴油機(jī)形成標(biāo)準(zhǔn)配置，供整車廠選用。此外水箱、中冷器費(fèi)用較高，在選擇時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮質(zhì)量、再考慮成本因素。

（4）柴油機(jī)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、風(fēng)扇直徑、柴油機(jī)風(fēng)扇與水箱的距離等對柴油機(jī)水溫均有影響。改進(jìn)措施：整車配套時(shí)，要綜合評價(jià)風(fēng)扇及風(fēng)扇與水箱的距離等對冷卻系統(tǒng)熱平衡的影響。

（5）整車水溫報(bào)警點(diǎn)的設(shè)置對用戶使用的影響。改進(jìn)措施：整車水溫報(bào)警點(diǎn)在不影響正常使用的前提下，建議提高報(bào)警點(diǎn)溫度，以減少誤報(bào)警。

（6）柴油機(jī)排氣管熱輻射對整車機(jī)艙溫度的影響。改進(jìn)措施：整車配套時(shí)，充分考慮機(jī)艙溫度的影響，進(jìn)行溫度測試評定，對于排氣管采用較大尺寸的隔熱板及隔熱片包扎等措施，減低機(jī)艙溫度。

3.2 柴油機(jī)及零部件改進(jìn)

（1）水泵性能不滿足柴油機(jī)及整車配套的要求。改進(jìn)措施：針對不同的配套機(jī)型，需要校核水泵的冷卻能力，避免因功率、轉(zhuǎn)速等柴油機(jī)參數(shù)變化后，水泵性能出現(xiàn)偏低的情況。

（2）水箱、中冷器冷卻能力偏低。改進(jìn)措施：針對不同的配套機(jī)型，需要選擇合適的配套件并通過嚴(yán)格的試驗(yàn)驗(yàn)證。

（3）風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、直徑、迎風(fēng)角度、剛度不適應(yīng)整車配套需要。改進(jìn)措施：選擇硅油風(fēng)扇、電子風(fēng)扇等先進(jìn)的風(fēng)扇，適應(yīng)變工況要求。除設(shè)計(jì)質(zhì)量保證外，還要選擇產(chǎn)品質(zhì)量好的制造商，保證風(fēng)扇的性能、材質(zhì)、動平衡等關(guān)鍵特性的可靠性及一致性。

（4）傳感器、儀表溫度精度較低，溫度顯示誤差嚴(yán)重的達(dá)十幾度。改進(jìn)措施：選擇精度較高的傳感器和儀表，如數(shù)顯儀表；如果整車廠與柴油機(jī)廠分別采購傳感器和儀表，則要注意傳感器與儀表的匹配性能和兼容性，最好選擇同一家供應(yīng)商供貨。

（5）調(diào)溫器開啟溫度偏高，導(dǎo)致柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)走小循環(huán)。改進(jìn)措施：根據(jù)不同的配套機(jī)型，設(shè)計(jì)不同開啟溫度的調(diào)溫器，提高響應(yīng)能力。

（6）柴油機(jī)缸體、缸蓋水道流通量、橫截面過小。改進(jìn)措施：嚴(yán)格執(zhí)行鑄造工藝，輔之完備的內(nèi)腔水道檢測手段。

（7）噴油器噴射壓力偏低和霧化質(zhì)量較差。改進(jìn)措施：選擇開發(fā)能力和質(zhì)量能力較強(qiáng)的供應(yīng)商，保證噴油器的一致性和可靠性。

（8）裝配皮帶漲緊力松弛、供油提前角校正精度較低。改進(jìn)措施：裝配過程的嚴(yán)格工藝控制，確定量化的皮帶漲緊力參數(shù)，提高供油提前角的校正精度。

限于知識局限，可能還會涉及其它的零部件?？傊?，柴油機(jī)生產(chǎn)廠要不斷跟蹤先進(jìn)的技術(shù)，提升零部件一致性和可靠性水平。特別是零部件發(fā)生更改變化時(shí)，必須嚴(yán)格進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證和樣品認(rèn)可，以及批量產(chǎn)品的生產(chǎn)件認(rèn)可，避免出現(xiàn)批量性質(zhì)量問題。

3.3 加強(qiáng)用戶培訓(xùn)

（1）售后服務(wù)需對用戶進(jìn)行使用保養(yǎng)的培訓(xùn)；

（2）用戶需要定期對水箱、中冷器等進(jìn)行清潔保養(yǎng)、密封維護(hù)等工作；

（3）用戶需要定期對冷卻液、皮帶等是否正常進(jìn)行日常檢查；

（4）用戶在車輛行駛中要避免長時(shí)間超載、爬坡等。

用戶使用保養(yǎng)方面還有不少內(nèi)容，可以參考整車及柴油機(jī)生產(chǎn)廠的使用說明書等資料。

4 熱平衡試驗(yàn)

通過熱平衡試驗(yàn)，驗(yàn)證整車及柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)能力，為新配套機(jī)型的開發(fā)設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供基本的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。評定依據(jù)：根據(jù)整車安裝評定標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)協(xié)議要求。

熱平衡試驗(yàn)的主要測量項(xiàng)目有：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、試驗(yàn)車速、環(huán)境溫度、中冷器前后空氣壓力和溫度、排氣背壓、進(jìn)氣阻力等。主要檢測評定項(xiàng)目為，進(jìn)氣系統(tǒng)阻力、排氣系統(tǒng)阻力、中冷器壓力損失、中冷器出氣溫度與環(huán)境溫度之差。

5 結(jié)束語

綜上所述，柴油機(jī)水溫高問題不只是技術(shù)問題，它還涉及到企業(yè)經(jīng)營理念、質(zhì)量管理、售后服務(wù)管理、用戶使用等各個(gè)方面。尤其是企業(yè)是否把用戶放在優(yōu)先考慮的位置，在產(chǎn)品開發(fā)、制造過程中做好充分的試驗(yàn)和驗(yàn)證，不能把市場當(dāng)試驗(yàn)場，這是至關(guān)重要的。讓用戶對產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)放心、滿意，應(yīng)該是我們優(yōu)秀企業(yè)共同追求的理想和目標(biāo)，如此柴油機(jī)水溫高這類問題帶給用戶的煩惱將會越來越少，社會也將變得更加和諧。

Primary Analysis of Cause of High Engine Coolant Temperature and Its Improvement from Perspective of Management

Chen Li
（Shanghai Diesel Engine Co.,Ltd.,Shanghai 200438,China）

There are many causes lead to high coolant temperature of diesel engine.Main causes are analyzed with eight cases from the view of management and corresponding measures are put forward based on the analysis.

diesel engine,cooling system,thermal balance,high coolant temperature, improvement

10.3969/j.issn.1671-0614.2011.01.0013

來稿日期：2010-10-24

陳力（1958－），男，工程師，主要研究方向?yàn)橘|(zhì)量管理與檢測。