劉聲偉

(江西銅業(yè)集團(tuán)(貴溪)物流有限公司，江西貴溪 335424)

渣包車發(fā)動機(jī)溫度異常故障排除

劉聲偉

(江西銅業(yè)集團(tuán)(貴溪)物流有限公司，江西貴溪 335424)

介紹基律納K－350型渣包車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的組成、工作原理以及影響發(fā)動機(jī)冷卻液溫度異常故障的原因;詳細(xì)介紹了冷卻系統(tǒng)中應(yīng)用到的液壓技術(shù);通過對影響發(fā)動機(jī)冷卻液溫度異常故障分析，提出相關(guān)故障排除及相應(yīng)維修方案。

基律納K－350型渣包車;發(fā)動機(jī);冷卻系統(tǒng);冷卻液;溫度異常;液壓技術(shù)

1 引言

基律納K－350型渣包車是江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠在渣選礦項(xiàng)目中從瑞典引進(jìn)的具有國際先進(jìn)水平的重要運(yùn)輸設(shè)備。主要負(fù)責(zé)運(yùn)送閃速爐的高溫銅渣到緩冷場，供選礦車間進(jìn)行回收利用。由于渣包車工作的環(huán)境差、時間長、負(fù)荷大，因此渣包車在使用過程中就避免不了會出現(xiàn)故障，其中渣包車發(fā)動機(jī)冷卻液溫度異常是常見的故障之一，發(fā)動機(jī)冷卻液溫度偏高或者偏低都會引起功率下降、燃油消耗增加、發(fā)動機(jī)磨損加快等。本文通過對發(fā)動機(jī)冷卻液溫度異常的故障分析，提出相關(guān)故障排除及相應(yīng)維修方案。

2 渣包車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)概述

發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的作用是帶走發(fā)動機(jī)因燃燒所產(chǎn)生的熱量，使發(fā)動機(jī)在所有工況下都保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。冷卻系統(tǒng)既要防止夏季發(fā)動機(jī)過熱，也要防止冬季發(fā)動機(jī)過冷，在低溫狀態(tài)下的發(fā)動機(jī)起動之后，冷卻系統(tǒng)還要保證發(fā)動機(jī)迅速升溫，盡快達(dá)到正常的工作溫度。發(fā)動機(jī)的冷卻系有風(fēng)冷和水冷之分［1］。以空氣為冷卻介質(zhì)的冷卻系稱為風(fēng)冷系;以冷卻液為冷卻介質(zhì)的稱為水冷系。大排量的發(fā)動機(jī)一般都選擇水冷系，渣包車屬于工程機(jī)械范疇，發(fā)動機(jī)排量比較大，工作環(huán)境惡劣，工作時間長，采用風(fēng)冷達(dá)不到冷卻效果，因此渣包車發(fā)動機(jī)采用的是水冷系。

渣包車發(fā)動機(jī)配置了一條閉路的、過壓式的、水冷卻基礎(chǔ)的冷卻系統(tǒng)。冷卻劑冷卻的同時，自動調(diào)溫器仍然是關(guān)閉狀態(tài)，等待進(jìn)入到水箱(冷卻器);此時冷卻劑沒有進(jìn)入水箱，而是通過自動調(diào)溫器外蓋下方的旁通管道直接返回到泵的進(jìn)水側(cè)，這樣可以使發(fā)動機(jī)很快達(dá)到工作溫度。當(dāng)自動調(diào)溫器完全打開工作狀態(tài)的時候，所有冷卻劑都要通過水箱流入，用于發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)機(jī)屬于液壓驅(qū)動，整臺發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的能力約是70升。還配置了一個充氣冷卻器(簡稱CAC)，用于冷卻熱風(fēng)、和受壓的空氣，保證發(fā)動機(jī)的工作質(zhì)量。充氣冷卻器安裝在發(fā)動機(jī)上面，通過發(fā)動機(jī)中的內(nèi)部冷卻劑的流過，來達(dá)到冷卻。

渣包車發(fā)動機(jī)的冷卻系為強(qiáng)制循環(huán)水冷系［2］，即利用水泵提高冷卻液的壓力，強(qiáng)制冷卻液在發(fā)動機(jī)中循環(huán)流動，水泵是由曲軸皮帶帶動，推動冷卻液在整個系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。冷卻系主要由水泵、散熱器、液壓冷卻風(fēng)扇、比例壓力閥、液壓馬達(dá)、膨脹水箱、節(jié)溫器、發(fā)動機(jī)機(jī)體和氣缸蓋中的水套以及附屬裝置等組成。

