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发动机冷却液泄漏故障的排查

导读: 一台ZL50型装载机作业时，出现冷却液温度增高、动力下降和加速不良等现象。停机检查，发现散热器中冷却液不足。加足冷却液后，故障消除，但运转约2h后，故障再次出现。停“与聚苯板(EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS)相比机检查，发现散热器中冷却液又少了很 ...

一台ZL50型装载机作业时，出现冷却液温度增高、动力下降和加速不良等现象。停机检查，发现散热器中冷却液不足。加足冷却液后，故障消除，但运转约2h后，故障再次出现。停机检查，发现散热器中冷却液又少了很多。于是，进一步查找泄漏的原因。

检查发动机机油，油尺显示油位正常;拆下气门室罩盖，发现缸盖上面有少量白色泡沫。放水检查，发现液质浑浊、无油渍。ZL50型装载机配置的是上柴615型发动机，其冷却系称量设备统如附图所示。

6135型发动机机即食虾类油压力为0..5MPa，高于循环冷却液压力，如果机油冷却器处发生泄漏，则机油必然侵入水路，现冷却液中无油渍，故可判定机油冷却器不泄漏。

将散热器溢水管口堵住，用一胶管，使其一端连接散热器加水口，另一端插入盛有澄清生石灰水溶液的玻璃杯中，启动发动机后，侵入生石灰溶液变浑浊，静置后有沉淀生成。说明水套内气体含有CO2成分，即

燃烧废气侵入子水套。由此判定气缸套处于发生了冷却液泄漏。

拆下气缸盖，果然发现第III缸燃烧室积炭严重，活塞顶表面潮湿且有水锈，缸套有拉伤痕迹。清除了积炭，更换了第III缸活塞、活塞环、缸套及封水圈，装配后试机，本以为故障已排除，但13．断电自动保存数小时后故障再次出现。根据本次故障的症状(冷却液大量泄漏，机油液面上升不明显，燃烧废气侵入水套)，应该断定为缸套处发生了泄漏。其他析推理如下：吸气行程时，气缸内形成负压，冷却液由孔隙进入气缸;压缩行程时，部分冷却液在压缩形成的高温气体中汽化;作功冲程时，冷却液在高温下进一步汽化，同时高压燃气由孔隙侵入水套;排气行程时，大量汽化了的冷却液随燃烧废气排入大气，残留的少量冷却液随着活塞的往复运动穿过活塞环的开口，沿气缸壁流入油底壳。但现在的判断与实际不符，难道还有另一种情况?带着疑惑再次拆检了发动机。

仔细检查了第III缸燃烧室和气缸垫的密封情况，测定了缸盖的平面度，检查的结果及测得的数据均表明正常。于是，对缸盖进行了水压试验，结果发现有水从排气门处流出。拆下排气门时，发现在气门座附近有一条清晰可见的10mm长的裂纹，表明冷却液就是从这里泄漏的。原来，间歇性排出的燃烧废气在缸盖排气门处形成了脉动气流，压力的波动营造出呼包本机吸效应，山东创新团体尝试将轻量化铝合金生产推向更高的层次就是在这种呼吸效应下，冷却液被吸入排气门口，燃烧废气被压进水套。由于裂纹的位置较低，被吸入的冷却液不可能全部随燃烧废气排出，残留的少量冷却液在排气门开启时流入气缸，并在燃烧室留下锈痕，造成本次故障的全部症状。找到故障根源并更换缸盖后，故障彻底消除。

检查拆下的旧缸盖，发现水套内壁有厚厚的一层水垢。分析认为，结垢降低了热传导效率，使局部区域因散热性变差而温度上升，导致与邻摇头机近区域产生温差或温差加大，热应力因温差的加大而增大，会在应力集中的薄弱部位产生裂纹，而缸盖的排气门座就属于这样的部位，它温度高、散热条件差、结构单薄，水垢的隔热作用使散热条件进一步恶化，因而在应力中间很有可能出现1个降落期集中的作用下产生了裂纹。

结垢不仅使冷却系散热性能变差，发动机温度升高，而且会对发动机造成更为严重的危害，甚至使缸盖及缸体产生裂纹。本次缸盖裂纹就是一个有力的佐证。认识到冷却系结垢危害的严重性后，就须从根本上排除和预防。采用水垢清洗剂清除冷却系水垢，或在散热器中加入煮沸后充分沉淀的自来水(使硬水软化)，就能从根本上避免水垢的形成，彻底消除隐患。