3 渣包車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)原理

渣包車發(fā)動機(jī)的熱量，除了基本運(yùn)動的摩擦生熱外，最主要的便是來自發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的大量熱，而冷卻系統(tǒng)的作用就是把發(fā)動機(jī)所產(chǎn)生的熱量，及時散發(fā)到周圍環(huán)境中，使發(fā)動機(jī)處于良好的工作狀況，發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)有大循環(huán)和小循環(huán)兩種［3］:小循環(huán)就是冷車的時候節(jié)溫器不打開，只是發(fā)動機(jī)機(jī)體里面的冷卻液循環(huán)，水箱和膨脹水箱里的冷卻液不參加循環(huán)，當(dāng)然這個時候冷卻風(fēng)扇不參加工作，冷車著車后，發(fā)動機(jī)在漸漸升溫，冷卻液的溫度還無法打開系統(tǒng)中的節(jié)溫器，此時的冷卻液只是經(jīng)過水泵在發(fā)動機(jī)內(nèi)進(jìn)行“冷車循環(huán)”，目的是使發(fā)動機(jī)盡快地達(dá)到正常工作溫度;隨著發(fā)動機(jī)的溫度，冷卻液溫度升到了節(jié)溫器的開啟溫度［4］，冷卻循環(huán)開始了大循環(huán)，大循環(huán)就是水溫達(dá)到一定程度節(jié)溫器打開水箱和膨脹水箱里的冷卻液參加循環(huán)以便保持溫度不超過冷卻液的沸點(diǎn)。

4 冷卻系統(tǒng)中的液壓技術(shù)

渣包車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)采用了靜液壓風(fēng)扇驅(qū)動［5］，靜液壓風(fēng)扇驅(qū)動優(yōu)越于V型帶驅(qū)動或直接曲軸驅(qū)動，它由液壓泵、驅(qū)動馬達(dá)、風(fēng)扇、水箱和溫度傳感器、比例壓力閥等構(gòu)成，當(dāng)發(fā)動機(jī)起動后，溫度傳感器對水溫及油溫進(jìn)行測試，若溫度較低，不需冷卻，則比例壓力閥控制液壓泵的流量或驅(qū)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速使其為零，則風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速為零，無散熱功率損失。若溫度上升，則溫度傳感器和比例壓力閥將溫度根據(jù)一定的計(jì)算公式轉(zhuǎn)換為液壓泵的排量或馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，并使其隨溫度動態(tài)變化，從而達(dá)到控制冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的目的。

渣包車采用的液壓風(fēng)扇驅(qū)動冷卻系統(tǒng)有如下特點(diǎn):(1)元件安裝空間小、可以被安裝在車輛的任意位置。(2)采用變量液壓泵，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速由散熱量決定、與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速無關(guān)同時風(fēng)扇轉(zhuǎn)速還可以被控制。(3)當(dāng)發(fā)動機(jī)達(dá)到它所要求的工作溫度并且保持溫度恒定時，能減少發(fā)動機(jī)磨損，使發(fā)動機(jī)效率達(dá)到最優(yōu)［6］。(4)適應(yīng)從－45～100℃的工作溫度范圍，控制設(shè)備可以根據(jù)需要自動調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。(5)當(dāng)電控失效時，風(fēng)扇以最高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行冷卻。

渣包車發(fā)動機(jī)散熱器位于卡車的右邊。圖1是渣包車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的液壓控制圖，飛輪外殼頂上裝有1個液壓泵(9)作為內(nèi)部泵，采用雙泵安裝方式。這個泵為比例壓力閥(6)和液壓馬達(dá)(5)供油。回流直接通過普通的回油過濾器(3)回到液壓油箱。當(dāng)散熱器中的發(fā)動機(jī)冷卻液溫度不高時，冷卻風(fēng)扇(4)保持以低速運(yùn)轉(zhuǎn)。一旦冷卻液的溫度改變，溫度傳感器(7)向電子控制柜(8)發(fā)出一個信號，這個電子控制柜(8)控制比例壓力閥(6)。隨著發(fā)動機(jī)冷卻液的溫度升高，開始限制通過比例壓力閥(6)的液壓油流量，同時就增加了通向風(fēng)扇馬達(dá)(5)的液壓油流量，于是冷卻風(fēng)扇(4)的轉(zhuǎn)速增加。

圖1 冷卻系統(tǒng)的液壓控制圖

位于發(fā)動機(jī)的正面端部位置的液壓油泵(9)給比例壓力閥(6)和液壓馬達(dá)(5)提供液壓油?；赜屯ㄟ^回油過濾器(3)流到油箱［1］。當(dāng)水箱(2)冷卻劑溫度冷卻時，冷卻風(fēng)扇(4)會低速連續(xù)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)水箱中的冷卻劑溫度產(chǎn)生變化時，位于水箱處的溫度傳感器會轉(zhuǎn)換信號給控制柜(8)，控制柜反過來控制比例壓力閥(6)?？刂乒窬臀挥贙LD電氣接線箱內(nèi)。當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻劑上升時，通過比例壓力閥(6)來減小流量，這樣就可以增加穿過冷卻液壓馬達(dá)的流量，所以冷卻風(fēng)扇(4)轉(zhuǎn)速增加。

5 故障診斷與排除

根據(jù)渣包車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的組成，以及冷卻系統(tǒng)的工作原理，結(jié)合渣包車使用和維過程中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，便可以解決發(fā)動機(jī)溫度異常故障。

(1)發(fā)動機(jī)溫度過高故障診斷與排除。

①冷卻劑液位低［7］。檢查水箱或膨脹水箱的冷卻液是否充足，加注或疏通膨脹水箱的通氣孔。

②水溫表指示值過高。應(yīng)觀察散熱器水溫是否過熱或開鍋，最好用溫度計(jì)進(jìn)行實(shí)際測量，如水溫正常，即為傳感器或水溫表故障，應(yīng)先更換傳感器;若水溫表的指示值還高，則是水溫表已壞。反之，則為傳感器損壞。

③風(fēng)機(jī)速度不正確。應(yīng)看風(fēng)機(jī)馬達(dá)是否漏油，檢查泵的輸出壓力與流量是否正確，應(yīng)檢查水溫傳感器、控制單元和線路，必要時維修或更換。

④節(jié)溫器故障。可能是節(jié)溫器的閥門沒打開或閥門升程太小，應(yīng)檢查更換節(jié)溫器。

⑤水泵損壞［8］。可將水箱蓋打開，操縱油門，突然變化發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，從加水口觀察冷卻水面有無變化，若無攪動現(xiàn)象，則為水泵工作不正常，應(yīng)檢查排除水泵故障。

⑥散熱器性能下降。多為散熱器內(nèi)水垢或泥沙堵塞，應(yīng)清洗、疏通散熱器。

(2)發(fā)動機(jī)水溫過低故障診斷與排除。

①節(jié)溫器故障。發(fā)動機(jī)冷車升溫時間長，節(jié)溫器不起作用，主閥門常開，沒有形成小循環(huán)，應(yīng)檢查更換節(jié)溫器。

②冬季保溫措施不良。做好冬季保溫措施。

③水溫表或水溫傳感器故障［9］。實(shí)際水溫與指示值有誤差時，多為傳感器或水溫表故障，更新水溫表后無效果，則為水溫傳感器故障，應(yīng)更新傳感器。

④風(fēng)機(jī)速度不正確。調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

⑤散熱器蓋損壞。表現(xiàn)為冷卻水的沸點(diǎn)溫度未提高，發(fā)動機(jī)冷卻后散熱器內(nèi)的真空度未形成，有膨脹水箱的箱內(nèi)液面無變化，則為散熱器蓋壞，應(yīng)修復(fù)或更換。

6 結(jié)語

綜上所述，渣包車在實(shí)際使用過程中，發(fā)動機(jī)溫度異常作為渣包車一種常見故障之一，應(yīng)當(dāng)及時、有效的進(jìn)行故障分析、排除故障，保證發(fā)動機(jī)正常工作，提高渣包車發(fā)動機(jī)壽命。

［1］劉永才.發(fā)動機(jī)與底盤［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，1994:84－85.

［2］吳文采.汽車構(gòu)造［M］.北京:人民交通出版社，2007:10－11.

［3］張西振.汽車發(fā)動機(jī)［M］.北京:高等教育出版社，2002:260－265.

［4］吳君希.汽車發(fā)動機(jī)冷卻系的修理［M］.北京:人民交通出版社，1981:1－8.

［5］唐藝.汽車故障［M］.湖南:科學(xué)技術(shù)出版社，1983:123－125.

［6］張海峰，連加增.發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)保養(yǎng)［J］.農(nóng)機(jī)使用與維修，2003(4):9－11.

［7］張金柱.現(xiàn)代發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的發(fā)展趨勢［J］.內(nèi)燃機(jī)，2005 (4):12－13.

［8］張明.淺議發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)［J］.商業(yè)經(jīng)濟(jì)，2009(13):21－23.

［9］韋公遠(yuǎn).發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的維護(hù)［J］.汽車運(yùn)用，2005(8):17－19.

Abnormal Temperature Fault Clearance of Slag Pot Carrier Vehicle

LIU Sheng－wei

(JCC(Guixi)Logistics Company Limited，Jiangxi Copper Corporation，Guixi，Jiangxi 335424，China)

This paper introduces the Kiruna K－350 slag pot carrier＇s engine cooling system composition，working principle and effect reasons of engine cooling fluid temperature abnormal fault;detailed introduces the hydraulic technology used in cooling system; through research on the influence of engine coolant temperature abnormal failure，puts forward the corresponding failures clearance program and maintenance scheme.

Kiruna K－350 slag pot carrier;engine;cooling system;cooling liquid;temperature anomaly;hydraulic technology

U472.43

B

1009－3842(2012)05－0060－03

2012－06－08

劉聲偉(1987－)，男，貴州興義人，主要從事工程機(jī)械維修。E－mail:liu619824867@163.com